【導讀】的主軸速度控制部分的設(shè)計。根據(jù)CAK6150Di數(shù)控車床的主軸箱自。通過對與主軸相關(guān)的系統(tǒng)參數(shù)，PMC程序（梯形圖），主軸。于主軸速度控制中的正反轉(zhuǎn)，主軸準停以及自動換擋等內(nèi)容。在最后一個章節(jié)，主要研究有關(guān)數(shù)控車床主軸的一些常見故障，變頻器，變速箱.而CAK6150Di數(shù)控車床是由沈陽第一機床廠生產(chǎn)制

　　

【正文】 ；轉(zhuǎn)矩提升設(shè)定值是否太大。 D、 電動機電流過大 出現(xiàn)電動機電流過大的故障時，可檢查以下方面：負荷是否過重；轉(zhuǎn)矩提升設(shè)定值是否太大。 E、 電動機噪聲刺耳 如果電動機噪聲刺耳，可檢查 “ PWM 頻 率選擇”的設(shè)定值是否合適；減速時間是否太短。 、主軸工作時噪聲過大 （ 1）主軸部件動平衡不良，使主軸回轉(zhuǎn)時振動過大，引起工作噪聲。需要機床生產(chǎn)廠家的專業(yè)人員對所有主軸部件重新進行動平衡檢查 42 與調(diào)試。 （ 2）主軸傳動齒輪磨損，使齒輪嚙合間隙過大，主軸回轉(zhuǎn)時沖擊振動過大，引起工作噪聲。需要機床生產(chǎn)廠家的專業(yè)人員對主軸傳動齒輪進行檢查、維修或更換。 （ 3）主軸支承軸承拉毛或損壞，使主軸回轉(zhuǎn)間隙過大，回轉(zhuǎn)時沖擊、振動過大，引起工作噪聲。需要機床生產(chǎn)廠家的專業(yè)人員對軸承進行檢查、維修或更換。 （ 4）主軸 傳動帶松弛或磨損，使主軸回轉(zhuǎn)時摩擦過大，引起工作噪聲。通過調(diào)整或更換傳動帶加以排除。 、 主軸變頻器報警故障 當變頻器檢測 出故障時，將會停止變頻器的輸出，并通過輸出端子 B、 C 使系統(tǒng)處于急停狀態(tài)。 變頻器報警的故障現(xiàn)象及解決方法： （ 1）、加速中過電流斷路 OC1 故障原因： 加速運行中，當變頻器輸出電流 達到或超過變頻器的額定電流的 200%時，保護回路動作，停止變頻器輸出。 解決方法： ① 、可能加速時間設(shè)置太短， 增大參數(shù) P7 的時間值； ② 、 檢查輸出電路是否短路或者接地。 （ 2）、減速中過電流斷路 OC3 故障原因：故障原因： 加速運行中，當變頻器輸出電流 達到或超過變頻器的額定電流的 200%時，保護回路動作，停止變頻器輸出。 解決方法： ① 、 減速時間設(shè)置太短，增大參數(shù) 的時間值； 43 ② 、檢查輸出電路是否短路或者接地； ③ 、檢查主軸電機的機械制動是否過早。 （ 3）電機過負荷斷路（電子過流保護） THM 故障原因：主軸電機過負荷。 解決方法： ① 、 減輕負荷量，即減少切削量 ； ② 、 用定轉(zhuǎn)矩電機時，將參數(shù) P71“適用電機”設(shè)定為定轉(zhuǎn)矩電機； ③ 、 若經(jīng)常發(fā)生時，根據(jù)工藝要求更換大容量電機和變頻器。 數(shù)控車床車螺紋加工過程中的常見故障 （ 1）、 不執(zhí)行螺紋加工的故障維修 故障現(xiàn)象： 某 二手 CAK6150Di 數(shù)控車床 ，在自動加工時，發(fā)現(xiàn)機床不執(zhí)行螺紋加工程序。 分析與處理過程： 數(shù) 控車床加工螺紋，其實質(zhì)是主軸的轉(zhuǎn)角與 Z軸進給之間進行的插補。主軸的角度位移是通過主軸編碼器進行測量的。在本機床上，由于主軸能正常旋轉(zhuǎn)與變速，分析故障原因主要有以下幾種： ① 主軸編碼器與主軸驅(qū)動器之間的連接不良。 ② 主軸編碼器故障。 ③ 主軸驅(qū)動器與數(shù)控之間的位置反饋信號電纜連接不良。 44 經(jīng)查主軸編碼器與主軸驅(qū)動器的連接正常，故可以排除第 1 項；且通過 CRT 的顯示，可以正常顯示主軸轉(zhuǎn)速，因此說明主軸編碼器的PA、 *PA、 PB、 *PB 信號正常；再利用示波器檢查 PZ、 *PZ 信號，可以確認編碼器零脈沖輸出信號正確。 根據(jù)檢查，可以確定主軸位置檢測系統(tǒng)工作正常。