【正文】 故障。先機(jī)械后電氣就是在數(shù)控機(jī)床的檢修中，首先檢查機(jī)械部分是否正常，行程開(kāi)關(guān)是否靈活，氣動(dòng)、液壓部分是否正常等。如機(jī)床的幾個(gè)進(jìn)給軸都不能運(yùn)動(dòng)，這時(shí)應(yīng)先檢查和排除各軸公用的 CNC、PLC、電源、液壓等公用部分的故障，然后再設(shè)法排除某軸的局部問(wèn)題。常常在解決簡(jiǎn)單故障的過(guò)程中，難度大的問(wèn)題也可能變得容易，或者在排除簡(jiǎn)易故障時(shí)受到啟發(fā)，對(duì)復(fù)雜故障的認(rèn)識(shí)更為清晰，從而也有了解決辦法。 常用的故障檢查方法由于數(shù)控系統(tǒng)所產(chǎn)生的故障千變?nèi)f化，其原因往往比較復(fù)雜。這種方法在維修中是常用的，也是首先使用的?？崔D(zhuǎn)速？觀察主傳動(dòng)速度快慢的變化。所以，任何一處的虛焊或接觸不良，就會(huì)成為產(chǎn)生故障的主要原因。如一些燒烤的煙氣、焦糊味等異味。3. 功能程序測(cè)試法 功能程序測(cè)試法是將所修數(shù)控系統(tǒng)的 G、M、S、T、F 功能的全部使用指令編成一個(gè)試驗(yàn)程序，并穿成紙帶或存儲(chǔ)在硬盤、電子盤、軟盤上。（3）閑置時(shí)間較長(zhǎng)的數(shù)控機(jī)床在投入使用時(shí)或?qū)?shù)控機(jī)床進(jìn)行定期檢修時(shí)。4. 交換法（備件替換法） 現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)大都采用模塊化設(shè)計(jì)，按功能不同劃分為不同的模塊，隨著現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，電路的繼承規(guī)模越來(lái)越大，技術(shù)也越來(lái)越復(fù)雜，按照常規(guī)的方法，很難把故障定位在一個(gè)很小的區(qū)域，而一旦系統(tǒng)發(fā)生故障利用此方法可縮短停機(jī)時(shí)間，快速找到故障板。5. 隔離法 有些故障，如軸抖動(dòng)、爬行，一時(shí)難以區(qū)分是數(shù)控部分，還是伺服系統(tǒng)或機(jī)械部分造成，?？刹捎酶綦x法．將機(jī)電分離，數(shù)控與伺服分離，或?qū)⑽恢瞄]環(huán)分離作開(kāi)環(huán)處理．這樣復(fù)雜的問(wèn)題就化為簡(jiǎn)單，就能較快地找到故障原因。 原理分析法是排除故障的最基本方法，當(dāng)其它檢查方法難以奏效時(shí)，可從電路基本原理出發(fā)，一步一步地進(jìn)行檢查，最終查出故障原因。值得注意的是，在插件板或組件拔出再插入的過(guò)程中，改變狀態(tài)的部位可能不只是連接接口。而且在結(jié)構(gòu)上必須很好地解決刀具和工具的裝夾軸承的配置﹑軸承間間隙調(diào)整和潤(rùn)滑密封等問(wèn)題。對(duì)于加工中心，主軸部件還包括刀具自動(dòng)夾緊裝置﹑主軸準(zhǔn)停裝置和主軸孔的切削消除裝置。主軸為空心，前端有莫氏錐度孔，用以安裝頂尖或心軸。但在數(shù)控鏜床上使用如圖 217b 所示的形式，圖中 7∶24 的錐孔沒(méi)有自鎖作用，便于自動(dòng)換刀時(shí)拔出刀具。前支承采用雙列圓錐子滾動(dòng)軸承。如圖 2—3 自動(dòng)換刀數(shù)控立式鏜床（JCS018）的主軸部件1刀柄 2拉釘 3主軸 4拉桿 5碟形彈簧 6活塞 7液壓缸 8,10行程開(kāi)關(guān) 9壓縮空氣管接頭 11彈簧 12鋼球 13端面鍵 數(shù)控主軸特點(diǎn)及其性能要求　 本機(jī)床采用傳統(tǒng)的臥式車床布局，整體設(shè)計(jì)。獨(dú)立主軸通過(guò)變頻器控制變頻電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到無(wú)級(jí)變速，進(jìn)給速度可任意設(shè)定，從而實(shí)現(xiàn)由微電腦控制的自動(dòng)化加工。主軸直接承受切削力，轉(zhuǎn)速范圍比較大。這個(gè)精度通常與低速回轉(zhuǎn)精度有較大差別，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的旋轉(zhuǎn)精度取決于主軸的工作速度、軸承性能以及主軸本身的平衡性能。：是指切削加工時(shí)，主軸保持平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)而又不發(fā)生振動(dòng)的能力。因此主軸的關(guān)鍵部位（如主軸錐孔）要經(jīng)良好的表面熱處理。此外，有的數(shù)控機(jī)床還要求具有角度分度控制功能。用于主軸驅(qū)動(dòng)的調(diào)速電動(dòng)機(jī)主要有直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)兩大類：（1）直流電動(dòng)機(jī)主軸調(diào)速 ；（2）交流電動(dòng)機(jī)主軸調(diào)速 。