【正文】 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。 相序報(bào)警 當(dāng)三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。 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)。 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)。（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)接線須考慮輸出電源的相序。S7300/400（TIA）或目前作為主軸驅(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。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。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。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。應(yīng)采用精度高的軸承及合理的支撐跨距，以提高主軸的組件的剛性。具有4象限驅(qū)動(dòng)能力 要求主軸在正、反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)均可進(jìn)行自動(dòng)加、減速控制，并且加、減速時(shí)間要短。現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床對(duì)主軸傳動(dòng)提出了更高的要求：調(diào)速范圍寬并實(shí)現(xiàn)無(wú)極調(diào)速 為保證加工時(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。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。特別對(duì)于具有自動(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。目前一般伺服主軸可以在1秒內(nèi)從靜止加速到6000r/min。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)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。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。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100—200r/min左右時(shí)車、銑的重力切削。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。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、相關(guān)數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定及維修技術(shù)。SIMOTION自動(dòng)化系統(tǒng)的理想配套設(shè)備。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。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。西門子802C數(shù)控系統(tǒng)和MM420變頻器的連接圖52 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010V的模擬量電壓，、一般定義高電平有效，, 、 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)。 華中世紀(jì)星HNC21TF系統(tǒng)主軸的連接華中世紀(jì)星HNC21TF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11。用模擬量控制的主軸驅(qū)動(dòng)單元（如變頻器）和電動(dòng)機(jī)稱為模擬主軸，主軸模擬輸出接口只能控制一個(gè)模擬主軸。F01，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。 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）。對(duì)手動(dòng)換檔機(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(xiě)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。而不由參數(shù) 、 。 使用SAR 信號(hào)時(shí)， 第0 位（SAR）設(shè)定為1。進(jìn)行各模塊之間的報(bào)警住處及使能信號(hào)的傳遞。FANUC系統(tǒng)α系列電源模塊的連接CX1A：交流200V控制電源輸入，連接到機(jī)床控制變壓器DC Link：DC300V輸出，連接到主軸模塊及進(jìn)給模塊CX1B：交流200V電壓輸出，連接到主軸模塊的CX1AJX1B：模塊之間信息連接，連接到主軸模塊的JX1ACX4：系統(tǒng)急停信號(hào)，連接到機(jī)床面板的急停開(kāi)關(guān)LLL3：三相交流電源輸入，經(jīng)接觸器連接到伺服變壓器CX2A、CX2B：直流電壓DC24V輸出，連接到主軸模塊的CX2ACX3：MCC動(dòng)作確認(rèn)信號(hào)，連接到主接觸器的控制線圈回路中 圖510 FANUC系統(tǒng)α系列電源模塊的連接FANUC系統(tǒng)α系列電源模塊報(bào)警代碼 FANUC串行數(shù)字控制的主軸模塊端口及連接 α系列FANUC 0i主軸模塊各指示燈和接口信號(hào)的定義 圖86為SPM—15主軸模塊。 5)CX2A——直流24 V輸入接口。通過(guò)主軸模塊狀態(tài)檢查電路板可獲取模塊內(nèi)部信號(hào)的狀態(tài)(脈沖發(fā)生器盒位置編碼器的信號(hào))。 13)JA7A——通信串行輸出連接接口。DC Link：DC300V輸入，連接到電源模塊的直流電壓輸出JA7B：主軸信息輸入信號(hào)，連接到CNC系統(tǒng)的JA7AJY4：主軸位置和速度檢測(cè)信號(hào)，連接到主軸位置編碼器CX2A：DC24V輸入接口與電源模塊的CX2B相連CX1A：交流200V電壓輸入連接到電源模塊的CX2BJX1A：模塊之間信息接口連接到電源模塊的JX1BJY2：主軸電動(dòng)機(jī)內(nèi)裝傳感器信號(hào)及定子繞組溫度開(kāi)關(guān)信號(hào)CX2B：DC24V輸出，連接到伺服模塊的CX2AU、V、W：連接到主軸電動(dòng)機(jī)，為動(dòng)力電源圖511 FANUC系統(tǒng)α系列主軸模塊的連接 FANUC系統(tǒng)α系列主軸模塊的連接電路 圖511為α系列主軸模塊的連接電路，三相動(dòng)力電源通過(guò)伺服變壓器（把380V電壓轉(zhuǎn)換成200V電壓）輸送到電源模塊的控制電路輸入端、電源模塊主電路的輸入端以及作為主軸電動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇電源。