【正文】 r/min。通常主軸驅(qū)動(dòng)被加工工件旋轉(zhuǎn)的是車(chē)削加工，所對(duì)應(yīng)的機(jī)床是車(chē)床類(lèi)；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(lèi)?，F(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。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。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。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。S7300/400（TIA）或 接地保護(hù) 在伺服驅(qū)動(dòng)器的輸出線(xiàn)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)。 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。 西門(mén)子數(shù)控系統(tǒng)與主軸裝置的連接802C系統(tǒng)的ENC最多控制3個(gè)模擬坐標(biāo)軸和一個(gè)模擬主軸。 自動(dòng)換檔PLC接口信號(hào)信號(hào)說(shuō)明標(biāo)號(hào)（X/Y地址）所有借口信號(hào)名腳號(hào)銑車(chē)輸入開(kāi)關(guān)量主軸一檔到位 XS10I165主軸二檔到位I1717主軸三檔到位I184主軸四檔到位I1916輸出開(kāi)關(guān)量主軸一檔到位 XS200127主軸二檔到位01319主軸三檔到位0146主軸四檔到位01518 FANUC 0i Mate 數(shù)控系統(tǒng)主軸驅(qū)動(dòng)的連接FANUC 0i Mate系統(tǒng)主軸控制可分為主軸串行輸出/主軸模擬輸出（Spindle serial output/Spindle analog output）。另外，要注意在攻絲循環(huán)時(shí)的檔位切換有專(zhuān)用的參數(shù)：參數(shù) （攻絲循環(huán)時(shí)檔1～檔2切換點(diǎn)的主軸電機(jī)速度）、參數(shù) （攻絲循環(huán)時(shí)檔1～檔2切換點(diǎn)的主軸電機(jī)速度），其數(shù)據(jù)單位：rpm，數(shù)據(jù)范圍：0～32767。與下一個(gè)模塊的接口 JX1A相連。 4)CX1B——交流200 V輸出接口。該接口與控制單元的JA7A(SPDL—1)接口相連。變頻器輸出端子U、V、W不能提供電源電源是否已提供給端子運(yùn)行命令是否有效？RS（復(fù)位）功能或自由運(yùn)行停車(chē)功能是否處于開(kāi)啟狀態(tài)負(fù)載過(guò)重電動(dòng)機(jī)負(fù)載是否太重主軸電動(dòng)機(jī)故障電機(jī)損壞電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)輸出端子U/T1，V/T2和W/T3的連接是否正確使得電動(dòng)機(jī)的相序與端子連接相對(duì)應(yīng)，通常來(lái)說(shuō)：正轉(zhuǎn)（FWD）＝U－V－W，和反轉(zhuǎn)（REV）＝U－W－V電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的相序是否與U/T1，V/T2和W/T3相對(duì)應(yīng)控制端子（FW）和（RV）連線(xiàn)是否正確端子(FW）用于正轉(zhuǎn)，（RV）用于反轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不能到達(dá)如果使用模擬輸入，電流或電壓“O”或“OI”檢查連線(xiàn)檢查電位器或信號(hào)發(fā)生器負(fù)載太重減少負(fù)載重負(fù)載激活了過(guò)載限定（根據(jù)需要不讓此過(guò)載信號(hào)輸出）系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤檢查相關(guān)參數(shù)轉(zhuǎn)動(dòng)不穩(wěn)定負(fù)載波動(dòng)過(guò)大增加電動(dòng)機(jī)容量（變頻器及電動(dòng)機(jī)）電源不穩(wěn)定解決電源問(wèn)題該現(xiàn)象只是出現(xiàn)在某一特定頻率下稍微改變輸出頻率，使用調(diào)頻設(shè)定將此有問(wèn)題的頻率跳過(guò)過(guò)流加速中過(guò)流檢查電動(dòng)機(jī)是否短路或局部短路，輸出線(xiàn)絕緣是否良好延長(zhǎng)加速時(shí)間變頻器配置不合理，增大變頻器容量減低轉(zhuǎn)矩提升設(shè)定值恒速中過(guò)流檢查電動(dòng)機(jī)是否短路或局部短路，輸出線(xiàn)絕緣是否良好檢查電動(dòng)機(jī)是否堵轉(zhuǎn)，機(jī)械負(fù)載是否有突變變頻器容量是否太小，增大變頻器容量電網(wǎng)電壓是否有突變減速中或停車(chē)時(shí)過(guò)流輸出連線(xiàn)絕緣是否良好，電動(dòng)機(jī)是否有短路現(xiàn)象延長(zhǎng)減速時(shí)間更換容量較大的變頻器直流制動(dòng)量太大，減少直流制動(dòng)量機(jī)械故障，送廠(chǎng)維修。交流主軸驅(qū)動(dòng)除了有直流主軸驅(qū)動(dòng)同樣的過(guò)熱、過(guò)載、轉(zhuǎn)速不正常報(bào)警或故障外，還有另外的故障條目，總結(jié)如下。