數(shù)控機(jī)床主軸故障維修

1、數(shù)控機(jī)床主軸故障維修學(xué)習(xí)情境描述:數(shù)控機(jī)床的主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)也就是主傳動(dòng)系統(tǒng)，它的性能直接決定了加工工件的表面質(zhì)量，它結(jié)構(gòu)復(fù)雜，機(jī)、電、氣聯(lián)動(dòng)，故障率較高，它的可靠性將直接影響數(shù)控機(jī)床的安全和生產(chǎn)率。因此，在數(shù)控機(jī)床的維修和維護(hù)中，主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)顯得很重要。維修人員根據(jù)維修單，到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行故障詢問(wèn)調(diào)查，確定維修方案、擬定維修工作計(jì)劃、計(jì)劃工時(shí)和費(fèi)用；通過(guò)查閱數(shù)控機(jī)床PLC的相關(guān)顯示界面和電路原理圖、數(shù)控系統(tǒng)和就變頻器說(shuō)明書等維修資料，分析故障原因；使用通用工具及萬(wàn)用表,檢測(cè)判斷故障部位，在機(jī)床現(xiàn)場(chǎng)快速排除故障，填寫維修記錄并交接驗(yàn)收。學(xué)習(xí)目標(biāo):1、學(xué)會(huì)數(shù)控機(jī)床維修方法：隔離法。2、具備數(shù)控機(jī)床主軸系統(tǒng)

2、的故障診斷能力和排除故障能力。3、能使用所配置的主軸變頻器及參數(shù)設(shè)置方法，會(huì)檢測(cè)判斷并修理變頻器簡(jiǎn)單故障。4、在故障診斷、檢測(cè)及更換中能嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和安全操作規(guī)程,有紀(jì)律觀念和團(tuán)隊(duì)意識(shí)，以合作方式擬定診斷與修理計(jì)劃，并具備環(huán)境保護(hù)和文明生產(chǎn)的基本素質(zhì)。5、能撰寫維修工作報(bào)告，總結(jié)、反思、改進(jìn)工作過(guò)程。學(xué)習(xí)內(nèi)容:1、學(xué)習(xí)主軸系統(tǒng)的基本構(gòu)造和運(yùn)行特點(diǎn)及工作原理。2、學(xué)習(xí)數(shù)控機(jī)床主軸相關(guān)變頻器的功能及使用方法、電氣原理圖、主軸裝配圖、氣動(dòng)系統(tǒng)圖。443、學(xué)習(xí)主軸相關(guān)梯形圖并據(jù)此分析說(shuō)明M、S功能、主軸正反轉(zhuǎn)、倍率調(diào)節(jié)等工作原理。4、學(xué)習(xí)主軸相關(guān)參數(shù)含義及設(shè)置。5、學(xué)習(xí)主軸故障維修流程圖的

3、畫法。完整的工作過(guò)程：獲得信息（維修任務(wù)單、圖紙、說(shuō)明書等）一一制訂計(jì)劃（原因分析/確定流程/費(fèi)用估算）實(shí)施計(jì)劃（檢查與更換）檢查（自檢、驗(yàn)收、總結(jié)與工作過(guò)程反饋）；4.1主軸相關(guān)知識(shí)數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的大功率執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其功能是接受數(shù)控系統(tǒng)（CNC）的S碼速度指令及M碼輔助功能指令，驅(qū)動(dòng)主軸進(jìn)行切削加工。它包括主軸驅(qū)動(dòng)裝置、主軸電動(dòng)機(jī)、主軸位置檢測(cè)裝置、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及主軸。通常主軸驅(qū)動(dòng)被加工工件旋轉(zhuǎn)的是車削加工，所對(duì)應(yīng)的機(jī)床是車床類；主軸驅(qū)動(dòng)切削刀具旋轉(zhuǎn)的是銑削加工，所對(duì)應(yīng)的機(jī)床是銑床類。4.1.1主軸系統(tǒng)分類及特點(diǎn)全功能數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)大多采用無(wú)級(jí)變速。目前，無(wú)級(jí)變速系統(tǒng)根據(jù)控制

4、方式的不同主要有變頻主軸系統(tǒng)和伺服主軸系統(tǒng)兩種，一般采用直流或交流主軸電機(jī)，通過(guò)帶傳動(dòng)帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，或通過(guò)帶傳動(dòng)和主軸箱內(nèi)的減速齒輪（以獲得更大的轉(zhuǎn)矩）帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)。另外根據(jù)主軸速度控制信號(hào)的不同可分為模擬量控制的主軸驅(qū)動(dòng)裝置和串行數(shù)字控制的主軸驅(qū)動(dòng)裝置兩類。模擬量控制的的主軸驅(qū)動(dòng)裝置采用變頻器實(shí)現(xiàn)主軸電動(dòng)機(jī)控制，有通用變頻器控制通用電機(jī)和專用變頻器控制專用電機(jī)兩種形式。目前大部分的經(jīng)濟(jì)型機(jī)床均采用數(shù)控系統(tǒng)模擬量輸出+變頻器+感應(yīng)（異步）電機(jī)的形式，性價(jià)比很高，這時(shí)也可以將模擬主軸稱為變頻主軸。串行主軸驅(qū)動(dòng)裝置一般由各數(shù)控公司自行研制并生產(chǎn)，如西門子公司的那克公司的a系列等。611系列，日本發(fā)

5、451、普通籠型異步電動(dòng)機(jī)配齒輪變速箱這是最經(jīng)濟(jì)的一種方法主軸配置方式，但只能實(shí)現(xiàn)有級(jí)調(diào)速，由于電動(dòng)機(jī)始終工作在額定轉(zhuǎn)速下，經(jīng)齒輪減速后，在主軸低速下輸出力矩大，重切削能力強(qiáng)，非常適合粗加工和半精加工的要求。如果加工產(chǎn)品比較單一，對(duì)主軸轉(zhuǎn)速?zèng)]有太高的要求，配置在數(shù)控機(jī)床上也能起到很好的效果；它的缺點(diǎn)是噪音比較大，由于電機(jī)工作在工頻下，主軸轉(zhuǎn)速范圍不大，不適合有色金屬和需要頻繁變換主軸速度的加工場(chǎng)合。2、普通籠型異步電動(dòng)機(jī)配簡(jiǎn)易型變頻器可以實(shí)現(xiàn)主軸的無(wú)級(jí)調(diào)速，主軸電動(dòng)機(jī)只有工作在約500轉(zhuǎn)/分鐘以上才能有比較滿意的力矩輸出，否則，特別是車床很容易出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)的情況，一般會(huì)采用兩擋齒輪或皮帶變速，但主

6、軸仍然只能工作在中高速范圍，另外因?yàn)槭艿狡胀妱?dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速的限制，主軸的轉(zhuǎn)速范圍受到較大的限制。這種方案適用于需要無(wú)級(jí)調(diào)速但對(duì)低速和高速都不要求的場(chǎng)合，例如數(shù)控鉆銑床。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的簡(jiǎn)易型變頻器較多。3、通籠型異步電動(dòng)機(jī)配通用變頻器目前進(jìn)口的通用變頻器，除了具有U/f曲線調(diào)節(jié)，一般還具有無(wú)反饋矢量控制功能，會(huì)對(duì)電動(dòng)機(jī)的低速特性有所改善，配合兩級(jí)齒輪變速，基本上可以滿足車床低速（100200轉(zhuǎn)/分鐘）小加工余量的加工，但同樣受最高電動(dòng)機(jī)速度的限制。這是目前經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床比較常用的主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。4、專用變頻電動(dòng)機(jī)配通用變頻器一般采用有反饋矢量控制，低速甚至零速時(shí)都可以有較大的力矩輸出，有些還具有定向甚

