【正文】 根據(jù)以往的經驗，安川變頻器對輸入信號的干擾比較敏感，因此初步確認故障原因與線路有關。3） 主軸驅動器與數(shù)控裝置之間的位置反饋信號電纜連接不良。4）電動機繞組存在局部短路?？者\行程序，判斷是否有此現(xiàn)象發(fā)生修改加工程序如：在用（G32）前加G04延時指令或更改螺紋加工程序的起始點，使其離開工件一段距離，保證在主軸速度穩(wěn)定后，再開始螺紋加工，即可實現(xiàn)正常的螺紋加工。指令、電壓、轉速對應表二進制轉速指令S模擬輸出/V轉速/（r/min）0000 0000 0000000000 0101 1011500000 1011 01101001111 1111 11112250又例：配套某系統(tǒng)的數(shù)控車床，使用安川變頻器作為主軸驅動裝置，當輸入指令S**M03后，主軸旋轉，但轉速不能改變。三相220V交流電經整流橋整流到直流300V，經過一個保險后給晶體管模塊，控制板檢測此保險兩端的電壓，如果太大，則產生比報警。 若在減速過程中發(fā)生，一般是由驅動裝置造成的，如交流驅動中的再生回路故障； 。主軸與進給不匹配（螺紋加工時）主軸編碼器有問題1）CRT畫面有報警顯示。 17)JY5——主軸CS軸探頭和內置CS軸探頭。在該指示燈完全熄滅后，方可對模塊電纜進行各種操作，否則有觸電危險。一般與機床操作面板的急停開關的常閉點相接，不用該信號時，必須將CX4短接，否則系統(tǒng)處于急停報警狀態(tài)。 當用梯形圖連續(xù)執(zhí)行以上操作時，如果主軸速度改變指令和切削進給指令同時發(fā)出時，則CNC 系統(tǒng)會根據(jù)表示以前主軸狀態(tài)（主軸速度改變前）的信號SAR，錯誤啟動切削進給。（第一軸）、（第二軸）、（第三軸）設定主軸最大速度。單/雙極性主軸的設置首先通過CNC主軸參數(shù)37067設置極性。MD30134為1時，=伺服使能，=負方向運行，=1時主軸正轉，==1時，主軸反轉。為保護人身和防止火警事故等應采用另外的漏電保護繼電器或漏電短路器等進行保護。 瞬時過電流報警 當驅動器中由于內部短路、輸出短路等原因產生異常的大電流時，驅動器將發(fā)出報警并進行保護。（2）變頻器輸入側采用斷路器(不宜采用熔斷器)實現(xiàn)保護,其斷路器的整定值應按變頻器的額定電流選擇而不應按電動機的額定電流來選擇。此時，主軸編碼器作為位置反饋元件使用。專用變頻電動機配通用變頻器 一般采用有反饋矢量控制，低速甚至零速時都可以有較大的力矩輸出，有些還具有定向甚至分度進給的功能，是非常有競爭力的產品。主軸系統(tǒng)的發(fā)熱使其中的零部件產生熱變形，降低傳動效率，影響零部件之間的相對位置精度和運動精度，從而造成加工誤差。由于主軸電動機與驅動裝置的限制，主軸在低速段均為恒轉矩輸出。本章主要內容：——介紹數(shù)控機床主軸驅動系統(tǒng)組成及特點、分類等；——介紹了通用變頻器及典型系統(tǒng)變頻主軸的連接線路、相關參數(shù)等；——簡介了通用變頻主軸、伺服主軸的主要故障及處理方法，并介紹了一些維修實例。主軸變速分為有級變速、無級變速和分段無級變速三種形式，其中有級變速僅用于經濟型數(shù)控機床，大多數(shù)數(shù)控機床均采用無級變速或分段無級變速。側面定心的花鍵對降低噪聲更為有利，因為這種定心方式傳動間隙小，接觸面大，但加工需要專門的刀具和花鍵磨床。國內生產的簡易型變頻器較多。一般情況下，機床主軸的控制系統(tǒng)為速度控制系統(tǒng)，而機床伺服軸的控制系統(tǒng)為位置控制系統(tǒng)。MM420變頻器主電路輸入端子有三相或單相可選，為L、N或LLL3，輸出端子為U、V、W。 變頻器常見報警報警名稱報警時的LED顯示動作內容對地短路對地短路故障檢測到變頻器輸出電路對地短路時動作（一般為≥30kW）。802D數(shù)控系統(tǒng)中變頻器與611U伺服驅動的連接802D數(shù)控系統(tǒng)配置變頻主軸時,，具體接線如下：圖53 802D數(shù)控系統(tǒng)中變頻器與611U伺服驅動的連接802C系統(tǒng)主軸相關參數(shù)設置根據(jù)不同的機床類型，通過設定主軸參數(shù)，使機床具有各種豐富的功能。FANUC 0i MateC 數(shù)控系統(tǒng)模擬主軸的連接如下圖：圖56 802C系統(tǒng)與變頻器的連接系統(tǒng)與主軸相關的系統(tǒng)接口有：JA40：模擬量主軸的速度信號接口（0~10V），CNC輸出的速度信號（010V）與變頻器的模擬量頻率設定端連接，控制主軸電機的運行速度。2）參數(shù) ，參數(shù) ，設定數(shù)據(jù)的范圍為：0～4095。 該信號通常用于切削進給必須在主軸達到指定速度后方能啟動的場合。⑧CX3：主電源MCC（常開點）控制信號接口。 6)CX2B——直流24 V輸出接口。 14)JY2——脈沖發(fā)生器，內置探頭和電動機CS軸探頭連接接口。 改善電網(wǎng)電壓，檢查是否有突變電壓產生 加速中過壓恒速中過壓減速中過壓低壓檢查輸入電壓是否正常檢查負載是否突然有突變是否缺相變頻器過熱檢查風扇是否堵轉，散熱片是否有異物環(huán)境溫度是否正常通風空間是否足夠，空氣是否能對流變頻器過載連續(xù)超負載150％一分鐘以上檢查變頻器容量是否配小，否則加大容量檢查機械負載是否有卡死現(xiàn)象V/F曲線設定不良，重新設定電動機過載連續(xù)超負載150％一分鐘以上機械負載是否有突變電動機配用太小電動機發(fā)熱絕緣變差電壓是否波動較大是否存在缺相機械負載增大電動機過轉矩機械負載是否有波動電動機配置是否偏小主軸轉速與變頻器不匹配參數(shù)設置不正確1）最大頻率設定是否正確?？