數(shù)控系統(tǒng)通過(guò)兩類主軸速度指令信號(hào)來(lái)進(jìn)行控制，即用模擬量或數(shù)字量信號(hào)（程序中的 S 代碼）來(lái)控制主軸電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)調(diào)速電路，同時(shí)采用開(kāi)關(guān)量信號(hào)（程序上用M41～M44 代碼）來(lái)控制機(jī)械齒輪變速自動(dòng)換擋的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。對(duì)于三聯(lián)或三聯(lián)以上的齒輪換擋則必須使用差動(dòng)液壓缸。主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)變成主軸上安裝的刀具或工件的切削力矩和切削速度,配合進(jìn)給運(yùn)動(dòng),加工出理想的零件。數(shù)控機(jī)床主軸的工作運(yùn)動(dòng)通常是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，不像進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)需要絲杠或其它直線運(yùn)動(dòng)裝置作往復(fù)運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)代數(shù)控機(jī)床對(duì)主軸傳動(dòng)提出了以下更高的要求：這是為了保證加工時(shí)選用合適的切削用量，以獲得最佳的生產(chǎn)率、加工精度和表面質(zhì)量，特別是具有自動(dòng)換刀功能的數(shù)控加工中心，為適應(yīng)各種刀具、工序和各種材料的加工要求，對(duì)主軸的調(diào)速范圍要求更高，要求主軸能在較寬的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的指令自動(dòng)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，并減少中間傳動(dòng)環(huán)節(jié) 簡(jiǎn)化主軸箱。主軸在全速范圍內(nèi)均能提供切削所需功率，并盡可能在全速范圍內(nèi)提供主軸電動(dòng)機(jī)的最大功率。目前一般伺服主軸可以在 1s 內(nèi)從靜止加速到 6000r/min。為了提高傳動(dòng)件的制造精度與剛度，采用齒輪傳動(dòng)時(shí)齒輪齒面應(yīng)采用高頻感應(yīng)加熱淬火工藝以增加耐磨性。在結(jié)構(gòu)允許的條件下，應(yīng)適當(dāng)增加齒輪寬度，提高齒輪的重疊系數(shù)。主軸系統(tǒng)的發(fā)熱使其中的零部件產(chǎn)生熱變形，降低傳動(dòng)效率，影響零部件之間的相對(duì)位置精度和運(yùn)動(dòng)精度，從而造成加工誤差。采用直流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床通常只設(shè)置高、低兩級(jí)速度的機(jī)械變速機(jī)構(gòu)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速由主軸驅(qū)動(dòng)器控制，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速，因此，它必須具有較寬的調(diào)速范圍。 直流主軸驅(qū)動(dòng)器主回路一般采用晶閘管三相全波整流，以實(shí)現(xiàn)四象限的運(yùn)行。由于換刀、精密鏜孔、螺紋加工等需要，數(shù)控機(jī)床的主軸應(yīng)具有定向準(zhǔn)?？刂乒δ埽覒?yīng)由電氣控制系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)，以進(jìn)一步縮短定位時(shí)間，提高機(jī)床效率。以下。（2）電刷應(yīng)定期維修及更換，安裝位置應(yīng)盡可能使其檢修容易。 在對(duì)主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行維修前，應(yīng)進(jìn)行如下驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工作前的檢查：（1）檢查速度指令與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速是否一致，負(fù)載指示是否正常。 ，應(yīng)進(jìn)行如下日常維護(hù)。（4）建議使用單位維護(hù)人員，每月應(yīng)對(duì)電刷、換向器進(jìn)行檢查。（4）機(jī)械連接脫落，如高/低檔齒輪切換用的力和齒嚙合不良。（2）速度指令電壓不良或錯(cuò)誤。（6）驅(qū)動(dòng)器不良。（2）電流反饋回路調(diào)整不當(dāng)。（6）主軸負(fù)荷過(guò)大等。（4）驅(qū)動(dòng)器的控制電源（+/15v 或 0～15v 電壓）存在故障。（4）電流調(diào)節(jié)器或電流反饋回路的設(shè)定調(diào)節(jié)不當(dāng)。（3）測(cè)速發(fā)電機(jī)不良。 。（4）機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)不良。