7、至分度進(jìn)給的功能，是非常有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品。以先馬YPNC系列變頻電動(dòng)機(jī)為例，電壓：三相200V、220V、380V、400V可選；輸出功率：1.5-18.5KW；變頻范圍2-200HZ;（最高轉(zhuǎn)速r/min）；30min150%過(guò)載能力；支持V/f控制、V/f+PG（編碼器）控制、無(wú)PG矢量控制、有PG矢量控制。提供通用變頻器的廠家以國(guó)外公司為主，如：西門子、安川、富士、三菱、日立等。中檔數(shù)控機(jī)床主要采用這種方案，主軸傳動(dòng)兩擋變速甚至僅一擋即可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速在100200r/min左右時(shí)車、銑的重力切削。一些有定向功能的還可以應(yīng)用與要求精鏜加工的數(shù)控鏜銑床，若應(yīng)用在加工中心上，還不很理想，必須采用其他

8、輔助機(jī)構(gòu)完成定向換刀的功能，而且也不能46達(dá)到剛性攻絲的要求。5、伺服主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)伺服主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有響應(yīng)快、速度高、過(guò)載能力強(qiáng)的特點(diǎn)，還可以實(shí)現(xiàn)定向和進(jìn)給功能，當(dāng)然價(jià)格也是最高的，通常是同功率變頻器主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的2-3倍以上。伺服主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要應(yīng)用于加工中心上，用以滿足系統(tǒng)自動(dòng)換刀、剛性攻絲、主軸C軸進(jìn)給功能等對(duì)主軸位置控制性能要求很高的加工。6、電主軸電主軸是主軸電動(dòng)機(jī)的一種結(jié)構(gòu)形式，驅(qū)動(dòng)器可以是變頻器或主軸伺服，也可以不要驅(qū)動(dòng)器。電主軸由于電機(jī)和主軸合二為一，沒(méi)有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，因此，大大簡(jiǎn)化了主軸的結(jié)構(gòu)，并且提高了主軸的精度，但是抗沖擊能力較弱，而且功率還不能做得太大，一般在10KW以下。

9、由于結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢(shì)，電主軸主要向高速方向發(fā)展,般在10000r/min以上。安裝電主軸的機(jī)床主要用于精加工和高速加工，例如高速精密加工中心。另外,在雕刻機(jī)和有色金屬以及非金屬材料加工機(jī)床上應(yīng)用較多，這些機(jī)床由于只對(duì)主軸高轉(zhuǎn)速有要求，因此，往往不用主軸驅(qū)動(dòng)器。就電氣控制而言，機(jī)床主軸的控制是有別于機(jī)床伺服軸的。一般情況下，機(jī)床主軸的控制系統(tǒng)為速度控制系統(tǒng)，而機(jī)床伺服軸的控制系統(tǒng)為位置控制系統(tǒng)。換句話說(shuō)，主軸編碼器一般情況下不是用于位置反饋的（也不是用于速度反饋的），而僅作為速度測(cè)量元件使用，從主軸編碼器上所獲取的數(shù)據(jù)，一般有兩個(gè)用途，其一是用于主軸轉(zhuǎn)速顯示；其二是用于主軸與伺服軸配合運(yùn)行的場(chǎng)合（如

10、螺紋切削加工,恒線速加工，G95轉(zhuǎn)進(jìn)給等）。47注：當(dāng)機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)單元使用了帶速度反饋的驅(qū)動(dòng)裝置以及標(biāo)準(zhǔn)主軸電機(jī)時(shí)，主軸可以根據(jù)需要工作在伺服狀態(tài)。此時(shí)，主軸編碼器作為位置反饋元件使用。4.1.2通用變頻主軸驅(qū)動(dòng)裝置、主軸變頻器隨著交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，目前數(shù)控機(jī)床的主軸驅(qū)動(dòng)多采用交流主軸電動(dòng)機(jī)配變頻器控制的方式。目前作為主軸驅(qū)動(dòng)裝置市場(chǎng)上流行的變頻器有德國(guó)西門子公司、日本三肯、安川等。下面以西門子（MM420）為例，講解模擬量控制主軸運(yùn)動(dòng)裝置的工作原理、端部接線、功能參數(shù)的設(shè)定等。MM420西門子的供電電源電壓為三相交流至240V），具有現(xiàn)場(chǎng)總線接口的選件，功率范圍:v/f控制特性，多點(diǎn)設(shè)定的

11、v/f控制特性，F(xiàn)CC（380V至480V）或單相交流（200V0.12KW11KW;控制：線性（磁通電流控制）。過(guò)程控制：內(nèi)置PI控制器。輸入：3個(gè)數(shù)字輸入，1個(gè)模擬輸入。輸出：1個(gè)模擬輸出，1個(gè)繼電器輸出。與自動(dòng)化系統(tǒng)的接口：是SIMATICS7-200,SIMATICS7-300/400（TIA）或SIMOTION自動(dòng)化系統(tǒng)的理想配套設(shè)備。MM420變頻器接線方框圖如下:48Aniio砂岬utSoire*trpdtWre)F$l削D/aojnontoiqppoHvbitWitfirpulCnnt;0曲皿刪JfftkmiFnhridfAIN*0/7OiondllOptra!OfPel-aa

12、sssoiPELWfLtqOfdUUAINlffl+X痙,LmhMM亠&MrriiPHrOf*ijepp杠一一卻s丄血哄SkiC1jIMlded1ri丹*三-1RiLIBIdOudfflLijConrildRVMGJtiVfiCjAfivmDiwJiMdijArMLtt畑頃12OuLlf.AOUTtaQAP*1C0uv哼luTinuitejnbtgflil尿巒切審呻鈿tvtnMtitjtWiti卿圖4-1MM420變頻器接線方框圖1、變頻器主電路主電路的功能是將固定頻率（50-60HZ）的交流電轉(zhuǎn)換成頻率連續(xù)可調(diào)49（0-400HZ）的三相交流電，包括交-直電路、制動(dòng)單元電路及直交電路。MM4

13、20變頻器主電路輸入端子有三相或單相可選，為L(zhǎng)、N或L1、L2、L3，輸出端子為U、2、變頻器控制回路功能及端子接線掌握變頻器控制回路接線端子功能在維修中是非常重要的，西門子變頻器的控制端子有開關(guān)量輸入控制端子（5、67、8）,主要用于控制電機(jī)的正反向運(yùn)行等功能；模擬量輸入端子（3、4），主要用于控制接受0-10V的模擬量信號(hào)；報(bào)警信號(hào)輸出（10、11）。其中多功能端子5、67的具體功能是分別由變頻器參數(shù)P0701、P0702、P0703等設(shè)定，以數(shù)控系統(tǒng)802C為例，根據(jù)西門子802CPLC程序的主軸控制輸出特點(diǎn)，其相應(yīng)的端子功能設(shè)定如下表:表4.1變頻器控制端子功能設(shè)定參數(shù)P0771=21

