数控机床主轴故障维修
数控机床串行主轴故障的诊断与维修
图7-2-6 三主轴连接示意图
02 数控机床串行主轴故障的诊断与维修
【知识拓展】
1．CNC 与主轴放大器之间的串行通信 当使用第三串行主轴时，使用主轴指令分线盒。从CNC 的JA41 连接到分线盒的
02 数控机床串行主轴故障的诊断与维修 【知识2. ai 系列伺服】
（1）ai 系列的伺服组成 ai 系列的伺服由电源单元（PSM）、主轴单元（SPM）、伺服单元（SVM）组成。
电源单元（PSM）：提供伺服和主轴放大器工作所需要的DC 24V ；提供伺服和主 轴放大器逆变所需要的DC 300V ；提供伺服和主轴放大器制动的能量释放回路，再生 型制动——PSM（能量回馈到电网），能耗型制动——PSMR（能量通过电阻消耗）。
02 数控机床串行主轴故障的诊断与维修
【知识拓展】
2．FANUC 串行主轴控制多样性 （2）主轴定向
主轴定向是对主轴位置的简单控制，该运行方式使得主轴准确停止在某一固定位置， 一般用于换刀，主轴定向也称主轴准停。
主轴定向运行方式要求主轴具有主轴位置反馈检测功能。 （3）同步控制
同步控制可以使两个主轴同步。主轴同步是指两个主轴的速度同步。此外，同步 控制还可以进行两个主轴的旋转相位控制，所以，要求两个主轴电动机同样具有位置 反馈检测功能。主轴同步控制中，将接收S 指令一侧的主轴称为主控主轴。忽略S 指令， 同步于主控主轴进行旋转的主轴称为从控主轴。
速度控制是串行主轴控制的基本运行方式，主要指令有M03 S××× 或M04S××× 或 M05，M03 和M04 及M05 分别实现主轴正转、反转和停止，S××× 中××× 表示主轴速 度。任何一款FANUC 主轴都有此运行方式，物理连接时，必须把内置传感器接至主轴放 大器的JYA2。主轴停下来时，不固定于某个位置，而是随机停于某个位置。
各种数控机床主轴常见的故障以及解决方法
各种数控机床主轴常见的故障以及解决方法数控机床的主轴是其核心部件，常常遇到各种故障。
主轴故障的解决方法常常涉及到机床的维修和保养，下面将介绍一些主轴常见故障以及解决方法。
1.主轴加热严重主轴加热严重可能是由于切削液温度过高、主轴轴承磨损、轴承间隙过大等原因引起。
解决方法有：-控制切削液的供给温度，保持在合理标准范围内。
-清洁和更换过期的切削液。
-更换磨损过多的轴承，保证轴承间隙在正常范围内。
2.主轴噪音大主轴噪音大可能是由于主轴轴承损坏、装配间隙不合理等原因引起。
解决方法有：-检查和更换磨损或损坏的轴承。
-调整轴承的装配间隙，保证合理的间隙标准。
-定期清洁和润滑轴承，保持良好的润滑状态。
3.主轴振动主轴振动可能是由于主轴装配不平衡、轴承损坏等原因引起。
解决方法有：-进行动平衡测试，并按照测试结果调整装配平衡。
-检查和更换磨损或损坏的轴承。
-检查主轴固定方式，是否牢固可靠。
4.主轴不转或转速不稳定主轴不转或转速不稳定可能是由于电机故障、电源故障、电路故障等原因引起。
解决方法有：-检查电机运行状态，是否正常工作。
-检查电源电压稳定性，是否满足机床工作要求。
-检查电路连接是否松动或短路，及时修复或更换。
5.主轴温度过高主轴温度过高可能是由于磨损严重、切削液温度过高等原因引起。
解决方法有：-定期检查和更换磨损严重的零件。
-控制切削液的供给温度，保持在合理标准范围内。
-清洁主轴内部的灰尘和杂质。
总之，数控机床主轴故障的解决方法需要从多个方面进行综合分析和处理，包括机床的维修和保养、合理使用和维护切削液、定期检查和更换磨损的零件等。
只有在实际生产中不断总结经验、勤奋学习和不断提高技术能力，才能更好地解决主轴故障，提高机床的稳定性和加工效率。
数控机床模块化维修之主轴组件及故障
4.3.3 主轴组件及故障主轴组件是影响加工精度的主要零部件，其回转精度影响工件的加工精度，功率与回转速度影响加工效率，自动变速、准停和换刀等辅助机构影响机床的自动化程度和利用率。
1 主轴常见机械故障及实例分析1.主轴不能正常工作和主轴精度超标的故障原因与排除方法实例分析：在第1章中介绍的SIMMONS480-2轴成型磨床进行RE2B型车轴轴颈、防尘板座及两根部的成型磨削中，车轴轴颈、防尘板座及两根部表面经常出现直波纹；其原因大致如图4-102所示。
2.主轴振动或噪声过大的故障原因与排除方法1)应当先判定振动或噪声发生在主轴的机械部分还是电气部分，检查方法如下：2)实例分析①故障现象：VX750M立式加工中心的镗孔精度下降、圆柱度超差，主轴发热、噪声大，用手拨动主轴转动时阻力较小。
2 液压驱动自定心卡盘及故障为减少工件装夹辅助时间、减轻劳动强度，适应自动化和半自动加工的需要，数控车床多采用动力夹盘装夹工件，目前使用较多的是液压驱动自定心卡盘、气动动力卡盘。