但該機(jī)床為周期性出現(xiàn)，且有一定規(guī)律，根據(jù)通常的情況，應(yīng)與主軸的位置監(jiān)測(cè)系統(tǒng)有關(guān)，但仔細(xì)檢查機(jī)床主軸各部分，卻未發(fā)現(xiàn)任何不良。處理好接地，做好屏蔽處理主軸轉(zhuǎn)速指令信號(hào)受到干擾測(cè)量輸出信號(hào)是否與轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的模擬電壓匹配加抗干擾的磁環(huán)反饋信號(hào)受到干擾測(cè)量反饋信號(hào)是否與輸出信號(hào)是否匹配加抗干擾的磁環(huán)主軸不能進(jìn)行變速。 一般來(lái)說(shuō)根據(jù)CRT畫(huà)面有報(bào)警顯示確認(rèn)是“亂牙現(xiàn)象”（具體報(bào)警為：主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給不匹配）； 通用變頻器故障維修實(shí)例 例1變頻器出現(xiàn)過(guò)流報(bào)警的維修故障現(xiàn)象：一臺(tái)西門(mén)子802C系統(tǒng)數(shù)控車(chē)床，臺(tái)達(dá)VFDB變頻器，主軸運(yùn)行突然停止，變頻器面板上出現(xiàn)OCC報(bào)警。經(jīng)仔細(xì)檢查機(jī)床的主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)連接，最終發(fā)現(xiàn)該機(jī)床的主軸驅(qū)動(dòng)器的接地線(xiàn)連接不良，將接地線(xiàn)重新連接后，機(jī)床恢復(fù)正常。例4：變頻器出現(xiàn)過(guò)壓報(bào)警的維修故障現(xiàn)象：配套某系統(tǒng)的數(shù)控車(chē)床，主軸電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)采用三菱公司的E540變頻器，在加工過(guò)程中，變頻器出現(xiàn)過(guò)壓報(bào)警。檢查本機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)器參數(shù)，發(fā)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)器的加減速時(shí)間設(shè)定為2s，此值明顯過(guò)大；更改參數(shù)，設(shè)定加減速時(shí)間為0．5s后，位置超調(diào)消除。 在本機(jī)床上，檢查發(fā)現(xiàn)該位設(shè)定為“1”，因此只有“主軸速度到達(dá)”信號(hào)為“1”時(shí)，才能實(shí)現(xiàn)進(jìn)給。再次更換元器件后，機(jī)床恢復(fù)正常，故障不再出現(xiàn)。 通過(guò)在主軸旋轉(zhuǎn)指令（M03）后、螺紋加工指令（G32）前增加G04延時(shí)指令，保證在主軸速度穩(wěn)定后，再開(kāi)始螺紋加工。數(shù)控車(chē)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。調(diào)緊預(yù)緊螺釘游隙過(guò)大或齒輪嚙合間隙過(guò)大 可能原因檢查步驟排除措施動(dòng)力線(xiàn)接線(xiàn)錯(cuò)誤檢查主軸伺服與電動(dòng)機(jī)之間的UVW連線(xiàn)確保連線(xiàn)對(duì)應(yīng)CNC模擬量輸出（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CNC速度輸出模擬量與驅(qū)動(dòng)器連接不良或斷線(xiàn)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)控裝置主軸驅(qū)動(dòng)器參數(shù)設(shè)定不當(dāng)查看驅(qū)動(dòng)器參數(shù)，是否正常依照說(shuō)明書(shū)，正確設(shè)置參數(shù)反饋線(xiàn)連接不正常查看反饋連線(xiàn)確保反饋連線(xiàn)正常反饋信號(hào)不正常檢查反饋信號(hào)的波形調(diào)整波形至正確或更換編碼器速度偏差過(guò)大指的是主軸電機(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。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。CX4連接到數(shù)控機(jī)床操作面板的系統(tǒng)急停開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)硬件系統(tǒng)急停信號(hào)的控制。 10)JX1B——模塊連接接口。 2)STATUS——表示LED狀態(tài)。圖57 Fanuc 0i主軸連接示意圖 電源模塊原理及作用(FANUC系統(tǒng)α系列)圖58 電源模塊主電路電源模塊將LLL3輸入的三相交流電（200V）整流、濾波成直流電（300V），為主軸驅(qū)動(dòng)模塊和伺服 模塊提供直流電源；200R、200S控制端輸入的交流電轉(zhuǎn)換成直流電（DC24V、DC5V），為電源模塊本身提供控制回路電源；通過(guò)電源模塊的逆塊把電動(dòng)機(jī)的再生能量反饋到電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)回饋制動(dòng)。顯然，參數(shù)的設(shè)置是和實(shí)際機(jī)床的齒輪變比有關(guān)系，當(dāng)選定了齒輪組后，相應(yīng)的參數(shù)也就能夠設(shè)定了。