14、散子輸人1數(shù)丫輸人2諭也舉電器啜擬輸人瑚子56710/1112/133/41/2養(yǎng)故PO/Ol=TP07O2-12P0703=9P0I731I=523PMOD=CON止向運(yùn)廳反向適h故隔旦陸故障識(shí)別輸出顒率模擬輸人電源3、變頻器輸入接線實(shí)際使用注意事項(xiàng)：（1）根據(jù)變頻器輸入規(guī)格選擇正確的輸入電源。（2）變頻器輸入側(cè)采用斷路器（不宜采用熔斷器）實(shí)現(xiàn)保護(hù)，其斷路器的整定值應(yīng)按變頻器的額定電流選擇而不應(yīng)按電動(dòng)機(jī)的額定電流來(lái)選擇。(3)變頻器三相電源實(shí)際接線無(wú)需考慮電源的相序。50(4)面板上的SDP有兩個(gè)LED，用于顯示變頻器當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)變頻器輸出接線實(shí)際使用注意事項(xiàng):(1)輸出側(cè)接線須考慮輸出電

15、源的相序。若相序錯(cuò)誤，將會(huì)造成主軸電機(jī)反轉(zhuǎn)，機(jī)床不能正常加工而報(bào)警。(2)實(shí)際接線時(shí)，決不允許把變頻器的電源線接到變頻器的輸出端。若接反了,會(huì)燒毀變頻器。(3)般情況下,變頻器輸出端直接與電動(dòng)機(jī)相連，無(wú)需加接觸器和熱繼電器。4、通用變頻器常見(jiàn)報(bào)警及保護(hù)為了保證驅(qū)動(dòng)器的安全，可靠的運(yùn)行，在主軸伺服系統(tǒng)出現(xiàn)故障和異常等情況時(shí)，設(shè)置了較多的保護(hù)功能，這些保護(hù)功能與主軸驅(qū)動(dòng)器的故障檢測(cè)與維修密切相關(guān)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)器出現(xiàn)故障時(shí)，可以根據(jù)保護(hù)功能的情況，分析故障原因。接地保護(hù)在伺服驅(qū)動(dòng)器的輸出線路以及主軸內(nèi)部等出現(xiàn)對(duì)地短路時(shí)，可以通過(guò)快速熔斷器間切斷電源，對(duì)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行保護(hù)。過(guò)載保護(hù)當(dāng)驅(qū)動(dòng)器、負(fù)載超過(guò)額定值時(shí)，安

16、裝在內(nèi)部的熱開關(guān)或主回路的熱繼電器將動(dòng)作，對(duì)進(jìn)行過(guò)載保護(hù)。速度偏差過(guò)大報(bào)警當(dāng)主軸的速度由于某種原因，偏離了指令速度且達(dá)到一定的誤差后，將產(chǎn)生報(bào)警，并進(jìn)行保護(hù)。瞬時(shí)過(guò)電流報(bào)警當(dāng)驅(qū)動(dòng)器中由于內(nèi)部短路、輸出短路等原因產(chǎn)生異常的大電流時(shí)，驅(qū)動(dòng)器將發(fā)出報(bào)警并進(jìn)行保護(hù)。51速度檢測(cè)回路斷線或短路報(bào)警當(dāng)測(cè)速發(fā)電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)信號(hào)斷線或短路時(shí)，驅(qū)動(dòng)器將產(chǎn)生報(bào)警并進(jìn)行保護(hù)。速度超過(guò)報(bào)警當(dāng)檢測(cè)出的主軸轉(zhuǎn)速超過(guò)額定值的115%是，驅(qū)動(dòng)器將發(fā)出報(bào)警并進(jìn)行保護(hù)。勵(lì)磁監(jiān)控如果主軸勵(lì)磁電流過(guò)低或無(wú)勵(lì)磁電流，為防止飛車，驅(qū)動(dòng)器將發(fā)出故障并進(jìn)行保護(hù)。短路保護(hù)當(dāng)主回路發(fā)生短路時(shí)，驅(qū)動(dòng)器可以通過(guò)相應(yīng)的快速熔斷器進(jìn)行短路保護(hù)。相序報(bào)警當(dāng)三

17、相輸入電源相序不正確或缺相狀態(tài)時(shí)，驅(qū)動(dòng)器將發(fā)出報(bào)警。變頻器出現(xiàn)保護(hù)性的故障時(shí)（也叫報(bào)警），首先通過(guò)變頻器自身的指示燈以報(bào)警的形式反映出內(nèi)容，具體說(shuō)明見(jiàn)表4.2。表4.2變頻器常見(jiàn)報(bào)警52報(bào)警時(shí)的報(bào)警名稱動(dòng)作內(nèi)容LED顯示對(duì)地短路對(duì)地短路故障檢測(cè)到變頻器輸出電路對(duì)地短路時(shí)動(dòng)作（一般為30kW）。而對(duì)w22kW變頻器發(fā)生對(duì)地短路時(shí)，作為過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作。此功能只是保護(hù)變頻器。為保護(hù)人身和防止火警事故等應(yīng)采用另外的漏電保護(hù)繼電器或漏電短路器等進(jìn)行保護(hù)。加速時(shí)過(guò)電壓減速時(shí)過(guò)電流過(guò)電壓恒速時(shí)過(guò)電流欠電壓欠電壓由于再生電流增加，使主電路直流電壓達(dá)到過(guò)電壓檢出值（有些變頻器為800VDC）時(shí)，保護(hù)動(dòng)作。（但是

18、：如果由變頻器輸入側(cè)錯(cuò)誤地輸入控制電路電壓值時(shí)，將不能顯示此報(bào)警）電源電壓降低等使主電路直流電壓低至欠電壓檢出值（有點(diǎn)變頻器為400VDC）以下時(shí)，保護(hù)功能動(dòng)作。注意：當(dāng)電壓低至不能維持變頻器控制電路電壓值時(shí)，將不顯示報(bào)警。電源缺相電源缺相連接的3相輸入電源L1/R、L2/S、L3/T中任何1相缺時(shí)，有點(diǎn)變頻器能在3相電壓不平衡狀態(tài)下運(yùn)行，但可能造成某些器件（如：主電路整流二極管和主濾波電容器損壞），這種情況下，變頻器會(huì)報(bào)警和停止運(yùn)行。53如內(nèi)部的冷卻風(fēng)扇發(fā)生故障，散熱片溫度上升，則產(chǎn)散熱片過(guò)熱生的保護(hù)動(dòng)作變頻器內(nèi)部過(guò)如變頻器內(nèi)通風(fēng)散熱不良等，則其內(nèi)部溫度上升，保過(guò)熱熱護(hù)動(dòng)作當(dāng)米用制動(dòng)電阻且使

19、用頻度過(guò)咼時(shí)，會(huì)使其溫度上制動(dòng)電阻過(guò)熱升，為防止制動(dòng)電阻燒損（有點(diǎn)會(huì)有“叭”的很大的爆炸聲），保護(hù)動(dòng)作外部報(bào)警外部報(bào)警當(dāng)控制電路端子連接控制單元、制動(dòng)電阻、外部熱繼電器等外部設(shè)備的報(bào)警常閉接點(diǎn)時(shí)，按這些節(jié)點(diǎn)的信號(hào)動(dòng)作。當(dāng)電動(dòng)機(jī)所拖動(dòng)的負(fù)載過(guò)大使超過(guò)電子熱繼電器的電動(dòng)機(jī)過(guò)負(fù)載電流超過(guò)設(shè)定值時(shí)，按反時(shí)限性保護(hù)動(dòng)作。過(guò)載變頻器過(guò)負(fù)載此報(bào)警一般為變頻器主電路半導(dǎo)體元件的溫度保護(hù)，按變頻器輸出電流超過(guò)過(guò)載額定值時(shí)保護(hù)動(dòng)作。通訊錯(cuò)誤RS通信錯(cuò)誤當(dāng)通信時(shí)出錯(cuò)，則保護(hù)動(dòng)作。、主軸電機(jī)二、主軸編碼器四、主軸箱4.1.3數(shù)控系統(tǒng)與主軸裝置的電路連接、西門子802C數(shù)控系統(tǒng)和MM420變頻器的連接5417J血L1山