下面就液压驱动自定心卡盘(见图4-104)进行介绍。
数控车床使用液压驱动自定心卡盘时，由于油管泄露、电磁换向阀阻滞或油泵损坏等机械故障，常导致液压卡盘动作不正常、甚至不动作。
除此之外还得现场分析(在线跟踪)图4-106的PMC梯形图中有关卡盘动作的信号逻辑关系：卡盘夹紧/松开指令是否输入PMC内部继电器R、保持型继电器K是否接通定时器的接通条件是否满足电磁阀线圈是否得电液压管路是否通畅电磁阀或回转液压缸等不良(手动状态时还得考虑到位检测开关)最终以“AL1006 CHUCK NOT OK”等报警呈现在LCD屏幕上。
3 液压尾座及故障为装夹具有一定长度的轴类零件，保证工件的表面加工质量，卧式数控车床出厂时一般配置标准尾座(见图4-107)。
数控车床使用液压尾座时，由于油管泄露、电磁换向阀阻滞或油泵损坏等机械故障，常导致液压尾座动作不正常、甚至不动作。
数控机床主轴换挡原理及故障处理
电机
关键词 ： 数控机床 ； 换挡原理 ； 故障处理
中图 分 类 号 ： Ｔ Ｇ ６ ５ ９
０ 概述
数控机床换挡故 障是数控机床维修 中频 繁出现的故 障， 因 换挡控制方式不 同 ，出现故障后进行维修调 整的难易程度也不 相 同，下面以常见的两种控制方式来分析控 制原理及换挡故障
晋 西机 器 工业 集 团有 限 责任 公 司先 后 引进 了 ２台 美 国 Ｖ Ｆ ５立式加工 中心 ， 该机 床配置哈斯数控 系统 ， ， Ｙ， ｚ ， Ａ轴具
备 ４轴联动功能 ， 可完成 铣削 、 钻孔 、 倒角 、 刚性 攻丝 等加工任 没有检测到换挡到位信号 ； ③主轴换挡顶齿。
，
应 的 液 压 阀 线 圈 ，换 挡 机 构 开 始 换
换挡指令完成。如果在换挡设定时间 内没有检测 到换挡 到位信 号， 系统报警 ， 停止换 挡动作 。主轴换挡结构图见图 ２ 。
２ 常 见 故 障 及 处 理流 程
挡动 作 ， 当 主轴 检测 到换挡
到位信号后
主轴 停 止 摆 动 ，换 挡 指 令 完 成 。 如
的维修。 １ 数控 机床 主轴换挡原理
１ ． １ 主 轴 摆 动 换 挡 原理
挡 到 位 信 号 ，系统报 警 ，停 止换 挡动作。主 主轴
轴 换 挡 结 构
图见 图 １ 。
电 机编 码器
当主轴 转速 超 过换 挡转 速 或执 行 Ｍ ４ １ 、 Ｍ４ ２等换 挡指 令 时， 通过 系统 Ｐ Ｍ Ｃ控制 主轴电机实现摆动控制 （ 以较 低的转速
［ 编辑
凌
瑞］
囤 设 备 管 理 与 维 修２ ０ １ ７ № ｌ
数控车床主轴不能起动故障诊断与维修
第3章学习情境二主轴不能起动故障诊断与维修3．1 主轴驱动系统3．1．1 主传动系统数控车床的主运动传动链的两端部件是主电动机与主轴，它的功用是把动力源的运动及动力传递给主轴，使主轴带动工件旋转实现主运动，并满足主轴变速和换向的要求。
主运动传动系统是数控车床最重要的组成部分之一，它的最高与最低转速范围、传递功率和动力特性决定了数控车床的最高切削加工工艺能力。
数控车床的主传动系统现在一般采用交流主轴电动机，通过带传动或主轴箱内2～4级齿轮变速传动主轴。
由于这种电动机调速范围宽而且又可无级调速，因此大大地简化了主轴箱的结构。
主轴电动机在额定转速时可输出全部功率和最大转矩，随着转速的变化，功率和转矩将发生变化；也有的主轴由交流调速电动机通过两级塔轮直接带动，并由电气系统无级调速，由于主传动链中没有齿轮，故噪声很小。
3．1．2 数控机床对主轴驱动的要求1．数控机床对主传动的要求随着数控技术的不断发展，传统的主轴驱动已不能满足要求，现代数控机床对主传动提出了更高的要求。
（1）要有宽的调速范围，数控机床的主传动要以保证加工时选用合理的切削用量，从而获得最佳的生产率、加工精度和表面质量。
（2）数控机床主轴的变速是依指令自动进行的，要求能在较宽的转速范围内进行无级调速，并减少中间环节，简化主轴箱。
（3）在整个速度范围内要求主轴均能提供切削所需的功率，并尽可能在全速范围内提供主轴电动机的最大功率，即主轴恒功率范围要宽。
（4）要求主轴的正、反向转动时都可进行自动加减速控制。
（5）为了满足数控车床等具有的螺纹车削功能，要求主轴能与尽给系统实现同步控制，即要求主轴具有旋转尽给轴（C轴）的控制功能；为满足加工中心的自动换刀以及某些加工工艺（如精镗孔时退刀）的需要，还要求主轴具有高精度的准停功能等。
为满足上述要求，早期的数控机床常用直流主轴驱动系统。
但由于直流电动机受机械换向的影响，其使用和维护都比较麻烦，并且其恒功率调速范围小。
数控机床常见故障及维修方法
数控机床常见故障及维修方法
