【正文】 這是我生命里最珍貴最美好的財(cái)富。數(shù)控機(jī)床主軸控制系統(tǒng)故障與維修，這個(gè)我了解不多，知道的也不多；數(shù)控車床相關(guān)變頻器參數(shù)設(shè)置過(guò)程及優(yōu)化，這個(gè)我沒(méi)有接觸過(guò)，最后在老師的幫助下我克服了相關(guān)的問(wèn)題。配置世紀(jì)星系統(tǒng)的數(shù)控車床，在 G32 車螺紋時(shí)，出現(xiàn)起始段螺紋“亂牙”的故障。修改變頻器參數(shù)，適當(dāng)增加加/速時(shí)間后，故障消除。過(guò)載變頻機(jī)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。表 371 驅(qū)動(dòng)器報(bào)警說(shuō)明報(bào)警名稱報(bào)警時(shí) LED 顯示動(dòng) 作 內(nèi) 容對(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187。當(dāng)驅(qū)動(dòng)器、負(fù)載超過(guò)額定值時(shí)，安裝在內(nèi)部的熱開(kāi)關(guān)貨主回路的熱繼電器將動(dòng)作，對(duì)過(guò)載進(jìn)行保護(hù)。 . 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。檢查方法有：（1）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。（2）用萬(wàn)用表檢查三個(gè)輸入保險(xiǎn)是否有燒斷，如果斷開(kāi)，更換，但必須檢查有短路引起燒保險(xiǎn)，一般是后面的 IGBT 或 IPM 模塊有短路引起燒保險(xiǎn)。（1）不啟動(dòng)主軸，用手盤主軸使主軸電機(jī)快速轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，估計(jì)電機(jī)的實(shí)際速度使多少，讓另外一個(gè)人觀察系統(tǒng)的主軸控制板 LED 顯示值或監(jiān)視畫面上的電機(jī)速度顯示值，看是否基本一致，一般情況有 100～200 轉(zhuǎn)/分，如果只有 1～2 轉(zhuǎn)或 10 轉(zhuǎn)以下，則是電機(jī)速度傳感器或速度反饋回路故障。測(cè)量驅(qū)動(dòng)器輸入電壓正常，相序正確，但主驅(qū)動(dòng)仍有報(bào)警，因此可能的原因是電源板存在故障。引起這類故障的原因主要有：（1）電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流調(diào)整過(guò)大。 ：（1）機(jī)床切削負(fù)荷太重。（3）D/A 變換器故障。（2）電動(dòng)機(jī)是否有異常聲音和異常振動(dòng)。 主軸控制性能好。最后一級(jí)一般用斜齒輪傳動(dòng)，使傳動(dòng)平穩(wěn)。數(shù)控機(jī)床通常通過(guò)主軸的回轉(zhuǎn)與進(jìn)給軸的進(jìn)給實(shí)現(xiàn)刀具與工件的快速的相對(duì)切削運(yùn)動(dòng)。數(shù)控機(jī)床常采用 1～4 擋齒輪變速與無(wú)級(jí)調(diào)速相結(jié)合的方式，即所謂分段無(wú)級(jí)變速。：是指在受外力時(shí)，主軸抵抗變形的能力。后支承采用單列圓錐滾子軸承，如圖 22c 所示。主軸的結(jié)構(gòu)根據(jù)數(shù)控機(jī)床的規(guī)格精度采用不同的主軸承。將具有相同功能的兩塊板互相交換（一塊好的，一塊被懷疑是壞的），觀察故障現(xiàn)象是否隨之轉(zhuǎn)移，還是故障依舊，從而來(lái)判斷被懷疑板塊。檢查時(shí)，用絕緣物輕輕敲打可疑部位（即虛焊、接觸不良、碰線、多余物短路、多余物卡觸點(diǎn)等）。 在排除某一故障時(shí)，要先考慮最常見(jiàn)的可能原因，然后再分析很少發(fā)生的特殊原因。即當(dāng)數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障后，維修人員應(yīng)先采用望、聞、聽(tīng)、問(wèn)等方法，由外向內(nèi)逐一進(jìn)行檢查。根據(jù)故障部位及準(zhǔn)確的原因，采用合理的故障排除方法，高效高質(zhì)量的恢復(fù)故障現(xiàn)場(chǎng)，盡快讓機(jī)床投入生產(chǎn)。加強(qiáng)數(shù)控車床主軸及驅(qū)動(dòng)故障與維修的力量，就可以提高數(shù)控車床的可靠性，有利于數(shù)控車床的推廣和使用。1965 年，出現(xiàn)了第三代的集成電路數(shù)控裝置。90 年代，數(shù)控機(jī)床技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展柔性單元﹑柔性系統(tǒng)。，明確故障的復(fù)雜程度并列出故障部位的全部疑點(diǎn)。同時(shí)還應(yīng)靈活應(yīng)用數(shù)控系統(tǒng)故障檢查的一些行之有效的方法，如交換法、隔離法等。 由于數(shù)控機(jī)床是一種自動(dòng)化程度高、技術(shù)較復(fù)雜的先進(jìn)機(jī)械加工設(shè)備。而使人難以下手。2. 系統(tǒng)自診斷法充分利用數(shù)控系統(tǒng)的自診斷功能，根據(jù) CRT 上顯示的報(bào)警信息及各模塊上的發(fā)光二極管等器件的指示，可判斷出故障的大致原因。7. 對(duì)比法 本方法是以正確的電壓、電平或波形與異常的相比較來(lái)尋找故障部位。