短路對(duì)地短路檢查電動(dòng)機(jī)連線是否有短路檢查輸出線絕緣是否良好送修過(guò)壓停車中過(guò)壓167。 主軸不能轉(zhuǎn)動(dòng)，且無(wú)任何報(bào)警顯示。無(wú)正反轉(zhuǎn)信號(hào)通過(guò)PLC監(jiān)視畫(huà)面，觀察正反轉(zhuǎn)指示信號(hào)是否發(fā)出一般為數(shù)控裝置的輸出有問(wèn)題，排查系統(tǒng)的主軸信號(hào)輸出端子使能信號(hào)沒(méi)有接通通過(guò)CRT觀察I/O狀態(tài)，分析機(jī)床PLC梯形圖（或流程圖），以確定主軸的啟動(dòng)條件，如潤(rùn)滑、冷卻等是否滿足；檢查外部啟動(dòng)的條件是否符合主軸驅(qū)動(dòng)裝置故障有條件的話，利用交換法，確定是否有故障更換主軸驅(qū)動(dòng)裝置主軸電動(dòng)機(jī)故障更換電動(dòng)機(jī) 削用量過(guò)大，頻繁正、反轉(zhuǎn)等均可引起過(guò)載報(bào)警。 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故障系統(tǒng)電源缺相、相序不正確或電壓不正常測(cè)量輸入的系統(tǒng)電源確保電源正確反饋不正確測(cè)量反饋信號(hào)確保接線正確，且反饋裝置正常驅(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)仔細(xì)觀察振紋與X軸的絲杠螺距相對(duì)應(yīng)，因此維修時(shí)再次針對(duì)X軸進(jìn)行了檢查?？赡茉驒z查步驟排除措施CNC參數(shù)設(shè)置不當(dāng)檢查有關(guān)主軸的參數(shù)依照參數(shù)說(shuō)明書(shū)，正確設(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M0M04，S指令D/A轉(zhuǎn)換電路故障用交換法判斷是否有故障更換相應(yīng)電路板主軸驅(qū)動(dòng)器速度模擬量輸入電路故障測(cè)量相應(yīng)信號(hào)，是否有輸出且是否正常更換指令發(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120r/min）時(shí)，S指令無(wú)效，主軸固定以120r/min轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。進(jìn)一步檢查主軸的方向輸入信號(hào)正確，因此初步判定故障原因是變頻器的參數(shù)設(shè)定不當(dāng)或外部信號(hào)不正確所引起的。 通過(guò)CRT調(diào)用機(jī)床數(shù)據(jù)或I/O狀態(tài)，觀察編碼器的信號(hào)狀態(tài)； 分析與處理過(guò)程：數(shù)控車床加工螺紋，其實(shí)質(zhì)是主軸的角位移與Z軸進(jìn)給之間進(jìn)行的插補(bǔ)，“亂牙”是由于主軸與Z軸進(jìn)給不能實(shí)現(xiàn)同步引起的。 分析與處理過(guò)程：臺(tái)達(dá)變頻器OCC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。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。 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)行螺紋加工程序。根據(jù)檢查，可以確定主軸位置監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作正常。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)。 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)主軸存在明顯的位置超調(diào)，定位位置正確，系統(tǒng)無(wú)故障。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、降低速度環(huán)積分時(shí)間等等。修改變頻器參數(shù)，適當(dāng)增加加/減速時(shí)間后，故障消除。在FANUC 0TD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)。主軸的角度位移是通過(guò)主軸編碼器進(jìn)行測(cè)量。拆開(kāi)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。但機(jī)床正常運(yùn)行數(shù)天后，再次出現(xiàn)同樣故障。解決以上故障的方法有如下兩種： 可能原因及排除措施見(jiàn)下表519：可能原因檢查步驟排除措施主軸編碼器“零位脈沖”不良或受到干擾用萬(wàn)用表測(cè)量編碼器反饋信號(hào)，檢查是否正常更換編碼器主軸編碼器聯(lián)軸器松動(dòng)或斷裂檢查編碼器連線確實(shí)反饋回路正常編碼器信號(hào)線接地、屏蔽不良，被干擾螺紋或攻絲加工出現(xiàn)“亂牙”故障。為了判定故障原因，檢查CNC內(nèi)部S代碼信號(hào)狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)它與S指令值一一對(duì)應(yīng)；但測(cè)量主軸驅(qū)動(dòng)器的數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出（測(cè)兩端CH2），發(fā)現(xiàn)即使是在S為0時(shí)，D/A轉(zhuǎn)換器雖然無(wú)數(shù)字輸入信號(hào)。重新校核負(fù)載，機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)不良檢查發(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。重新考慮負(fù)載條件，減輕負(fù)載潤(rùn)滑不良是否缺潤(rùn)滑油，加注潤(rùn)滑油是否潤(rùn)滑電路或電機(jī)故障，檢修潤(rùn)滑電路是否潤(rùn)滑漏油更換潤(rùn)滑導(dǎo)油管主軸與主軸電動(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