数控机床的常见故障主要有以下几种：
1. 伺服系统故障：例如伺服电机无法正常运转、伺服驱动器报警等。
维修方法包括检查伺服电机与伺服驱动器的连接、清洁驱动器、校正伺服系统参数等。
2. 主轴系统故障：例如主轴无法启动、主轴转速不稳定等。
维修方法包括检查主轴电机与电源、检查主轴轴承、清洁主轴系统等。
3. 机床进给系统故障：例如进给轴无法移动、进给轴运动不平稳等。
维修方法包括检查进给伺服电机与驱动器、检查进给轴传感器、校正进给系统参数等。
4. 控制系统故障：例如控制面板无法正常启动、控制程序运行错误等。
维修方法包括检查控制系统电源、检查控制面板连接、更新控制软件等。
5. 冷却系统故障：例如水冷系统无法正常工作、冷却液温度过高等。
维修方法包括检查水冷系统管路连接、检查冷却液泵、清洗冷却系统等。
对于以上故障，维修方法一般包括检查连接是否松动、清洁机床内部、更换损坏的零件、重新校正相关参数等。
需要根据具体情况进行判断和处理，对于复杂的故障，建议请专业技术人员进行维修。
数控车床主轴常见故障的分析排除方法
数控车床主轴常见故障的分析排除方法数控车床，又称为CNC车床，即计算机数字控制车床，是我国使用量最大、覆盖面最广的一种数控机床，约占数控机床总数的25%。
那么数控车床变频器修理方法呢?以下是店铺为您整理的有关数控车床变频器修理方法的资料，希望对你有帮助。
数控车床主轴常见故障的分析排除一、不带变频的主轴不转1)机械传动故障引起处理方法：检查数控车床皮带传动有无断裂或机床是不是挂了空档。
2)供给主轴的三相电源缺相或反相处理方法：检查电源，调换任两条电源线。
3)电路连接错误处理方法：参阅电路连接手册，确保连线正确。
4)系统无相应的主轴控制信号输出处理方法：用万用表量系统信号输出端，若无主轴控制信号输出，需更换相关IC元件或送厂维修。
5)系统有相应的主轴信号输出，但电源供给线路及控制信号输出线路存在断路或是元器件损坏处理方法：用万用表检查系统与主轴电机之间的电源供给回路，信号控制回路是不是存在断路;各连线的触点是不是接触不良;交流接触器，直流继电器是不是损坏;检查热继电器是不是过流;检查保险是不是烧毁等。
二、带变频器的主轴不转1)机械传动引起处理方法：检查皮带传动有无断裂或机床是不是了空挡。
2)供给主轴的三相电源缺相处理方法：检查电源，调换两条电源线。
3)控系统的变频器控制参数未打开处理方法：查阅参数说明书，了解变频参数并更改。
4)系统与变频器的线路连接错误处理方法：查阅系统与变频器的连线说明书确保连线正确。
5)模拟电压输出不正常处理方法：用万能表检查系统的模拟电压是不是正常，检查模拟电压信号线连接是不是正确或接触不良，变频接收的模拟电压是不是匹配。
6)强电控制部分断路或元器件损坏处理方法：检查主轴供电这一线路各触点连接是不是可靠，线路有没有断路，直流继电器是不是损坏，保险管是不是烧坏。
7)变频器参数未调好处理方法：变频器内含有控制方式选择，分为变频器面板控制主轴方式，NC系统控制主轴方式等，若不选择NC系统控制方式，则无法用系统控制主轴，修改这一参数;查相关参数设置是不是合理。
数控机床主轴部件调整与故障维护
（ 根据具体情况 ， 也可不拆此部分） ； 拆下罩壳螺钉 ， 卸掉上罩壳 ；
折下 丝杠 座螺钉 ； 折下 螺母 支承与主轴套筒的联接螺钉 ； 向左移 动丝杠和螺母 支承等部件 ，卸下同步带 和螺母支承处与主轴套 筒联接的定位 销 ；卸下主轴部件 ；拆 下主轴部件前端法兰和油 封； 拆下主轴套筒 ； 拆 下两处 的圆螺母 ； 拆下前后轴承
文献标识码
主 轴 部 件 是 数 控 机 床 机 械 部分 中 的重 要 组 成 部 件 ，主 要 由
主轴 、 轴承、 主轴准停装置 、 自动夹紧和切屑清除装 置组成 。 数控
深沟球轴承与前端组成一个 相对于套筒 的双支点单 固式支 承。 主轴前端锥孔为 ７ ： ２ ４锥度 ， 用 于刀柄定位 。 主轴前端端面键 ， 用
数控机床主轴部件调整 与故障维护
曲海波
摘要
关键词
数控铣床主轴部件 的拆 装、 调整及故障维护， 给 出主传动 系统常见故 障的排除方法。
数控机床 主轴部件 主轴传动 Ｂ
定位 ， 用 圆 螺母 预 紧 ， 消 除 轴 承轴 向 间 隙和 径 向间 隙 。后 端 采 用
调整 Biblioteka 中图分类号Ｔ Ｇ ５ ４ ７
主轴 为实心轴 ， 上端为花键 ， 通过花键套 与变速箱联结带动 主轴旋转 ， 主轴前端采用两个特轻 系列角接触球轴承支承 ， 两个 轴承背靠背安装 ，通过轴承 内外圈隔套和主轴台阶与主轴轴 向
活塞推动拉杆松开刀柄 的过程 中，压缩空气 由喷气头经过活塞