20、肛(U)(L3)CfOTmccK17OH/4PEU2IAj6L36H13PR568-MICROMASTER420BVVIn2v2K_PLCI/OUJ-O-n主電機(jī)H2圖4-2西門子802C數(shù)控系統(tǒng)和MM420變頻器的連接802C系統(tǒng)通過(guò)X7軸接口中的A04/GND4模擬量輸出端口可控制主軸轉(zhuǎn)速，當(dāng)系統(tǒng)接受主軸旋轉(zhuǎn)指令后，在輸出口輸出0-10V的模擬量電壓，同時(shí)PLC輸出Q0.0、Q0.1控制主軸裝置的正反轉(zhuǎn)及停止，一般定義高電平有效，這樣當(dāng)Q0.0輸出高電平時(shí)可控制主軸裝置正轉(zhuǎn)，Q0.0、Q0.1同時(shí)為高電平時(shí)，主軸裝置反轉(zhuǎn)，二者都為低電平時(shí),主軸裝置停止停轉(zhuǎn)。數(shù)控系統(tǒng)X5口接受主軸編碼器反饋

21、回來(lái)的信號(hào)，主要用來(lái)速度檢測(cè)和螺紋切削加工，對(duì)于普通主軸變頻器和系統(tǒng)的連接除了硬件上接線外，系統(tǒng)和變頻器的參數(shù)設(shè)置也非常重要。、802D數(shù)控系統(tǒng)中變頻器與611U伺服驅(qū)動(dòng)的連接55802D數(shù)控系統(tǒng)配置變頻主軸時(shí)，變頻器0-10V的指令電壓是通過(guò)611UE的X411端口上的75.A和15給出的，正反轉(zhuǎn)指令是通過(guò)X453端口上的Q0.A和Q1.A給出的，具體接線如下:圖4-3802D數(shù)控系統(tǒng)中變頻器與611U伺服驅(qū)動(dòng)的連接三、華中世紀(jì)星HNC-21TF系統(tǒng)主軸的連接華中世紀(jì)星HNC-21TF系統(tǒng)的XS9為主軸控制接口，包括主軸速度模擬電壓指令輸出和主軸編碼器反饋輸入，其信號(hào)定義如下表圖4-4。56

22、8:CHBT：GHB8=a015O15：GHD14：A0VT25：+5地4：+5V3:SI+6：AOUT1ooso2:SE+LSMo1oODOC13：+5地12：+5V11:SZ-10:SB-g:SA-圖4-4HNC-21TF系統(tǒng)主軸接口表4.4主軸接口引腳說(shuō)明信號(hào)名說(shuō)明SA+、SA-主軸編碼器A相位反饋信號(hào)SB+、SB-主軸編碼器B相位反饋信號(hào)SZ+、SZ-主軸編碼器Z脈沖反饋+5V、-5V地DC5V電源AOUT1主軸模擬量指令-10V+10V輸出AOUT2主軸模擬量指令0+10V輸出GND模擬量輸出地系統(tǒng)與變頻器的連接如下:57SZ+1+5V92103115B+IV5E-y4SA+姑t15

23、來(lái)計(jì)；SB4SB-:14-52-5+5丫主軸編碼器HNC-21412+2-；5ViGND,匕J3血??；K門和-連度ACMiLl一-“控剋們；6I14A0UT2i1.GUS-:_；理度擰制接門10-10V或0-I10VPEIPrJ主軸變頻器網(wǎng)DXSll,ItsJO.S2yoni：lo-jovA0LT2：DIlOV電機(jī)4M0-圖5-7Fanuc0i主軸連接示意圖1_主抽P電機(jī)1、電源模塊原理及作用（FANUC系統(tǒng)a系列）62圖5-8電源模塊主電路電源模塊將L1、L2、L3輸入的三相交流電（200V）整流、濾波成直流電（300V）,為主軸驅(qū)動(dòng)模塊和伺服模塊提供直流電源；200R、200S控制端輸入的

24、交流電轉(zhuǎn)換成直流電（DC24V、DC5V），為電源模塊本身提供控制回路電源；通過(guò)電源模塊的逆塊把電動(dòng)機(jī)的再生能量反饋到電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)回饋制動(dòng)。2、FANUC系統(tǒng)a系列電源模塊的端子功能63ISTATUSIliPUTOUTPUT20D230V50/fiQHI_IexIACK30(4ICC：IRIS+240TCWera1ORM1#1PG?1PGlTCWICWM1OKMOTT11PO：1FGITCW、CWM為主軸速度輸出時(shí)電壓極性。TCW口00MCi.MG40INIC昭1司酎卻貸10M時(shí)為iI04hn1IMOi為九3404其次，通過(guò)變頻器參數(shù)選擇頻率控制輸入信號(hào)的類型，以FUJIFRENIC-Multi

25、為例，設(shè)置F01為1。72tirt門宦1M橫屈、B電圧,端/:刃LHDic:.，44eqoac(,:)集卜量電建7坳:-S：心JtjFtiIDC4二:蟲：，：，樞悅1業(yè)斥輸5燼in*樓砸除於繪一f:iCi巫fe5：權(quán)|?1電莊磺/SfiTC：IV；砌險(xiǎn)II飯L-亠:茁1:皈吟卅翻世配flF01,C30分別是頻率設(shè)定1,頻率設(shè)定2選擇頻率設(shè)定的設(shè)定方法。F01.CIO數(shù)怦，01!働樁的CLN：傕皿仃ti泄wfl我設(shè)疋為也*詰葺啊程，3V丨用榊據(jù)擁兀r1二曲電兒的ixormv處福幡出帥設(shè)哉根抑;rCiC1鎖唾、心瞅i竜引兵-$亠沖處務(wù)施!h闔辛KOBAJfU據(jù)堆3E；睜的広川-伽fDC迎1OVM幾

26、屈出背苫.DC*1和輪七心廣C1ci罰程jtn咆漑A*x-ipg呈員協(xié)住已忖如亦，nc-20ttAN時(shí)林iE弗卑逍f廠說(shuō)疋FriuR帥檢5r貯屮削電卜.血X0-；0V蔽hjWr；Tim-K-Ittv1竹說(shuō)；二榊粼汩fti：朮輪聶叩I：rjIPKi?FLTJ11tDO町;岳&rDOW?:JiE1,il.L去：i4：fIP1：廠*1-).KJffN擂*ttt批=1勢(shì)汁蹩利數(shù)iZrXiX5齊屮込過(guò)牡DI0KKtli配咋iffli30或&.im仁；住Hi：繪亍雖栓U怙詁上:叫310舟：1川屮1創(chuàng);！牯”1:杠;FH兀輒1“，：選血洞）川】蔚U討訂馬蕾叮門諒沖審Mr氣世口i沆M怙岱七:創(chuàng)M0挨1:1、化