（4）驅(qū)動(dòng)器控制回路的設(shè)定、調(diào)整不當(dāng)。 80%。 交流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 交流主軸驅(qū)動(dòng)的組成交流伺服主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由主軸驅(qū)動(dòng)單元、主軸電動(dòng)機(jī)和檢測(cè)主軸速度與位置的旋轉(zhuǎn)編碼器 3 部分組成，主要完成閉環(huán)速度控制，但當(dāng)主軸準(zhǔn)停時(shí)則完成閉環(huán)位置控制。（2）電機(jī)電流太高，例如由于錯(cuò)誤的電機(jī)數(shù)據(jù)。（5）速度測(cè)量電路故障，更換控制板或電機(jī)編碼器。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。 （2）如果速度顯示正常，則查電機(jī)或動(dòng)力線是否正常，動(dòng)力線可用萬(wàn)用表或兆歐表測(cè)量出，電機(jī)如果有問(wèn)題，一般會(huì)出現(xiàn)過(guò)流報(bào)警而不會(huì)出此報(bào)警。（5）檢查控制板上的電源電壓是否正常。（1）用萬(wàn)用表檢查主軸伺服單元的直流保險(xiǎn)是否斷開(kāi)，如果是斷路，更換后再查看后面的大電容和 IGBT 或 IPM 模塊，如果有短路的，必須解決后才能通電。（1）用萬(wàn)用表檢查電源輸入三相交流是否有缺相。（4）更換主控制板或送修。（3）如果再運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)該報(bào)警，關(guān)機(jī)重新開(kāi)機(jī)，如果還是同樣故障，更換主軸單元。（2）用萬(wàn)用表測(cè)量控制底板的 0H1,0H2 之間應(yīng)該是短路的。 首先要區(qū)別噪聲及振動(dòng)發(fā)生在主軸機(jī)械部分還是電氣部分。（1）切削參數(shù)選擇不當(dāng)，負(fù)載過(guò)重電機(jī)堵轉(zhuǎn)。（4）出現(xiàn)各類報(bào)警，主軸速度單元的使能失效或不能上使能。（2）主軸正反轉(zhuǎn)控制電路連接有誤。（3）主軸電流限定值設(shè)置過(guò)小，負(fù)載重時(shí)，速度下降。標(biāo)號(hào)（X/Y 地址）信號(hào)說(shuō)明銑 車所有借口 信號(hào)名 腳號(hào)輸入開(kāi)關(guān)量主軸速度到達(dá) I25 23主軸零速 XS11I26 10輸出開(kāi)關(guān)量主軸正轉(zhuǎn) 008 9主軸反轉(zhuǎn) XS20009 21表 2 主軸啟停 PLC 接口信號(hào)利用 輸出即可控制主軸裝置的正、反轉(zhuǎn)及停止，一般定義接通有效，這樣當(dāng) 接通時(shí)可控制主軸裝置正轉(zhuǎn), 接通時(shí),主軸裝置反轉(zhuǎn),二者都不接通時(shí),主軸裝置停止旋轉(zhuǎn)。標(biāo)號(hào)（X/Y 地址）信號(hào)說(shuō)明銑 車所有借口 信號(hào)名 腳號(hào)輸入開(kāi)關(guān)量主軸一檔到位 I16 5主軸二檔到位 I17 17主軸三檔到位 I18 4主軸四檔到位 XS10I19 16輸出開(kāi)關(guān)量主軸一檔到位 012 7主軸二檔到位 013 19主軸三檔到位 014 6主軸四檔到位 XS20015 18表 3 自動(dòng)換檔 PLC 接口信號(hào) 主軸通用變頻器變頻器（Variablefrequency Drive，VFD）是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過(guò)改變電機(jī)工作電源頻率方式來(lái)控制交流電動(dòng)機(jī)的電力控制設(shè)備。 主軸通用變頻器常見(jiàn)報(bào)警及故障處理為了擺正驅(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)。（2）過(guò)載保護(hù)。（4）瞬時(shí)過(guò)電流報(bào)警。（6）速度超過(guò)報(bào)警。（8）短路保護(hù)。驅(qū)動(dòng)出現(xiàn)保護(hù)性的故障時(shí)（也稱報(bào)警） ，首先通過(guò)驅(qū)動(dòng)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 371。22KW 變頻器發(fā)生對(duì)地短路時(shí)，作為對(duì)電流保護(hù)動(dòng)作。但是，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)，將不能顯示次報(bào)警。散熱片過(guò)熱 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)生保護(hù)動(dòng)作。電動(dòng)機(jī)過(guò)負(fù)載 當(dāng)電動(dòng)機(jī)所拖動(dòng)的負(fù)載過(guò)大使超過(guò)電子熱繼電器的電流超過(guò)設(shè)定值時(shí)，按反時(shí)限性保護(hù)動(dòng)作。