中一 ｔ ｉ ， ￣ Ｌ 和拉杆中的孔 吹出， 将锥孔清理干净 ， 防止主轴锥孔中掉 入切屑和灰尘 ， 同时保证刀具的正确位置 。
花键 套 螺母 支承
数控机床直流主轴驱动系统故障检修分析
电动 机 的转 速 由 主 轴 驱 动 器 控 制 ，实 现 无 级 变 速 ，
因此 ，它必 须 具 有 较 宽 的调 速 范 围。 ② 直 流 主 轴 电 动机 通常 采 用 全封 闭 的结 构形 式 ，可 以在有 尘 埃 和 切 削液 飞溅 的工 业 环 境 中使用 。③ 主 轴 电 动 机 通 常
ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ
Ｉ 设 备 与 维 修
数控机床直流主轴驱动系统故障 检修分析
中国船舶重工第七二四研究所 （ 江苏南京 ２ １ ０ ０ ０ ３ ） 陈 颖
配 套 某 系 统 的 数 控 车 床，配 套 Ｓ Ｉ Ｅ Ｍ Ｅ Ｎ Ｓ ６ Ｒ Ａ ２ ６ 系列直 流 主轴 驱动 器 ，开 机后 显 示 主 轴报
达 到快速 确诊 和高效率 排除 故障 的 目的。
２ ．直流主轴控制系统
从原 理上 说 ，直 流 主 轴 驱 动 系 统 与 通 常 的 直流
应设 置 过 滤 器 ，并 防 止 从 排 气 口浸 入 尘 埃 或 烟 雾 ； 电缆 出人 口 、柜 门等 部 分 应 进 行 密 封 ，冷 却 电扇 不 要直 接 吹 响 驱 动 器 ，以 免 粉 尘 附 着 。维 修 过 程 中 ， 必 须保证 以上 部分 的完好 ，确保 机床 长期可 靠工作 。
定 向准 停 控 制 功 能 。由 于换 刀 、精 密 镗孑 Ｌ 、螺 纹加
（ ２ ）根据 所掌握 故 障信 息 ，明确 故 障 的复 杂 程 度并 列 出故 障部 位 的全 部 疑 点 。在充 分 调 查 现 场 掌 握第 一手材 料 的基 础 上 ，把故 障问题 正 确地 列 出来 。
FANUC数控机床主轴不转故障的维修方法_楚雪平
2013年第3期主轴是数控机床的重要零件之一，主轴旋转产生切削的主运动是形成切削的重要条件。
主轴不转故障是主轴驱动系统最常见的故障类型之一，可以分为有报警的故障和无报警的故障两大类。
本文主要论述无报警的串行主轴不转故障的维修方法。
１ＦＡＮＵＣ数控机床主轴不转故障的维修方法分析ＦＡＮＵＣ数控机床的主轴控制分两种形式：串行主轴和模拟主轴。
不管采用何种控制方式，主轴旋转必须具备三个条件：ＣＮＣ发出主轴控制信号、主轴驱动系统连接正确以及硬件和机械部分正常。
与普通机床相比，数控机床的机械部分大大简化，很大程度上降低了机械部分的故障率，所以出现故障时应将维修的重点放在数控系统和电气部分。
按照“先系统、再电气、最后机械”的思路进行维修，即出现故障时，首先考虑数控系统和ＰＭＣ部分，其次考虑电气部分，最后再考虑机械传动部分和主轴组件本身。
维修步骤如下：第一步：看。
观察有无报警，观察机床状态信息栏的显示和主轴驱动放大器的ＬＥＤ状态显示。
有报警时，先排除报警。
第二步：问。
了解故障是在什么时候、进行什么操作时出现的以及机床的负载大小、加工工艺等情况。
这两步的重点是理解故障现象。
第三步：思。
前两步已经理解了故障现象，然后根据ＦＡＮＵＣ主轴控制的原理思考故障的原因并进行确认。
２ＦＡＮＵＣ数控机床主轴不转故障的维修实例2.1某F A NU C 0I D 三轴加工中心，指令发出后，主轴不能旋转观察到系统无报警，主轴放大器ＬＥＤ状态显示［０１］，黄灯亮；了解到在“ＭＤＩ”工作方式下，输入加工指令：“Ｍ０３Ｓ５００；”，按下机床操作面板上的“循环启动”按键后，该程序段底色为黄色，松开“循环启动”按键后，“循环启动”按键指示灯点亮，状态信息栏上显示“ＦＩＮ”，机床操作面板上的主轴正转按键指示灯也点亮。
故障分析：由循环启动有效判断该程序段已经被执行，再由状态信息栏出现“ＦＩＮ”判断该程序段的执行不能结束；由主轴正转按键指示灯点亮，判断主轴正转信号已经输出到ＰＭＣ；进入信号状态显示栏观察到转速信号已经送入ＰＭＣ。
数控机床主轴常见故障及故障分析和解决方法
数控机床主轴常见故障及故障分析和解决方法1.主轴噪音过大主轴噪音过大是主轴故障中比较常见的一种情况，可能是由于以下原因引起。
（1）轴承损坏：主轴的轴承由于长时间使用、润滑不良或配合尺寸过紧等原因，使得轴承损坏，进而引起噪音。
（2）圆整度不好：主轴内的精密配合面被磨损或磨削不均匀，导致轴承的跳动和摩擦，从而产生噪音。
（3）主轴安装不牢固：主轴与机床床身连接的螺纹松动或损坏，也会造成主轴噪音。
解决方法：（1）更换轴承：定期检查轴承的磨损情况，及时更换损坏的轴承。