27、用閉可你”通過(guò)端子12輸入兩極（DC010V）的模擬電壓時(shí)，請(qǐng)將功能代碼C35設(shè)置為0。C35的數(shù)據(jù)為1時(shí)僅DCO+10V有效，負(fù)極輸入DCO-10V視為0（零）V。端子C1通過(guò)接口印刷電路板上的開關(guān)SW7和功能代碼E5的設(shè)定，可作為電流輸入（C1功能）或電壓輸入（V2功能）使用。73除了本設(shè)定以外，還有優(yōu)先級(jí)較高的設(shè)定手段（通信、多段頻率等）。有關(guān)詳情，請(qǐng)參照FRENIC-Multi用戶手冊(cè)。2）參數(shù)NO.3735設(shè)定主軸電機(jī)最低箝制速度，參數(shù)NO.3736設(shè)定主軸電機(jī)最高箝制速度，設(shè)定數(shù)據(jù)的范圍為:04095。但是，主軸電機(jī)箝制速度的設(shè)定并不是一直有效的，如果指定了恒表面速度控制功能或GT

28、T（NO.3706.#4），這兩個(gè)參數(shù)無(wú)效。在這種情況下，不能指定主軸電機(jī)的最大箝制速度。但是可以由參數(shù)NO.3772（第一軸）、NO.3802（第二軸）、NO.3822（第三軸）設(shè)定主軸最大速度。3）數(shù)控機(jī)床一般采用手動(dòng)換檔和自動(dòng)換檔兩種方式，前一種方式是在主軸停止后，根據(jù)所需要的主軸速度人工撥動(dòng)機(jī)械檔位至相應(yīng)的速度范圍；后者，首先執(zhí)行S功能，檢查所設(shè)定的主軸轉(zhuǎn)速，然后根據(jù)所在的速度范圍發(fā)出信號(hào)，一般采用液壓方式換到相應(yīng)的檔位。所以在程序當(dāng)中或使用MDI方式，S功能應(yīng)該寫在M3（M4）之前，在某些嚴(yán)格要求的場(chǎng)合，S指令要寫在M3（M4）的前一行，使機(jī)床能夠先判斷、切換檔位后啟動(dòng)主軸。對(duì)手動(dòng)換

29、檔機(jī)床，當(dāng)S功能設(shè)定的主軸速度和所在檔位不一致時(shí)，M3（M4）若寫在S功能前，可以看到主軸首先轉(zhuǎn)動(dòng)，然后立即停止，再報(bào)警的情況，這對(duì)機(jī)床有一定的傷害。因此，應(yīng)注意書寫格式。對(duì)每個(gè)檔位，都需要設(shè)置它的主軸最高轉(zhuǎn)速，這是由參數(shù)NO.3741、NO.3742、NO.3743和NO.3744（齒輪檔1、2、3和4的主軸最高轉(zhuǎn)速）所設(shè)定的，它們的數(shù)據(jù)單位是min-1，數(shù)據(jù)范圍：032767。顯然，參數(shù)的設(shè)置是和實(shí)際機(jī)床的齒輪變比有關(guān)系，當(dāng)選定了齒輪組后，相應(yīng)的參數(shù)也就能夠設(shè)定了。如果M系選擇了T74型齒輪換檔（恒表面速度控制或參數(shù)GTT（NO.3706#4）設(shè)定為1）,還必須設(shè)定參數(shù)NO.3744。即使

30、如此，岡性攻絲也只能用3檔速度。檔位的選擇，由參數(shù)NO.3751（檔1檔2切換點(diǎn)的主軸電機(jī)速度）、參數(shù)NO.3752（檔2檔3切換點(diǎn)的主軸電機(jī)速度）決定，其數(shù)據(jù)范圍：04095，其設(shè)定值為:/豔牒i設(shè)定值這兩個(gè)參數(shù)的設(shè)定要考慮到主軸電機(jī)轉(zhuǎn)速和扭矩。另外，要注意在攻絲循環(huán)時(shí)的檔位切換有專用的參數(shù)：參數(shù)NO.3761（攻絲循環(huán)時(shí)檔1檔2切換點(diǎn)的主軸電機(jī)速度）、參數(shù)NO.3762（攻絲循環(huán)時(shí)檔1檔2切換點(diǎn)的主軸電機(jī)速度），其數(shù)據(jù)單位：rpm，數(shù)據(jù)范圍：032767。而不由參數(shù)NO.3751、NO.3752決定。5）主軸速度到達(dá)信號(hào)SAR是CNC啟動(dòng)切削進(jìn)給的輸入信號(hào)。該信號(hào)通常用于切削進(jìn)給必須在主軸

31、達(dá)到指定速度后方能啟動(dòng)的場(chǎng)合。此時(shí)，用傳感器檢測(cè)主軸速度。所檢測(cè)的速度通過(guò)PMC送至CNC。當(dāng)用梯形圖連續(xù)執(zhí)行以上操作時(shí)，如果主軸速度改變指令和切削進(jìn)給指令同時(shí)發(fā)出時(shí)，則CNC系統(tǒng)會(huì)根據(jù)表示以前主軸狀態(tài)（主軸速度改變前）的信號(hào)SAR，錯(cuò)誤啟動(dòng)切削進(jìn)給。為避免上述問(wèn)題，在發(fā)出S指令和切削進(jìn)給指令后，對(duì)SAR信號(hào)進(jìn)行延時(shí)監(jiān)測(cè)。延遲時(shí)間由參數(shù)NO.3740設(shè)定。使用SAR信號(hào)時(shí)，需將參數(shù)NO.3708第0位（SAR）設(shè)定為1。當(dāng)該功能使切削進(jìn)給處于停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，診斷畫面上的NO.06（主軸速度到達(dá)檢測(cè)）保持為10754.2主軸故障維修421任務(wù)1:CJK6032數(shù)控車床主軸不轉(zhuǎn)故障維修、維修前調(diào)查序號(hào)

32、調(diào)查項(xiàng)目?jī)?nèi)容機(jī)床系統(tǒng)1802Cbaseline數(shù)控系統(tǒng)23456變頻器電機(jī)有無(wú)異常聲、音、味故障發(fā)生時(shí)報(bào)警號(hào)和報(bào)警提示變頻器上有報(bào)警指示在何種工作方式下發(fā)生MM420變頻器普通三相交流異步電機(jī)無(wú)無(wú)無(wú)開機(jī)，自動(dòng)或手動(dòng)方式下運(yùn)行主軸故障原因分析表4-8主軸不轉(zhuǎn)故障可能原因分析故障現(xiàn)象可能原因處理方法CNC無(wú)速度信號(hào)主軸不轉(zhuǎn)檢測(cè)速度給定信號(hào)，檢查系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)電氣輸出761）是否有報(bào)警錯(cuò)誤代碼顯示，如有報(bào)警，對(duì)照相關(guān)說(shuō)明書解決（主要有過(guò)流、過(guò)、過(guò)壓、欠壓以及功率塊故障等）。主軸變頻器故障2）頻率指定源和運(yùn)行指定源的參數(shù)是否設(shè)置正確。3）智能輸入端子的輸入信號(hào)是否正確。電源是否已提供給端子變頻器輸出端子

33、U、V、W不能提運(yùn)行命令是否有效？供電源RS（復(fù)位）功能或自由運(yùn)行停車功能是否處于開啟狀態(tài)負(fù)載過(guò)重主軸電動(dòng)機(jī)故障主軸與電機(jī)連接傳動(dòng)帶過(guò)松機(jī)械偉動(dòng)帶表面有油造成打滑電動(dòng)機(jī)負(fù)載是否太重電機(jī)損壞調(diào)整傳帶松架緊用汽油清洗傳動(dòng)帶失效斷裂:更換三、維修流程根據(jù)主軸結(jié)構(gòu)、相關(guān)電路原理圖（如圖4-2）及參數(shù)，維修流程如下:77開始觀察主軸電機(jī)運(yùn)行情況電機(jī)轉(zhuǎn)?Y查機(jī)械連接部件查看變頻器電源指示或用萬(wàn)用表測(cè)量變頻器工作電源N電源正常?Y查強(qiáng)電控制回路N查看PLC輸出端Q0.0、Q0.1正反轉(zhuǎn)控制信號(hào)輸出狀態(tài)Q0.0=1查系統(tǒng)參數(shù)MD1451211變頻器5號(hào)A子是否為咼電平一CNC至變頻器線路斷測(cè)量變頻器模擬量輸入