變頻器一般允許電源電壓向上波動(dòng)的范圍是+10%，超過(guò)此范圍時(shí)，就進(jìn)行保護(hù)。過(guò)電流可分為：（1）非短路性過(guò)電流：可能發(fā)生在嚴(yán)重過(guò)載或加快過(guò)快。如果由于某種原因，如壞境溫度過(guò)高等，使之器件參數(shù)發(fā)生漂移，就可能導(dǎo)致直通。當(dāng)加/減速時(shí)間設(shè)定不當(dāng)時(shí)，如主起/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)定時(shí)間內(nèi)完成，則通常容易產(chǎn)生過(guò)電壓報(bào)警。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。4 典型維修案例案例 1 主軸噪聲。處理方法：將主軸箱上蓋的固定螺釘松開(kāi)，卸下上蓋，發(fā)現(xiàn)油箱的油在正常水平。案例 2 螺紋亂牙。（2）更改螺紋加工程序的起點(diǎn)，使其離開(kāi)工件一段距離，保證在主軸速度穩(wěn)定后，再真正接觸工件，開(kāi)始螺紋加工。利用萬(wàn)壓表測(cè)量變壓器的模擬電壓輸入，發(fā)現(xiàn)在不同轉(zhuǎn)速下模擬電壓有變化，說(shuō)明 CNC 正常。這是我們都希望看到的也正是我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的所在。在設(shè)計(jì)過(guò)程中有些東西讓我很頭痛，例如數(shù)控機(jī)床主軸控制系統(tǒng)故障與維修和數(shù)控車床相關(guān)變頻器參數(shù)設(shè)置過(guò)程及優(yōu)化這兩大部分。順利如期的完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)給了我很大的信心，讓我了解專業(yè)知識(shí)的同時(shí)也對(duì)本專業(yè)的發(fā)展前景充滿信心。這次畢業(yè)論文能夠得以順利完成，并非我一人之功勞，是所有指導(dǎo)過(guò)我的老師，幫助過(guò)我的同學(xué)和一直關(guān)心支持著我的家人對(duì)我的教誨、幫助和鼓勵(lì)的結(jié)果。 感謝身邊所有的朋友與同學(xué)，謝謝你們四年來(lái)的關(guān)照與寬容，與你們一起走過(guò)的繽紛。 在這里要特別感謝我的指導(dǎo)老師黃國(guó)祥、毛偉老師，感謝您在整個(gè)畢業(yè)論文的創(chuàng)作過(guò)程對(duì)我的幫助和指導(dǎo)，感謝您在我懈怠散漫時(shí)的督促與教誨；感謝曾在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)中予以我?guī)椭乃型瑢W(xué)，在大學(xué)的三年里，讓我脫胎換骨，讓我化蛹成蝶。“行路難，行路難，多歧路，今安在。參考文獻(xiàn)[1] 鄭小年 楊克沖. 數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修 .. 主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障診斷與維修. [2] 鄧榮琦 劉德成. 數(shù)控機(jī)床使用與維修. .主軸伺服系統(tǒng)的故障診斷. [3] 李躍軍 .數(shù)控機(jī)床與維修. 化學(xué)工業(yè)出版 .2022 .主軸電動(dòng)機(jī). [4] 朱文藝 陸全龍. 數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修. 科學(xué)出版社 2022 .主軸部件和主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的故障診斷與維修. [5] 李河水. 數(shù)控機(jī)床故障診斷與維護(hù) .郵電大學(xué)出版社 .分析方法. [6] 李方圓 李亞峰. 數(shù)控機(jī)床電氣控制. 清華大學(xué)出版社. 2022. 華中數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置. [7] 明興祖 熊顯文. 數(shù)控技術(shù) 清華大學(xué)出版社. 2022. 主軸的驅(qū)動(dòng)及其機(jī)械結(jié)構(gòu). [8] 孫偉 數(shù)控設(shè)備故障診斷與維修技術(shù). 國(guó)防工業(yè)出版社 . 2022. 主軸部件的故障的診斷. [9] 全國(guó)數(shù)控培訓(xùn)網(wǎng)絡(luò)天津分中心. 數(shù)控機(jī)床. 機(jī)械工業(yè)出版社. 2022. 數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng). [10] 蔡厚道 吳瑋. 數(shù)控機(jī)床構(gòu)造. 北京理工大學(xué)出版社. 2022. 主軸部件.。 ”—與所有在學(xué)術(shù)道路上奮斗過(guò)的和奮斗著的同學(xué)們共勉。寫到這里，我的心里充滿了希望與力量。它是同舟共濟(jì)，自強(qiáng)不息的同濟(jì)之魂，它是同心砥礪，濟(jì)世興邦的同濟(jì)之