主軸部件的結(jié)構(gòu)形狀都已標(biāo)準(zhǔn)化，如圖 21 所示為幾種機(jī)床上通用的結(jié)構(gòu)形式。具有操作方便、結(jié)構(gòu)緊湊、外型美觀、性能穩(wěn)定、精度高、噪音低等特點(diǎn)。一是主軸及箱體受熱變形直接影響加工精度；二是軸承的正常潤(rùn)滑條件遭到破壞，影響軸承的正常工作，甚至出現(xiàn)“抱軸” 。（1）液壓撥叉換擋 液壓撥叉是一種用一只或幾只液壓缸帶動(dòng)齒輪移動(dòng)的變速機(jī)構(gòu)。主軸變速分為有級(jí)變速、無(wú)級(jí)變速和分段無(wú)級(jí)變速三種形式，其中有級(jí)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(wú)級(jí)變速或分段無(wú)級(jí)變速。側(cè)面定心的花鍵對(duì)降低噪聲更為有利，因?yàn)檫@種定心方式傳動(dòng)間隙小，接觸面大，但需要采用專門的刀具和花鍵磨床加工。 安裝驅(qū)動(dòng)器的電柜必須密封。（2）電柜及驅(qū)動(dòng)器的冷卻風(fēng)扇應(yīng)定期檢查。（8）速度指令錯(cuò)誤。此故障的原因可能有：（1）驅(qū)動(dòng)器控制印刷電路板不良。（2）電流反饋回路設(shè)定、調(diào)整不當(dāng)。 交流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)常見(jiàn)故障（1）電機(jī)過(guò)載，電機(jī)太熱。（4）檢查主回路接觸器是否吸合，如果沒(méi)有吸合，則測(cè)量接觸器的線圈有無(wú)交流電壓；如果無(wú)，則控制板有問(wèn)題。（1）如果一開(kāi)機(jī)就有報(bào)警，則控制板的檢測(cè)回路有故障，更換控制板。(模擬速度信號(hào)為 0)。HNC21 通過(guò) XS9 主軸接口中的模擬量輸出可控制主軸轉(zhuǎn)速，其中 AOUT1 的輸出范圍為10V +10V 用于雙極性速度指令輸入的主軸驅(qū)動(dòng)單元或變頻器，這時(shí)采用使能信號(hào)控制主軸的啟、停；AOUT2 的輸出范圍為 0+10V，用于單極性速度指令輸入的主軸驅(qū)動(dòng)單元或變頻器，這時(shí)采用主軸正轉(zhuǎn)、主軸反轉(zhuǎn)信號(hào)控制主軸的正、反轉(zhuǎn)和停止。（5）速度檢測(cè)回路斷線或短路報(bào)警。為保護(hù)人身和防止火警事故等應(yīng)采取另外的漏電保護(hù)繼電器或漏電斷路器等進(jìn)行保護(hù)。如果將減速時(shí)間設(shè)定的太短，在生產(chǎn)制動(dòng)過(guò)程中，制動(dòng)電阻來(lái)不及將能量放掉，只是直流回路賂電壓過(guò)高，形成高電壓。為了確認(rèn)，再次檢查了機(jī)床的主軸驅(qū)動(dòng)器、刀架控制的原理圖與實(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。配置世紀(jì)星系統(tǒng)的數(shù)控車床，使用安川變頻器作為主軸驅(qū)動(dòng)裝置，當(dāng)輸入指令 SXXM03 后，主軸旋轉(zhuǎn)，但轉(zhuǎn)速不能改變。謝 詞三年的美好的大學(xué)生活仿佛就要在論文的寫作接近尾聲時(shí)緩緩落幕，連日陰霾的校園總算迎來(lái)了陽(yáng)光大片鋪撒，觀云池波光粼粼，知識(shí)的殿堂里，一切都顯得寧?kù)o祥和。 ”—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。 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。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。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。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。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。（8）短路保護(hù)。 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）主軸正反轉(zhuǎn)控制電路連接有誤。（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。（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。（5）速度測(cè)量電路故障，更換控制板或電機(jī)編碼器。（4）驅(qū)動(dòng)器控制回路的設(shè)定、調(diào)整不當(dāng)。 。（6）主軸負(fù)荷過(guò)大等。（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）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。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。目前一般伺服主軸可以在 1s 內(nèi)從靜止加速到 6000r/min。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。此外，有的數(shù)控機(jī)床還要求具有角度分度控制功能。主軸直接承受切削力，轉(zhuǎn)速范圍比較大。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。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。