根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的說明書，進一步分析螺紋加工功能與信號的要求，可以知道螺紋加工時，系統(tǒng)進行的是主軸每轉(zhuǎn)進給動作，因此它與主軸的速度到達信號有關(guān)。 在 FANUC Oi 系統(tǒng)上，主軸的每轉(zhuǎn)進給動作與參數(shù) 37081（ SAT） 的設(shè)定有關(guān)，當該位設(shè)定為 “0” 時， Z 軸進給時不檢測 “ 主軸速度到達 ” 信號；設(shè)定為 “1” 時， Z 軸進給時需要檢測 “ 主軸速度到達 ”信號。 在本機床上，檢查發(fā)現(xiàn)該位設(shè)定為 “1” ，因此只有 “ 主軸速度到達 ”信號為 “1” 時，才能實現(xiàn)進給。 通過系統(tǒng)的診斷功能，檢查發(fā)現(xiàn)當實際主軸轉(zhuǎn)速顯示值與系統(tǒng)的指令值一致時， “ 主軸速度到達 ” 信號仍然為 “0” 。進一步檢查發(fā)現(xiàn)，該信號連接線斷開；重新連接后，螺紋加工動作恢復正常。 （ 2）螺紋加工出現(xiàn)“亂扣”的故障及維修技術(shù) 某 二手 CAK6150Di 數(shù)控車床 ，在 G32 車螺紋時，出現(xiàn) 車 螺紋 “亂牙 ”的故障。 分析與處理過程： 一般的螺紋加工要經(jīng)過幾次切削才能完成，每次重復切削時，開始進刀的位置若不相同，則勢必會造成亂扣現(xiàn)象。 45 為了保證重復切削不亂扣，數(shù)控系統(tǒng)在接收 到主軸編碼器中的一轉(zhuǎn)信號后才開始螺紋切削的計算。 故障原因及解決辦法：當系統(tǒng)得到一轉(zhuǎn)信號不穩(wěn)定時，就會出 現(xiàn)“亂扣”現(xiàn)象。產(chǎn)生故障的原因是主軸編碼器的連接不良，主軸編碼器的一轉(zhuǎn)信號或信號電纜不良、主軸編碼器內(nèi)部有臟東西或編碼器本身不良。如果以上故障排除后還亂扣，則需要檢查系統(tǒng)是否良好或參數(shù)設(shè)置。 主軸自動換擋的常見故障 （ 1）主軸自動換擋后實際速度與主軸指令速度不符 ① 換擋速度 S 代碼不在主軸檔位代碼 M 規(guī)定的范圍 內(nèi)。如：掛低速檔執(zhí)行 M41，指令速度代碼 S 卻 超過了 235r/min（本機床低速檔最高轉(zhuǎn)速 235r/min） 。 ② 機床主軸實際檔位錯誤。如： 原本是電磁離合器 1 的線圈輸出點，但是接線時卻錯誤的接到了電磁離合器 2 的線圈（或者接近開關(guān)的輸入 點 接錯） ，這樣造成了機床實際檔位和系統(tǒng)檢測檔位不同。 ③ 主軸速度編碼器故障 。如：主軸與主軸編碼器的同步帶過松造成打滑現(xiàn)象，以致系統(tǒng)檢測的速度和主軸實際轉(zhuǎn)速不同； 主軸速度編碼器故障，無速度信號反饋給系統(tǒng)，造成主軸 飛轉(zhuǎn)。 ④ 主軸自動換擋的系統(tǒng)參數(shù) 設(shè)定錯誤。 46 （ 2）、主軸換擋不能完成（主軸一直在擺動）而發(fā)出換擋超時報警 ① 電磁離合器線圈或控制電路故障。 主軸自動換擋的動作，是由電磁離合器得電，控制切換絲桿旋轉(zhuǎn)帶動滑移齒輪，使檔位齒輪嚙合完成換擋的。 若電磁離合器不得電或動作不到位便導致了換擋不能正常完成，自然接近開關(guān)無法發(fā)出檔位信號給 CNC 系統(tǒng)，以至 換擋超時出現(xiàn)報警。 ② 機械檔位到位信號開關(guān)位置偏差、開關(guān)不良或信號接口故障 。 車床自動換擋的接近開關(guān)一般為電磁接近開關(guān)， 需要換擋的齒輪軸距離接近開 關(guān)幾毫米的距離才能感知。 所以如果檔位檢測的接近開關(guān)移位（或者開關(guān)損壞 ，信號接口損壞 ），則也無法向系統(tǒng)發(fā)送檔位到達信號，以至 換擋超時出現(xiàn)報警。 47 總結(jié) 此設(shè)計從 CAK6150Di 數(shù)控車床 主軸驅(qū)動方式 、 CNC 系統(tǒng)和變頻器對 主軸 速度控制 、 車床主軸自動換擋等方面 ， 分析數(shù)控車床 對 主軸速度控制 具體過程和原理。 