（2）重新磨削：将主轴内精密配合面重新磨削，保证光洁度和配合尺寸的精确性。
（3）检查螺纹连接：定期检查主轴与机床床身连接的螺纹线程，如有松动或损坏，及时修复或更换。
2.主轴过热或过冷主轴过热或过冷都会影响机床的正常工作，可能是由以下原因引起。
（1）润滑不良：主轴润滑系统的润滑油不足或质量不合格，无法有效降低主轴的温度。
（2）冷却系统故障：冷却系统中的水箱、水泵、冷却管道等因故障导致无法正常工作，无法及时散热。
（3）进给速度过快：加工时进给速度过快，使得主轴负荷过大，从而产生过热现象。
解决方法：（1）检查润滑系统：确保润滑油的供给符合要求，及时更换润滑油。
（2）检查冷却系统：定期检查冷却系统的水泵、水管等是否正常工作，确保冷却系统正常运行。
（3）调整进给速度：根据加工要求和主轴的负荷情况，合理调整主轴进给速度，控制主轴温度在合理范围内。
3.主轴振动过大主轴振动过大会影响加工精度和表面质量，可能是由以下原因引起。
（1）主轴不平衡：主轴内部刀具或零件分布不均衡，使得主轴在高速旋转时产生不平衡力。
（2）轴承磨损：主轴的轴承由于长时间使用、润滑不良或配合尺寸过紧等原因，轴承磨损导致振动。
（3）主轴与机床床身连接不牢固：主轴与机床床身连接的螺纹松动或配合尺寸不合适会造成振动。
解决方法：（1）动平衡调整：定期对主轴进行动平衡调整，使得主轴内的刀具或零件均匀分布，减小振动。
数控机床主轴驱动系统的故障诊断与维修
任务6.1 数控机床主轴驱动系统基础
6.1.2 主轴伺服系统常见故障形式及诊断方法
1．数控机床主轴伺服系统无报警信息的故障 一般分为三种：主轴转速与指示值不符 、主轴异常噪声及振动 、
外界干扰。解决方案如下：
1
2
3
检查CNC装置模拟量 输出是否有问题，如 有问题则检查模拟量 输出电缆线连接是否 松动。如果模拟量输 出正常，则检查CNC 装置和变频器模拟量 的参数是否正常。
过大，重新考虑机床负载条件
长时间切削条件恶劣
调整切削参数，改善切削条件，
检查直流主轴电机的线圈电阻不 检查直流主轴电机的线圈电阻是 确保电阻正常，用干燥的压缩空
正常，换向器太脏
否正常，换向器是否太脏
气吹干净
动力线连接不牢固 励磁线连接不牢固 驱动器的控制励磁电源存在故障
检查动力线是否连接牢固 检查励磁线连接是否不牢固 也就是检查励磁电压是否正常
首先要区别异常噪声 及振动发生在主轴机 械部分还是在电气驱 动部分。如无关，一 般是主轴驱动装置未 调整好；如有关，应 检查主轴机械部分是 否良好，测速装置是 否不良。
判别有无干扰的方法 是：当主轴转速指令 为零时，主轴仍往复 转动，调整零速平衡 和漂移补偿也不能消 除故障。
任务6.1 数控机床主轴驱动系统基础
现停止进给，主轴仍继续运转的故障。 主轴电动机不转，CNC系统至主轴驱动装置除了转速模拟量控制信号外，
还有使能控制信号，一般为DC+24V继电器线圈电压。 转速偏离指令值，当主轴转速超过技术要求所规定的范围时，要考虑：.
电动机是否过载、主轴驱动装置是否故障等。
任务6.2 直流主轴驱动系统
6.2.1 直流主轴驱动原理
或主轴伺服，也可以不要驱动器。
数控机床常见故障及处理
数控机床常见故障及处理数控机床作为现代制造业中的重要设备，其运行中常常会出现各种故障，影响生产效率和产品质量。
下面将介绍数控机床常见的故障及处理方法。
一、主轴故障主轴是数控机床的核心部件，如果主轴出现故障，会导致整个加工过程中断。
主轴故障常见的表现是转速不稳定、噪音增大等。
处理方法一般是检查主轴轴承和润滑系统，确保润滑油充足，轴承无损坏。
二、伺服系统故障伺服系统是数控机床中的关键部件，控制机床的运动精度和稳定性。
伺服系统故障常见表现为位置偏差增大、速度不稳定等。
处理方法包括检查伺服驱动器和编码器是否正常，调整参数使其恢复正常。
三、刀具故障刀具是数控机床上常用的磨损件，如果刀具磨损严重或者安装不当，会导致加工质量下降甚至损坏工件。
处理方法是定期检查刀具磨损情况，及时更换磨损严重的刀具，并确保刀具安装正确。
四、电气系统故障电气系统是数控机床的重要组成部分，如果电气系统出现故障，会导致机床无法正常工作。
电气系统故障常见表现为电路短路、断路等。
处理方法包括检查电气连接是否松动、电路是否正常，及时修复故障。
五、冷却系统故障数控机床在加工过程中会产生大量热量，需要通过冷却系统进行散热。
如果冷却系统故障，会导致机床过热，影响加工质量和机床寿命。
处理方法包括检查冷却系统管路是否堵塞、泵是否正常运转，确保冷却系统畅通。
总的来说，数控机床常见故障的处理方法主要包括定期维护保养、检查关键部件是否正常、调整参数使其恢复正常等。
只有及时发现故障并采取有效措施修复，才能确保数控机床的正常运行，提高生产效率和产品质量。
