【正文】 根據(jù)以往的經(jīng)驗，安川變頻器對輸入信號的干擾比較敏感，因此初步確認(rèn)故障原因與線路有關(guān)。3） 主軸驅(qū)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(jī)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(zhuǎn)速對應(yīng)表二進(jìn)制轉(zhuǎn)速指令S模擬輸出/V轉(zhuǎn)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(qū)動裝置，當(dāng)輸入指令S**M03后，主軸旋轉(zhuǎn)，但轉(zhuǎn)速不能改變。三相220V交流電經(jīng)整流橋整流到直流300V，經(jīng)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(chǎn)生比報警。 若在減速過程中發(fā)生，一般是由驅(qū)動裝置造成的，如交流驅(qū)動中的再生回路故障； 。主軸與進(jìn)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(nèi)置CS軸探頭。在該指示燈完全熄滅后，方可對模塊電纜進(jìn)行各種操作，否則有觸電危險。一般與機(jī)床操作面板的急停開關(guān)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(dāng)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(jìn)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(jìn)給。（第一軸）、（第二軸）、（第三軸）設(shè)定主軸最大速度。單/雙極性主軸的設(shè)置首先通過CNC主軸參數(shù)37067設(shè)置極性。MD30134為1時，=伺服使能，=負(fù)方向運行，=1時主軸正轉(zhuǎn)，==1時，主軸反轉(zhuǎn)。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)。 瞬時過電流報警 當(dāng)驅(qū)動器中由于內(nèi)部短路、輸出短路等原因產(chǎn)生異常的大電流時，驅(qū)動器將發(fā)出報警并進(jìn)行保護(hù)。（2）變頻器輸入側(cè)采用斷路器(不宜采用熔斷器)實現(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)按電動機(jī)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(jī)配通用變頻器 一般采用有反饋矢量控制，低速甚至零速時都可以有較大的力矩輸出，有些還具有定向甚至分度進(jìn)給的功能，是非常有競爭力的產(chǎn)品。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(jī)與驅(qū)動裝置的限制，主軸在低速段均為恒轉(zhuǎn)矩輸出。本章主要內(nèi)容：——介紹數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)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(guān)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(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床，大多數(shù)數(shù)控機(jī)床均采用無級變速或分段無級變速。側(cè)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(nèi)生產(chǎn)的簡易型變頻器較多。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)。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(nèi)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(qū)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(qū)動的連接802C系統(tǒng)主軸相關(guān)參數(shù)設(shè)置根據(jù)不同的機(jī)床類型，通過設(shè)定主軸參數(shù)，使機(jī)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(guān)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(shè)定端連接，控制主軸電機(jī)的運行速度。2）參數(shù) ，參數(shù) ，設(shè)定數(shù)據(jù)的范圍為：0～4095。 該信號通常用于切削進(jìn)給必須在主軸達(dá)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(nèi)置探頭和電動機(jī)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(chǎn)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(fù)載是否突然有突變是否缺相變頻器過熱檢查風(fēng)扇是否堵轉(zhuǎn)，散熱片是否有異物環(huán)境溫度是否正常通風(fēng)空間是否足夠，空氣是否能對流變頻器過載連續(xù)超負(fù)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(jī)械負(fù)載是否有卡死現(xiàn)象V/F曲線設(shè)定不良，重新設(shè)定電動機(jī)過載連續(xù)超負(fù)載150％一分鐘以上機(jī)械負(fù)載是否有突變電動機(jī)配用太小電動機(jī)發(fā)熱絕緣變差電壓是否波動較大是否存在缺相機(jī)械負(fù)載增大電動機(jī)過轉(zhuǎn)矩機(jī)械負(fù)載是否有波動電動機(jī)配置是否偏小主軸轉(zhuǎn)速與變頻器不匹配參數(shù)設(shè)置不正確1）最大頻率設(shè)定是否正確?？赡茉驒z查步驟排除措施長時間開機(jī)后再出現(xiàn)此故障負(fù)載太大檢查機(jī)械負(fù)載調(diào)整切削參數(shù)，干山切削條件，減輕負(fù)載頻繁正、反轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(nèi)部S代碼信號狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)它與S指令值一一對應(yīng)；但測量主軸驅(qū)動器的數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出（測兩端CH2），發(fā)現(xiàn)即使是在S為0時，D/A轉(zhuǎn)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(jī)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(jìn)行測量。修改變頻器參數(shù)，適當(dāng)增加加/減速時間后，故障消除。 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(diào)，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(jī)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(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)給不能實現(xiàn)同步引起的。進(jìn)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(shè)定不當(dāng)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(qū)動器異常，如：增益調(diào)整電路或顫動調(diào)整電路的調(diào)整不當(dāng)無正反轉(zhuǎn)信號通過PLC監(jiān)視畫面，觀察正反轉(zhuǎn)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(jī)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(qū)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(qū)動裝置主軸電動機(jī)故障更換電動機(jī) 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(jī)內(nèi)裝傳感器信號及定子繞組溫度開關(guān)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(jī)，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(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機(jī)的風(fēng)扇電源。通過主軸模塊狀態(tài)檢查電路板可獲取模塊內(nèi)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(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，連接到機(jī)床面板的急停開關(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動作確認(rèn)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(shè)定為1。對手動換檔機(jī)床，當(dāng)S功能設(shè)定的主軸速度和所在檔位不一致時，M3（M4）若寫在S功能前，可以看到主軸首先轉(zhuǎn)動，然后立即停止，再報警的情況，這對機(jī)床有一定的傷害。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。 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，其信號定義如下表圖11。注意：當(dāng)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(jī)反轉(zhuǎn)，機(jī)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(shè)定、相關(guān)數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定及維修技術(shù)。中檔數(shù)控機(jī)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(zhuǎn)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(jī)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(nèi)從靜止加速到6000