設(shè)計利用 FANUC Oi 系統(tǒng)的PMC 功能指令給出了主軸正反轉(zhuǎn)控制和自動換擋控制的相關(guān)程序。 本次畢業(yè)設(shè)計，綜合利用了以前所學的一些知識，并將它們與實際應(yīng)用靈活結(jié)合。 通過利用網(wǎng)絡(luò)進行大量的資料 檢索，學到了很多課本上沒有的知識，同時更培養(yǎng)了自學能力 ，為以后的學習深造打下了基礎(chǔ) 。 此篇設(shè)計也許是在學校完成的最后一篇極有價值的論文作品，所以有太多的感慨和領(lǐng)悟。 首先， 要認真負責治學嚴謹。 在整個設(shè)計過程的前后中， 我很幸運的是每天能聯(lián)系到 黃登紅老師和宋福林老師 。 每次有疑惑就趕緊向兩位老師請教，老師也總是不厭其煩的給我做細致認真的講解， 他們的認真治學的精神十分感人 。 設(shè)計過程中 在網(wǎng)上找到的很多資料都是講解不全甚至有的互相矛盾。 我 時常在想，我的 設(shè)計 完成 后流傳網(wǎng)上，如果錯誤百出，那將會害多少學弟學妹走彎路 。 其次， 通過網(wǎng)絡(luò)的苦苦查詢，我發(fā)現(xiàn)中國數(shù)控技術(shù)還是不夠發(fā)達。具體型號的數(shù)控設(shè)備，除了廣告就是簡單的圖片 ， 至于具體的 技術(shù)介紹 很多 都是一片空白。 關(guān)于數(shù)控車床主軸速度控制成系統(tǒng)的介紹也是寥寥無幾，這也激發(fā)了我的設(shè)計熱情。原本老師 48 只要求寫夠 8000 字，但是現(xiàn)在已經(jīng)超過 14000 字了。 因為我知道，現(xiàn)在我寫的不是百無一用的高考官樣作文。 所以，每一個章節(jié)我都盡自己的最大努力寫的全面清楚。雖然其中也有很多參考，但 基本 都是用我的理解去重新闡述。 此次畢業(yè)設(shè)計，雖然篇幅很大，但由于時間緊迫和能力有限，也留下了不少的遺憾。 在以后的工作和 學習中，我會堅持認真負責的態(tài)度，把該做的事情做到最好！ 49 參考文獻 【 1】 劉永久，數(shù)控機床故障診斷與維修技術(shù)（ FANUC 系統(tǒng)）。機械工業(yè)出版社 【 2】 FANUC Oi 系統(tǒng)參數(shù)說明書 【 3】 三菱變頻器 FRS500 參數(shù)說明書（詳細篇） 50 致謝 首先，感謝我的指導老師 黃登紅 老師和實訓老師 宋福林 老師。若沒有兩位老師的精心指導和不厭其煩的為我解除疑惑，此篇論文怕是要錯誤百出貽笑大方了。 在整個設(shè)計過程中老師和同學對我提供了知識和資料上的巨大幫助， 這也使我切身感受到了學校老師同學的真摯熱情。 再次我也十分感謝， 群中的各位朋友 ， 他們對于我遇到的困難提供了很多實際性的建議。 同時也感謝網(wǎng)絡(luò)上無私分享的各位網(wǎng)友，三菱變頻器的說明書（詳細篇）便是來自百度文庫的分享。 通過這次畢業(yè)設(shè)計，我感覺到我自己的力量是多么的微薄。在以后的工作學習中，我一定“團結(jié)一切可以團結(jié)的力量”，虛心向別人請教，認真做好自己的工作。 51 附錄： 空軍航空維修技術(shù)學院 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 數(shù)控設(shè)備應(yīng)用與維護專業(yè) 0801 班 姓名 孟成龍 學號 46 指導老師： 黃登紅 設(shè)計題目： 數(shù)控車床主軸速度控制及常見故障分析 設(shè)計題號： 21 設(shè)計內(nèi)容及要求： 1. 繪制并打印所在單位某數(shù)控車床上的 主軸傳動 示意圖 一張（ 2 號圖紙）； 2. 完成設(shè)計說明書編制（不小于 8000 字）； 設(shè)計說明書內(nèi)容應(yīng)包括：對數(shù)控車床主軸速度控制（如正反轉(zhuǎn)、主軸停、主軸速度換擋控制和相關(guān)參數(shù)設(shè)置等）進行介紹；寫出并說明主軸相關(guān)控制的 PMC 程序（梯形圖）； 數(shù)控車床上換擋控制中的常見故障及其處理方法。 聯(lián)系方式： 電話： 07315473750 郵箱：