希望以上内容对您有所帮助。
主轴常见故障维修
1.故障现象1——主轴发热（1）主轴轴承预紧力过大，造成主轴回转时摩擦过大，引起主轴温度急剧升高。
可以通过重新调整主轴轴承预紧力加以排除。
（2）主轴轴承研伤或损坏，也会造成主轴回转时摩擦过大，引起主轴温度急剧升高。
可以通过更换新轴承加以排除。
（3）主轴润滑油脏或有杂质，也会造成主轴回转时阻力过大，引起主轴温度升高。
通过清洗主轴箱，重新换油加以排除。
（4）主轴轴承润滑油脂耗尽或润滑油脂过多，也会造成主轴回转时阻力、摩擦过大，引起主轴温度升高。
通过重新涂抹润滑脂加以排除。
2.故障现象2——主轴强力切削时停转（1）主轴电动机与主轴连接的传动带过松，造成主轴传动转矩过小，强力切削时主轴转矩不足，产生报警，数控机床自动停机。
通过重新调整主轴传动带的张紧力，加以排除。
（2）主轴电动机与主轴连接的传动带表面有油，造成主轴传动时传动带打滑，强力切削时主轴转矩不足，产生报警，数控机床自动停机。
通过用汽油或酒精清洗后擦干净加以排除。
（3）主轴电动机与主轴连接的传动带使用过久而失效，造成主轴电动机转矩无法传动，强力切削时主轴转矩不足，产生报警，数控机床自动停机。
通过更换新的主轴传动带加以排除。
（4）主轴传动机构中的离合器、联轴器连接、调整过松或磨损，造成主轴电动机转矩传动误差过大，强力切削时主轴振动强烈。
产生报警，数控机床自动停机。
通过调整、更换离合器或联轴器加以排除。
3.故障现象3——主轴工作时噪声过大（1）主轴部件动平衡不良，使主轴回转时振动过大，引起工作噪声。
需要机床生产厂家的专业人员对所有主轴部件重新进行动平衡检查与调试。
（2）主轴传动齿轮磨损，使齿轮啮合间隙过大，主轴回转时冲击振动过大，引起工作噪声。
需要机床生产厂家的专业人员对主轴传动齿轮进行检查、维修或更换。
（3）主轴支承轴承拉毛或损坏，使主轴回转间隙过大，回转时冲击、振动过大，引起工作噪声。
需要机床生产厂家的专业人员对轴承进行检查、维修或更换。
（4）主轴传动带松弛或磨损，使主轴回转时摩擦过大，引起工作噪声。
数控机床故障维修常用方法
数控机床故障维修常用方法1.故障排除步骤：（1）仔细观察：对数控机床进行外观检查，观察是否有松动、损坏、烧焦等现象。
（2）检查电源：检查机床的电源线是否松动，是否接触良好。
检查电源开关是否正常。
（3）检查控制器：检查数控控制器，确认是否工作正常。
如果不工作，可能是控制器内部故障。
（4）检查马达：检查数控机床的主轴和伺服驱动器马达是否正常，确认是否损坏或需要更换。
（5）检查传感器：检查机床的各个传感器是否正常工作，并检查其连接线路是否良好。
（6）检查电缆：检查数控机床的各个电缆和连接线路是否有损坏或接触不良的情况。
2.常见故障及处理方法：（1）机床不能启动：检查电源线是否连接好，检查电源开关是否打开，检查控制器是否正常工作。
（2）机床伺服系统故障：检查伺服驱动器是否正常，检查伺服电机和编码器是否损坏。
（3）机床主轴转动故障：检查主轴马达是否工作正常，检查主轴传动装置是否有故障。
（4）数控机床加工精度降低：检查导轨是否损坏、滑动不畅，检查刀具和夹具是否正确安装。
（5）刀具磨损快：检查刀具选择是否合适，检查刀具加工条件是否适当，检查刀具磨削装置是否正常工作。
3.常用的维修工具：（1）万用表：用于测量电压、电流、电阻等。
（2）测试灯：用于检查电路是否通电。
（3）电源检测仪：用于检测电源电压。
（4）调试器具：用于调试和调整数控机床的各个部位。
4.维修注意事项：（1）安全第一：在进行维修工作时，一定要注意自身的安全。
确保机床断电并遵循操作规程。
（2）仔细阅读使用手册：使用手册中包含了机床的使用和维护方法，阅读并熟悉使用手册能更好地进行维修工作。
（3）耐心细致：维修数控机床需要耐心和细致，每个细节都可能会对机床的维修产生影响。
（4）记录维修过程：在进行维修过程中，及时记录相关信息，有助于排查故障的原因，并为以后的维修工作提供参考。
《数控机床故障诊断与维修》第四章主轴驱动系统故障诊断与维修
项目描述
随着SPWM变频调速系统的发展，部分数控机床主轴驱动采用 通用变频器控制。所谓“通用”包含着两方面的含义：一是可以和 通用的笼型异步电动机配套应用；二是具有多种可供选择的功能， 可应用于各种不同性质的负载。变频器故障是常见的数控机床主轴 系统故障之一。
任务二 变频器故障诊断与维修
知识链接
（1）安川变频器的常见故障。 （2）主轴通用变频器常见报警及故障处理。
任务二 变频器故障诊断与维修
一、安川变频器控制的主轴在换刀时出现旋转
1.故障分析
任务实施