34、端3、4N34號(hào)端子有查CNC參數(shù)301300的電壓?Y變頻器UVW有電壓輸出主軸負(fù)載過(guò)載1、變頻器參數(shù)錯(cuò)誤2、變頻器損壞78四、故障測(cè)試與排除首先觀測(cè)主軸電機(jī)旋轉(zhuǎn)情況，電機(jī)不轉(zhuǎn)。觀察變頻器上電正常，查看系統(tǒng)PLC輸出狀態(tài)正常，查看變頻器正反轉(zhuǎn)控制信號(hào)，發(fā)現(xiàn)正轉(zhuǎn)信號(hào)線斷落。接回后，主軸正常旋轉(zhuǎn)。422任務(wù)2:主軸轉(zhuǎn)速慢故障維修表4.10?？赡茉驒z查步驟排除措施檢查主軸伺服與電動(dòng)機(jī)之間的動(dòng)力線接線錯(cuò)誤確保連線對(duì)應(yīng)UVW連線CNC模擬量輸出用交換法判斷是否有故障更換相應(yīng)電路板（D/A）轉(zhuǎn)換電路故障CNC速度輸出模擬量測(cè)量相應(yīng)信號(hào)，是否有輸出且更換指令發(fā)送口或更換數(shù)與驅(qū)動(dòng)器連接不良或是否正?？匮b置

35、斷線主軸驅(qū)動(dòng)器參數(shù)設(shè)定查看驅(qū)動(dòng)器參數(shù)，是否正常依照說(shuō)明書，正確設(shè)置參數(shù)不當(dāng)反饋線連接不正常查看反饋連線確保反饋連線正常反饋信號(hào)不正常檢查反饋信號(hào)的波形調(diào)整波形至正確或更換編碼器423其它故障實(shí)例分析例1:故障現(xiàn)象：一臺(tái)西門子802C系統(tǒng)數(shù)控車床，臺(tái)達(dá)VFD-B變頻器，主軸運(yùn)行突然停止，變頻器面板上出現(xiàn)OC-C報(bào)警。79分析與處理過(guò)程：臺(tái)達(dá)變頻器OC-C報(bào)警的含義是過(guò)電流，造成過(guò)電流的原因可能是變頻器內(nèi)部、外部有短路或過(guò)載。經(jīng)查交流主軸驅(qū)動(dòng)器主回路，發(fā)現(xiàn)再生制動(dòng)回路、主回路的熔斷器均熔斷，經(jīng)更換后機(jī)床恢復(fù)正常。但機(jī)床正常運(yùn)行數(shù)天后，再次出現(xiàn)同樣故障。由于故障重復(fù)出現(xiàn)，證明該機(jī)床主軸系統(tǒng)存在問(wèn)題，

36、根據(jù)報(bào)警現(xiàn)象，分析可能存在的主要原因有:電機(jī)與變頻器間的連線是否有搭殼短路現(xiàn)象主軸驅(qū)動(dòng)器控制板不良。電動(dòng)機(jī)連續(xù)過(guò)載。電動(dòng)機(jī)繞組存在局部短路。在以上幾點(diǎn)中，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際加工情況，電動(dòng)機(jī)過(guò)載的原因可以排除?？紤]到換上元器件后，驅(qū)動(dòng)器可以正常工作數(shù)天，故主軸驅(qū)動(dòng)器控制板不良的可能性已較小。因此，故障原因可能性最大的是電動(dòng)機(jī)繞組存在局部短路。維修時(shí)仔細(xì)測(cè)量電動(dòng)機(jī)繞組的各項(xiàng)電阻，發(fā)現(xiàn)其中一相相對(duì)地絕緣電阻較小,證明該相存在局部對(duì)地短路。拆開電動(dòng)機(jī)檢查發(fā)現(xiàn)，電動(dòng)機(jī)內(nèi)部繞組與引出線的連接處絕緣套已經(jīng)老化；經(jīng)重新連接后，對(duì)地電阻恢復(fù)正常。再次更換元器件后，機(jī)床恢復(fù)正常，故障不再出現(xiàn)。例2:主軸高速出現(xiàn)異常振動(dòng)

37、的故障維修故障現(xiàn)象：配套某系統(tǒng)的數(shù)控車床，當(dāng)主軸在高速(3000r/min以上)旋轉(zhuǎn)時(shí),機(jī)床出現(xiàn)異常振動(dòng)。分析與處理過(guò)程：數(shù)控機(jī)床的振動(dòng)與機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)整以及機(jī)械系統(tǒng)的固有頻率、主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率等因素有關(guān)，其原因通常比較復(fù)雜。但在本機(jī)床上，由于故障前交流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工作正常，可以在高速下旋轉(zhuǎn);且主軸在超過(guò)3000r/min時(shí)，在任意轉(zhuǎn)速下振動(dòng)均存在，可以排除機(jī)械共振的原因。經(jīng)仔細(xì)檢查機(jī)床的主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)連接，最終發(fā)現(xiàn)該機(jī)床的主軸驅(qū)動(dòng)器的接地線連接不良，將接地線重新連接后，機(jī)床恢復(fù)正常。80例3:不執(zhí)行螺紋加工的故障維修故障現(xiàn)象：配套某系統(tǒng)的數(shù)控車床，在自動(dòng)加工時(shí)，發(fā)現(xiàn)機(jī)床不執(zhí)行螺

38、紋加工程序。分析與處理過(guò)程：數(shù)控車床加工螺紋，其實(shí)質(zhì)是主軸的轉(zhuǎn)角與Z軸進(jìn)給之間進(jìn)行的插補(bǔ)。主軸的角度位移是通過(guò)主軸編碼器進(jìn)行測(cè)量。在本機(jī)床上，由于主軸能正常旋轉(zhuǎn)與變速，分析故障原因主要有以下幾種:主軸編碼器與主軸驅(qū)動(dòng)器之間的連接不良。主軸編碼器故障。主軸驅(qū)動(dòng)器與數(shù)控裝置之間的位置反饋信號(hào)電纜連接不良主軸編碼器方向設(shè)置錯(cuò)誤。81經(jīng)查主軸編碼器與主軸驅(qū)動(dòng)器的連接正常，故可以排除第1項(xiàng)；且通過(guò)CRT的顯示，可以正常顯示主軸轉(zhuǎn)速，因此說(shuō)明主軸編碼器的在利用示A、-A、B、-B信號(hào)正常;波器檢查Z、-Z信號(hào)，可以確認(rèn)編碼器零脈沖輸出信號(hào)正確。根據(jù)檢查，可以確定主軸位置監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作正常。根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的說(shuō)明