（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)?？崔D(zhuǎn)速？觀察主傳動(dòng)速度快慢的變化。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。 當(dāng)發(fā)生故障的機(jī)床通電后，應(yīng)先檢查軟件的工作是否仍正常。，預(yù)測(cè)故障原因并擬定檢查的內(nèi)容、步驟和方法，制定故障排除方案。摘要【摘要】數(shù)控車床是將電子技術(shù)、測(cè)溫技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、電子半導(dǎo)體技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及機(jī)電一體化等集與一體的自動(dòng)化設(shè)備，具有高精度、高效率和高柔性的特點(diǎn)。目 錄目 錄 ......................................................................1緒 論 ......................................................................2摘要 ........................................................................31 數(shù)控機(jī)床故障診斷與檢查方法 ................................................5 數(shù)控機(jī)床故障的排除思路 ................................................5 分析故障時(shí)原因應(yīng)注意 ..................................................5 故障的排除應(yīng)遵循的原則 ................................................5 常用的故障檢查方法 ....................................................72 數(shù)控機(jī)床主軸機(jī)械控制系統(tǒng) ..................................................9 數(shù)控機(jī)床主軸的結(jié)構(gòu) ....................................................9 數(shù)控主軸特點(diǎn)及其性能要求 .............................................11 主軸調(diào)速方法 .........................................................123 數(shù)控車床主軸驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng) .................................................13 主軸驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的概述 ...............................................13 數(shù)控機(jī)床對(duì)主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的要求 .........................................13 主軸電機(jī)工作特性 .....................................................14 直流主軸控制系統(tǒng) .....................................................14 直流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)使用注意點(diǎn) ........................................15 直流主軸控制系統(tǒng)常見(jiàn)的故障 ........................................15 維修實(shí)例 ..........................................................17 交流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) .....................................................18 交流主軸驅(qū)動(dòng)的組成 ................................................18 交流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)常見(jiàn)故障 ..........................................18. 華中世紀(jì)星 HNC21TF 系統(tǒng)主軸的連接 ...................................20 主軸通用變頻器 .......................................................22 主軸通用變頻器常見(jiàn)報(bào)警及故障處理 ..................................22 通用變頻器故障維修實(shí)例 ..