（1）通过查询安川变频器对输入信号的干扰资料，初步确认故障 原因与线路有关。 （2）再次检查机床的主轴驱动器、刀架控制的原理图与实际接线， 可以判定在线路连接、控制上两者相互独立，不存在相互影响。 （3）进一步检查变频器的输入模拟量，屏蔽电缆布线与屏蔽线连接， 发现该电缆的布线位置与屏蔽线均不合理。
本项目包括FANUC主轴系统的连线、主轴驱动单元参数设置、 FANUC α系列主轴的常见故障诊断方法和FANUC直流主轴驱动系统 常见故障诊断及处理。
项目描述
通过本项目的学习，学生应达到相应的能力目标，包括能够根 据电气原理图连接FANUC α主轴驱动系统；能够设定驱动单元参数 ；能够诊断常见的FANUC α主轴系统故障，并作相应处理；能够诊 断常见的FANUC直流主轴系统故障，并作相应处理。
2.故障处理
（1）切断驱动器电源，将设定端S1置“TEST”。 （2）接通驱动器电源。 （3）按组合键【MODE】、【UP】、【DOWN】和【DATASET】。 （4）当显示器由全暗变为“FFFFF”后，松开全部键, 并保持1 s以上。 （5）按组合键【MODE】和【UP】，使参数显示“FC-22”。 （6）按软键【DATASET】1 s以上，显示器显示“GOOD”，标准参数写入完成。 （7）切断驱动器电源，将S1（SH）重新置“DRIVE”。
3.FANUC数控机床主轴不转故障分析(精)
Hale Waihona Puke FANUC数控机床的主轴控制分两种形式：串行主轴和 模拟主轴。不管采用何种控制方式，主轴旋转必须具备 三个条件：ＣＮＣ发出主轴控制信号、主轴驱动系统连 接正确以及硬件和机械部分正常。与普通机床相比，数 控机床的机械部分大大简化，很大程度上降低了机械部 分的故障率，所以出现故障时应将维修的重点放在数控 系统和电气部分。按照“先系统、再电气、最后机械” 的思路进行维修，即出现故障时，首先考虑数控系统和 ＰＭＣ部分，其次考虑电气部分，最后再考虑机械传动 部分和主轴组件本身。
数控铣床主轴故障的维修技巧机床
数控铣床主轴故障的修理技巧 - 机床数控铣床主轴故障的修理技巧，主轴故障的诊断方法一般接受直观法和振动法。
在诊断前应认真分析其机械结构，同时还应把各因素综合考虑。
在修理技巧方面应留意以下几点：1．留意零件的拆装挨次主轴修理必需打开主轴箱，拆卸主轴部件。
由于数控铣床的主轴结构简单、零部件较多，拆下的零部件应按挨次编号，然后再逐件进行清洗、检测，更换失效零件。
安装复原时，要遵循拆卸的反挨次。
2．拆卸用专用拔销器主轴箱顶盖的拆卸要用拔销器。
顶盖上面有两个定位销。
定位销上端有拔销用的M5螺纹孔，一般用户没有专用拔销器，可自制一个的专用工具，在钢板上钻三个孔，中间一个为6mm的光孔，两边各有一个M6的螺纹孔。
拔销时，6mm光孔对准定位销上的M5螺纹孔，旋上一个M5的螺钉，使螺钉压紧钢板。
然后在钢板的两侧螺纹孔中分别旋人M6螺钉，均匀下旋把钢板抬起，钢板带动M5螺钉，从而把定位销拔出。
3．波形弹簧组装主轴部件组装时，波形弹簧必需先恢复到拆卸前的压缩状态。
这时用拉马压缩可能有困难，可制作专用工具完成压缩。
4．数控铣床主轴部件常见的故障与排解方法数控铣床主轴的回转精度直接影响到工件的加工精度。
主轴部件发生故障的主要形式是主轴发热、主轴运转时有噪声、主轴振动大或夹不住刀具等。
产生以上故障的主要缘由有主轴长期工作产生磨损、主轴切削负荷过大、主轴维护与润滑不良。
数控铣床主轴部件常见的故障与排解方法见表1。
序号故障现象故障缘由排解方法1主轴旋转时发热主轴轴承预紧力过大重新调整预紧力大小轴承磨损或损坏更换新轴承润滑脂过少或润滑脂变脏更换润滑脂2主轴工作时噪声大轴承损坏或齿轮磨损更换新轴承或齿轮主轴组件动平衡不良重做主轴组件动平衡传动带松弛或磨损调整或更换传动带3主轴强力切削时停转传动带过松张紧传动带传动带使用过久失效更换传动带4刀具不能夹紧碟形弹簧位移量太小调整碟形弹簧行程长度弹簧夹头损坏更换新弹簧夹头碟形弹簧失效更换碟形弹簧5刀具夹紧后不能松开传动带过松调整打刀缸压力或行程开关位置传动带使用过久失效压合量6主轴定向不准主轴定向磁铁位置松动重新紧定或调整主轴定向磁铁位置。
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数控机床主轴故障维修数控机床的主轴驱动系统也就是主传动系统，它的性能直接决定了加工工件的表面质量，它结构复杂，机、电、气联动，故障率较高，它的可靠性将直接影响数控机床的安全和生产率。
因此，在数控机床的维修和维护中，主轴驱动系统显得很重要。