10V）的模擬電壓時(shí)，請(qǐng)將功能代碼 C35 設(shè)置為0。 主軸啟停PLC接口信號(hào)信號(hào)說(shuō)明標(biāo)號(hào)（X/Y地址）所有借口信號(hào)名腳號(hào)銑車(chē)輸入開(kāi)關(guān)量主軸速度到達(dá)XS11I2523主軸零速I(mǎi)2610輸出開(kāi)關(guān)量主軸正轉(zhuǎn)XS200089主軸反轉(zhuǎn)00921 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， 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)。過(guò)載電動(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。 勵(lì)磁監(jiān)控 如果主軸勵(lì)磁電流過(guò)低或無(wú)勵(lì)磁電流，為防止飛車(chē)，驅(qū)動(dòng)器將發(fā)出故障并進(jìn)行保護(hù)。 （3）一般情況下,變頻器輸出端直接與電動(dòng)機(jī)相連,無(wú)需加接觸器和熱繼電器。過(guò)程控制：內(nèi)置PI控制器。伺服主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要應(yīng)用于加工中心上，用以滿(mǎn)足系統(tǒng)自動(dòng)換刀、剛性攻絲、主軸C軸進(jìn)給功能等對(duì)主軸位置控制性能要求很高的加工。模擬量控制的的主軸驅(qū)動(dòng)裝置采用變頻器實(shí)現(xiàn)主軸電動(dòng)機(jī)控制，有通用變頻器控制通用電機(jī)和專(zhuān)用變頻器控制專(zhuān)用電機(jī)兩種形式。 數(shù)控機(jī)床加工精度的提高與主軸系統(tǒng)的精度密切相關(guān)。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)需要絲杠或其它直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)裝置作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。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)。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。目前大部分的經(jīng)濟(jì)型機(jī)床均采用數(shù)控系統(tǒng)模擬量輸出+變頻器+感應(yīng)（異步）電機(jī)的形式，性?xún)r(jià)比很高，這時(shí)也可以將模擬主軸稱(chēng)為變頻主軸。電主軸 電主軸是主軸電動(dòng)機(jī)的一種結(jié)構(gòu)形式，驅(qū)動(dòng)器可以是變頻器或主軸伺服，也可以不要驅(qū)動(dòng)器。輸入：3個(gè)數(shù)字輸入，1個(gè)模擬輸入。 4）通用變頻器常見(jiàn)報(bào)警及保護(hù) 為了保證驅(qū)動(dòng)器的安全，可靠的運(yùn)行，在主軸伺服系統(tǒng)出現(xiàn)故障和異常等情況時(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)。變頻器過(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。 作為主軸單元的使能信號(hào)。C35 的數(shù)據(jù)為 1 時(shí)僅 DC0～+10V 有效，負(fù)極輸入 DC0～10V 視為 0(零)V。如果M系選擇了T型齒輪換檔（恒表面速度控制或參數(shù)GTT（4）設(shè)定為1）。FANUC系統(tǒng)α系列電源模塊的端子功能圖59 FANUC 的α系列的電源模塊①DC Link盒：直流電源（DC300V）輸出端，該接口與主軸模塊、伺服模塊的直流輸入端連接。用于表示伺服模塊所處的狀態(tài)，出現(xiàn)異常時(shí)，顯示相關(guān)的報(bào)警代碼。該接口一般與下一個(gè)伺服模塊的JX1A連接。圖512 FANUC系統(tǒng)α系列主軸模塊的連接電路 通用變頻主軸系統(tǒng)常見(jiàn)故障及處理 通用變頻主軸常見(jiàn)故常與處理故障現(xiàn)象可能原因處理方法電動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)CNC無(wú)速度信號(hào)輸出檢測(cè)速度給定信號(hào)，檢查系統(tǒng)參數(shù)主軸驅(qū)動(dòng)器故障1)是否有報(bào)警錯(cuò)誤代碼顯示，如有報(bào)警，對(duì)照相關(guān)說(shuō)明書(shū)解決（主要有過(guò)流、過(guò)、過(guò)壓、欠壓以及功率塊故障等）。由于數(shù)控機(jī)床的主軸驅(qū)動(dòng)功率較大，所以主軸電動(dòng)機(jī)采用鼠籠式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)形式，旋轉(zhuǎn)編碼器可以在主軸外安裝，也可以與主軸電動(dòng)機(jī)做成一個(gè)整體，主軸驅(qū)動(dòng)單元的閉環(huán)控制、矢量運(yùn)算均由內(nèi)部的高速信號(hào)處理器及控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。 速度偏差過(guò)大報(bào)警綜述可能原因檢查步驟排除措施反饋連線(xiàn)不良不啟動(dòng)主軸，用手盤(pán)動(dòng)主軸使主軸電動(dòng)機(jī)