39、書，進(jìn)步分析螺紋加工功能與信號(hào)的要求，可以知道螺紋加工時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)行的是主軸每轉(zhuǎn)進(jìn)給動(dòng)作，因此它與主軸的速度到達(dá)信號(hào)有關(guān)。在FANUCO-TD系統(tǒng)上，主軸的每轉(zhuǎn)進(jìn)給動(dòng)作與參數(shù)PRM24.2的設(shè)定有關(guān),當(dāng)該位設(shè)定為0”時(shí),Z軸進(jìn)給時(shí)不監(jiān)測(cè)“主軸速度到達(dá)”信號(hào)；設(shè)定為1”時(shí),Z軸進(jìn)給時(shí)需要檢測(cè)“主軸速度到達(dá)”信號(hào)。在本機(jī)床上，檢查發(fā)現(xiàn)該位設(shè)定為“1”因此只有“主軸速度到達(dá)”信號(hào)為1”時(shí),才能實(shí)現(xiàn)進(jìn)給。通過(guò)系統(tǒng)的診斷功能，檢查發(fā)現(xiàn)當(dāng)實(shí)際主軸轉(zhuǎn)速顯示置與系統(tǒng)的指令指一致時(shí)，才能實(shí)現(xiàn)進(jìn)給。通過(guò)系統(tǒng)的診斷功能，檢查發(fā)現(xiàn)當(dāng)實(shí)際主軸轉(zhuǎn)速顯示值與系統(tǒng)的指令值一致時(shí)，“主軸速度到達(dá)”信號(hào)仍然為0”進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)，該

40、信號(hào)連接線斷開；重新連接后，螺紋加工動(dòng)作恢復(fù)正常。例4:變頻器出現(xiàn)過(guò)壓報(bào)警的維修故障現(xiàn)象：配套某系統(tǒng)的數(shù)控車床，主軸電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)采用三菱公司的E540變頻器，在加工過(guò)程中，變頻器出現(xiàn)過(guò)壓報(bào)警。分析與處理過(guò)程：仔細(xì)觀察機(jī)床故障產(chǎn)生的過(guò)程，發(fā)現(xiàn)故障總是在主軸啟動(dòng)、制動(dòng)時(shí)發(fā)生，因此，可以初步確定故障的產(chǎn)生與變頻器的加/減速時(shí)間設(shè)定有關(guān)。當(dāng)加/減速時(shí)間設(shè)定不當(dāng)時(shí)，如主電動(dòng)機(jī)起/制動(dòng)頻繁或時(shí)間設(shè)定太短，變頻器的加/減速無(wú)法在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成，則通常容易產(chǎn)生過(guò)電壓報(bào)警。修改變頻器參數(shù)，適當(dāng)增加加/減速時(shí)間后，故障消除。82例5:安川變頻主軸在換刀時(shí)出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)的故障維修故障現(xiàn)象：配套某系統(tǒng)的數(shù)控車床，開機(jī)時(shí)發(fā)現(xiàn)

41、，當(dāng)機(jī)床進(jìn)行換刀動(dòng)作時(shí)，主軸也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。分析與處理過(guò)程：由于該機(jī)床采用的是安川變頻器控制主軸，主軸轉(zhuǎn)速是通過(guò)系統(tǒng)輸出的模擬電壓控制的。根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，安川變頻器對(duì)輸入信號(hào)的干擾比較敏感，因此初步確認(rèn)故障原因與線路有關(guān)。為了確認(rèn)，再次檢查了機(jī)床的主軸驅(qū)動(dòng)器與刀架控制的原理圖于實(shí)際接線，可以判定在線路連接、控制上兩者相互獨(dú)立，不存在相互影響。進(jìn)一步檢查變頻器的輸入模擬量屏蔽電纜布線與屏蔽線連接，發(fā)現(xiàn)該電纜的布線位置與屏蔽線均不合理，將電纜重新布線并對(duì)屏蔽線進(jìn)行重新連接后，故障消失。例6:主軸定位出現(xiàn)超調(diào)的故障維修故障現(xiàn)象：某加工中心，配套611A主軸驅(qū)動(dòng)器，在執(zhí)行主軸定位指令時(shí)，發(fā)現(xiàn)主軸存在明顯的

42、位置超調(diào)，定位位置正確，系統(tǒng)無(wú)故障。分析與故障處理：由于系統(tǒng)無(wú)報(bào)警，主軸定位動(dòng)作正確，可以確認(rèn)故障是由于主軸驅(qū)動(dòng)器或系統(tǒng)調(diào)整不良引起的。解決超調(diào)的方法有很多種，如：減小加減速時(shí)間、提高速度環(huán)比例增益、降低83速度環(huán)積分時(shí)間等等。檢查本機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)器參數(shù)，發(fā)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)器的加減速時(shí)間設(shè)定為2s，此值明顯過(guò)大；更改參數(shù)，設(shè)定加減速時(shí)間為0.5s后，位置超調(diào)消除。例7、速度偏差過(guò)大指的是主軸電機(jī)的實(shí)際速度與指令速度的誤差值超過(guò)允許值，一般是啟動(dòng)時(shí)電機(jī)沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)或速度上不去。引起此故障的原因見(jiàn)表5.11。表5.11速度偏差過(guò)大報(bào)警綜述可能原因檢查步驟排除措施反饋連線不良確保反饋連線正確反饋裝置故障不啟動(dòng)主軸，

43、用手盤動(dòng)主軸使主軸電動(dòng)機(jī)以較快速度轉(zhuǎn)起來(lái)，估計(jì)電機(jī)的實(shí)際速度，監(jiān)視反饋的實(shí)際轉(zhuǎn)速更換反饋裝置動(dòng)力線連接不正常確保動(dòng)力線連接正常動(dòng)力電壓不正常用萬(wàn)用表或兆歐表檢查電動(dòng)機(jī)或動(dòng)力線是否正常（包括相序不正常）確保動(dòng)力線電壓正常機(jī)床切削負(fù)荷太重，切重新考慮負(fù)載條件，減削條件惡劣輕負(fù)載，調(diào)整切削參數(shù)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)不良改善機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)條件制動(dòng)器未松開查明制動(dòng)器為松開的原因確保制動(dòng)電路正常84例8.過(guò)載報(bào)警。削用量過(guò)大，頻繁正、反轉(zhuǎn)等均可引起過(guò)載報(bào)警。具體表現(xiàn)為主軸過(guò)熱、主軸驅(qū)動(dòng)裝置顯示過(guò)電流報(bào)警等造成此故障的可能原因見(jiàn)表5.12。表5.12可能原因檢查步驟排除措施長(zhǎng)時(shí)間開機(jī)后再負(fù)載太人檢查機(jī)械負(fù)載調(diào)整切削參數(shù)

44、，干山出現(xiàn)此故障切削條件，減輕負(fù)載頻繁正、反轉(zhuǎn)減少頻繁正、翻轉(zhuǎn)次數(shù)開機(jī)后即出現(xiàn)此報(bào)警例9、主軸振動(dòng)或噪聲過(guò)大首先要區(qū)別異常噪聲及振動(dòng)發(fā)生在主軸機(jī)械部分還是在電氣驅(qū)動(dòng)部分。檢查方法:若在減速過(guò)程中發(fā)生，一般是由驅(qū)動(dòng)裝置造成的，如交流驅(qū)動(dòng)中的再生回路故障;85若在恒轉(zhuǎn)速時(shí)產(chǎn)生，可通過(guò)觀察主軸由停車過(guò)程中是否有噪聲和振動(dòng)來(lái)區(qū)別，如存在，則主軸機(jī)械部分有問(wèn)題;檢查振動(dòng)周期是否與轉(zhuǎn)速有關(guān)，如無(wú)關(guān)，一般是主軸驅(qū)動(dòng)裝置未調(diào)整好；如有關(guān)系，應(yīng)檢查主軸機(jī)械部分是否良好，測(cè)速裝置是否不良。表5.13主軸振動(dòng)或噪聲過(guò)大的故障綜述故障部位可能原因檢查步驟排除措施電氣部分系統(tǒng)電源缺相、相序不正故障確或電壓不正常測(cè)量輸入