赡茉驒z查步驟排除措施長時間開機后再出現(xiàn)此故障負載太大檢查機械負載調整切削參數(shù)，干山切削條件，減輕負載頻繁正、反轉檢查發(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軸移動過程中的編碼器的旋轉不均勻，反映到加工中，則出現(xiàn)周期性波紋。為了判定故障原因，檢查CNC內部S代碼信號狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)它與S指令值一一對應；但測量主軸驅動器的數(shù)模轉換輸出（測兩端CH2），發(fā)現(xiàn)即使是在S為0時，D/A轉換器雖然無數(shù)字輸入信號。 可能原因及排除措施見下表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用表測量編碼器反饋信號，檢查是否正常更換編碼器主軸編碼器聯(lián)軸器松動或斷裂檢查編碼器連線確實反饋回路正常編碼器信號線接地、屏蔽不良，被干擾但機床正常運行數(shù)天后，再次出現(xiàn)同樣故障。主軸的角度位移是通過主軸編碼器進行測量。修改變頻器參數(shù)，適當增加加/減速時間后，故障消除。 例6：主軸定位出現(xiàn)超調的故障維修故障現(xiàn)象：某加工中心，配套611A主軸驅動器，在執(zhí)行主軸定位指令時，發(fā)現(xiàn)主軸存在明顯的位置超調，定位位置正確，系統(tǒng)無故障。根據(jù)檢查，可以確定主軸位置監(jiān)測系統(tǒng)工作正常。因此，故障原因可能性最大的是電動機繞組存在局部短路。分析與處理過程：數(shù)控車床加工螺紋，其實質是主軸的角位移與Z軸進給之間進行的插補，“亂牙”是由于主軸與Z軸進給不能實現(xiàn)同步引起的。進一步檢查主軸的方向輸入信號正確，因此初步判定故障原因是變頻器的參數(shù)設定不當或外部信號不正確所引起的。 主軸振動或噪聲過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量輸入的系統(tǒng)電源確保電源正確反饋不正確測量反饋信號確保接線正確，且反饋裝置正常驅動器異常，如：增益調整電路或顫動調整電路的調整不當無正反轉信號通過PLC監(jiān)視畫面，觀察正反轉指示信號是否發(fā)出一般為數(shù)控裝置的輸出有問題，排查系統(tǒng)的主軸信號輸出端子使能信號沒有接通通過CRT觀察I/O狀態(tài)，分析機床PLC梯形圖（或流程圖），以確定主軸的啟動條件，如潤滑、冷卻等是否滿足；檢查外部啟動的條件是否符合主軸驅動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動裝置主軸電動機故障更換電動機 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，連接到CNC系統(tǒng)的JA7AJY4：主軸位置和速度檢測信號，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：主軸電動機內裝傳感器信號及定子繞組溫度開關信號CX2B：DC24V輸出，連接到伺服模塊的CX2AU、V、W：連接到主軸電動機，為動力電源圖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，三相動力電源通過伺服變壓器（把380V電壓轉換成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機的風扇電源。通過主軸模塊狀態(tài)檢查電路板可獲取模塊內部信號的狀態(tài)(脈沖發(fā)生器盒位置編碼器的信號)。FANUC系統(tǒng)α系列電源模塊的連接CX1A：交流200V控制電源輸入，連接到機床控制變壓器DC Link：DC300V輸出，連接到主軸模塊及進給模塊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，連接到機床面板的急停開關LLL3：三相交流電源輸入，經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動作確認信號，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的定義 圖86為SPM—15主軸模塊。 使用SAR 信號時， 第0 位（SAR）設定為1。對手動換檔機床，當S功能設定的主軸速度和所在檔位不一致時，M3（M4）若寫在S功能前，可以看到主軸首先轉動，然后立即停止，再報警的情況，這對機床有一定的傷害。F01，C30 分別是頻率設定１，頻率設定２選擇頻率設定的設定方法。 華中世紀星HNC21TF系統(tǒng)主軸的連接華中世紀星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，其信號定義如下表圖11。注意：當電壓低至不能維持變頻器控制電路電壓值時，將不顯示報警。若相序錯誤，將會造成主軸電機反轉，機床不能正常加工而報警。下面以西門子（MM420）為例，講解模擬量控制主軸運動裝置的工作原理、端部接線、功能參數(shù)的設定、相關數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)的設定及維修技術。中檔數(shù)控機床主要采用這種方案，主軸傳動兩擋變速甚至僅一擋即可實現(xiàn)轉速在100—200r/min左右時車、銑的重力切削。主軸系統(tǒng)分類及特點 全功能數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng)大多采用無級變速。目前一般伺服主軸可以在1秒內從靜止加速到6000