45、的系統(tǒng)電源確保電源正確反饋不正確測(cè)量反饋信號(hào)驅(qū)動(dòng)器異常，如：增益調(diào)整電路或顫動(dòng)調(diào)整電路的調(diào)整不當(dāng)確保接線正確，且反饋裝置正常根據(jù)參數(shù)說(shuō)明書，設(shè)置好相關(guān)參數(shù)三相輸入的相序不對(duì)機(jī)械部分主軸負(fù)荷過(guò)大故障用萬(wàn)用表測(cè)量輸入電源確保電源正確重新考慮負(fù)載條件，減輕負(fù)載潤(rùn)滑不良是否缺潤(rùn)滑油，是否潤(rùn)滑電路或電機(jī)故加注潤(rùn)滑油檢修潤(rùn)滑電路障，是否潤(rùn)滑漏油更換潤(rùn)滑導(dǎo)油管86主軸與主軸電動(dòng)機(jī)的連接皮帶過(guò)緊在停機(jī)的情況下，檢查皮帶松緊程度調(diào)整皮帶的連接軸承故障、主軸和主軸電動(dòng)機(jī)之間離合器故障軸承拉毛或損壞齒輪有嚴(yán)重?fù)p傷主軸部件上動(dòng)平衡不好（叢最高速度向下時(shí)發(fā)生次此故障）軸承預(yù)緊力不夠或預(yù)緊目測(cè)，可判斷這個(gè)機(jī)械連接是否正常

46、可拆開相關(guān)機(jī)械結(jié)構(gòu)后目測(cè)當(dāng)主軸電機(jī)最高速度時(shí)，關(guān)掉電源，慣性運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)是否仍有聲音調(diào)整軸承,更換軸承更換齒輪校核主軸部件上的動(dòng)平衡條件，調(diào)整機(jī)械部分調(diào)緊預(yù)緊螺釘螺釘松動(dòng)游隙過(guò)大或齒輪嚙合間隙過(guò)大調(diào)整機(jī)床間隙,例：配套某系統(tǒng)的數(shù)控車床，在加工過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)在端面加工時(shí)，表面出現(xiàn)周期性波紋。故障分析與處理過(guò)程：數(shù)控車床端面加工時(shí)，表面出現(xiàn)振紋的原因很多，在機(jī)械方面如：刀具、絲杠、主軸等部件的安裝不良、機(jī)床的精度不足等等都可能產(chǎn)生以上問(wèn)題。但該機(jī)床為周期性出現(xiàn)，且有一定規(guī)律，根據(jù)通常的情況，應(yīng)與主軸的位置監(jiān)測(cè)系統(tǒng)有關(guān)，但仔細(xì)檢查機(jī)床主軸各部分，卻未發(fā)現(xiàn)任何不良。仔細(xì)觀察振紋與X軸的絲杠螺距相對(duì)應(yīng)，因此維修

47、時(shí)再次針對(duì)X軸進(jìn)行了檢查。檢查該機(jī)床的機(jī)械傳動(dòng)裝置，其結(jié)構(gòu)是伺服與滾珠絲杠間通過(guò)齒形帶進(jìn)行聯(lián)接，位置反饋編碼器采用的是分離型布置。87檢查發(fā)現(xiàn)X軸的分離式編碼器安裝位置與絲杠不同心，存在偏心，即：編碼器軸心線與絲杠中心不在同一直線上，從而造成了X軸移動(dòng)過(guò)程中的編碼器的旋轉(zhuǎn)不均勻，反映到加工中，則出現(xiàn)周期性波紋。重新安裝、調(diào)整編碼器后，機(jī)床恢復(fù)正常。例10、直流側(cè)保險(xiǎn)絲熔斷報(bào)警。三相220V交流電經(jīng)整流橋整流到直流300V，經(jīng)過(guò)一個(gè)保險(xiǎn)后給晶體管模塊,控制板檢測(cè)此保險(xiǎn)兩端的電壓，如果太大，貝U產(chǎn)生比報(bào)警。產(chǎn)生此報(bào)警的原因可能見(jiàn)表5.14。表5.14可能原因保險(xiǎn)已經(jīng)斷開檢查步驟用萬(wàn)用表檢查直流保排

48、除措施確保保險(xiǎn)在可工作狀險(xiǎn)是否斷開連線不良檢查主控制板與主軸單元的連接插座是否緊合態(tài)111確保連線正常88電動(dòng)機(jī)電樞線短路用萬(wàn)用表測(cè)量各輸出確保沒(méi)有短路現(xiàn)象電動(dòng)機(jī)電樞繞組短路線，測(cè)量是否短路或局部短路電動(dòng)機(jī)電樞線對(duì)地短路輸入電源存在缺相用萬(wàn)用表測(cè)量電壓確保電源正常例11、主軸在加/減速時(shí)工作不正常。其可能原因見(jiàn)表4.15。表4.15可能原因檢查步驟排除措施電動(dòng)機(jī)加/減速電流查看相關(guān)參數(shù)項(xiàng)是否正確設(shè)置參數(shù)預(yù)先設(shè)定、調(diào)整不當(dāng)正常加/減速回路時(shí)間常數(shù)設(shè)定不當(dāng)反饋信號(hào)不良如果反饋裝置故障，則在可以在不通電的情況更換反饋裝置；如果反饋回路下，移交快速速度，手轉(zhuǎn)動(dòng)主故障（如接線錯(cuò)誤），則排查軸，測(cè)量反饋信

49、號(hào)，是否與主相應(yīng)故障軸轉(zhuǎn)動(dòng)的速度成比例電動(dòng)機(jī)/負(fù)載間的慣重新校核負(fù)載，89例12、外界干擾，主軸轉(zhuǎn)速會(huì)出現(xiàn)隨機(jī)和無(wú)規(guī)律性的波動(dòng)。具體情況見(jiàn)表5.16。表5.16可能原因檢查步驟排除措施屏蔽和接地措處理好接地，做好屏施不良蔽處理主軸轉(zhuǎn)速指令測(cè)量輸出信號(hào)是否與轉(zhuǎn)速對(duì)加抗干擾的磁環(huán)信號(hào)受到干擾應(yīng)的模擬電壓匹配反饋信號(hào)受到測(cè)量反饋信號(hào)是否與輸出信加抗干擾的磁環(huán)干擾號(hào)是否匹配例13、主軸不能進(jìn)行變速?？赡艿脑蛞?jiàn)表4.17。表4.17可能原因檢查步驟排除措施CNC參數(shù)設(shè)置不當(dāng)檢查有關(guān)主軸的參依照參數(shù)說(shuō)明書，正確數(shù)設(shè)置參數(shù)加工程序編程錯(cuò)誤檢查加工程序正確使用控制主軸的M03、M04，S指令90D/A轉(zhuǎn)換電路故障主軸驅(qū)動(dòng)器速度模擬量輸入電路故障用交換法判斷是否有故障測(cè)量相應(yīng)信號(hào)，是否有輸出且是否正常更換相應(yīng)電路板更換指令發(fā)送口或更換數(shù)控裝置例：一臺(tái)配套某系統(tǒng)的立式加工中心，主軸在低速時(shí)（低于120