维修人员根据维修单，到现场进行故障询问调查，确定维修方案、拟定维修工作计划、计划工时和费用；通过查阅数控机床PLC的相关显示界面和电路原理图、数控系统和就变频器说明书等维修资料，分析故障原因；使用通用工具及万用表，检测判断故障部位，在机床现场快速排除故障，填写维修记录并交接验收。
主轴相关知识数控机床主轴驱动系统是数控机床的大功率执行机构，其功能是接受数控系统(CNC)的S码速度指令及M码辅助功能指令，驱动主轴进行切削加工。
它包括主轴驱动装置、主轴电动机、主轴位置检测装置、传动机构及主轴。
通常主轴驱动被加工工件旋转的是车削加工，所对应的机床是车床类；主轴驱动切削刀具旋转的是铣削加工，所对应的机床是铣床类。
主轴系统分类及特点全功能数控机床的主传动系统大多采用无级变速。
目前，无级变速系统根据控制方式的不同主要有变频主轴系统和伺服主轴系统两种，一般采用直流或交流主轴电机，通过带传动带动主轴旋转，或通过带传动和主轴箱内的减速齿轮(以获得更大的转矩)带动主轴旋转。
另外根据主轴速度控制信号的不同可分为模拟量控制的主轴驱动装置和串行数字控制的主轴驱动装置两类。
模拟量控制的的主轴驱动装置采用变频器实现主轴电动机控制，有通用变频器控制通用电机和专用变频器控制专用电机两种形式。
目前大部分的经济型机床均采用数控系统模拟量输出+变频器+感应（异步）电机的形式，性价比很高，这时也可以将模拟主轴称为变频主轴。
串行主轴驱动装置一般由各数控公司自行研制并生产，如西门子公司的611系列，日本发那克公司的α系列等。
1、普通笼型异步电动机配齿轮变速箱这是最经济的一种方法主轴配置方式，但只能实现有级调速，由于电动机始终工作在额定转速下，经齿轮减速后，在主轴低速下输出力矩大，重切削能力强，非常适合粗加工和半精加工的要求。
如果加工产品比较单一，对主轴转速没有太高的要求，配置在数控机床上也能起到很好的效果；它的缺点是噪音比较大，由于电机工作在工频下，主轴转速范围不大，不适合有色金属和需要频繁变换主轴速度的加工场合。
2、普通笼型异步电动机配简易型变频器可以实现主轴的无级调速，主轴电动机只有工作在约500转/分钟以上才能有比较满意的力矩输出，否则，特别是车床很容易出现堵转的情况，一般会采用两挡齿轮或皮带变速，但主轴仍然只能工作在中高速范围，另外因为受到普通电动机最高转速的限制，主轴的转速范围受到较大的限制。
这种方案适用于需要无级调速但对低速和高速都不要求的场合，例如数控钻铣床。
国内生产的简易型变频器较多。
3、通笼型异步电动机配通用变频器目前进口的通用变频器，除了具有U/f曲线调节，一般还具有无反馈矢量控制功能，会对电动机的低速特性有所改善，配合两级齿轮变速，基本上可以满足车床低速（100—200转/分钟）小加工余量的加工，但同样受最高电动机速度的限制。
这是目前经济型数控机床比较常用的主轴驱动系统。
4、专用变频电动机配通用变频器一般采用有反馈矢量控制，低速甚至零速时都可以有较大的力矩输出，有些还具有定向甚至分度进给的功能，是非常有竞争力的产品。
以先马YPNC系列变频电动机为例，电压：三相200V、220V、380V、400V可选；输出功率：1.5-18.5KW；变频范围2-200Hz；（最高转速r/min）；30min150%过载能力；支持V/f控制、V/f+PG（编码器）控制、无PG矢量控制、有PG矢量控制。
提供通用变频器的厂家以国外公司为主，如：西门子、安川、富士、三菱、日立等。
中档数控机床主要采用这种方案，主轴传动两挡变速甚至仅一挡即可实现转速在100—200r/min左右时车、铣的重力切削。
一些有定向功能的还可以应用与要求精镗加工的数控镗铣床，若应用在加工中心上，还不很理想，必须采用其他辅助机构完成定向换刀的功能，而且也不能达到刚性攻丝的要求。
安装电主轴的机床主要用于精加工和高速加工，例如高速精密加工中心。
另外，在雕刻机和有色金属以及非金属材料加工机床上应用较多，这些机床由于只对主轴高转速有要求，因此，往往不用主轴驱动器。
就电气控制而言，机床主轴的控制是有别于机床伺服轴的。
一般情况下，机床主轴的控制系统为速度控制系统，而机床伺服轴的控制系统为位置控制系统。
换句话说，主轴编码器一般情况下不是用于位置反馈的（也不是用于速度反馈的），而仅作为速度测量元件使用，从主轴编码器上所获取的数据，一般有两个用途，其一是用于主轴转速显示；其二是用于主轴与伺服轴配合运行的场合（如螺纹切削加工，恒线速加工，G95转进给等）。
CJK6032数控车床主轴不转故障维修一、维修前调查序号调查项目内容1机床系统802C base line 数控系统变频器MM420变频器电机普通三相交流异步电机2有无异常声、音、味无3故障发生时报警号和报警提示无4变频器上有报警指示无5在何种工作方式下发生开机，自动或手动方式下运行主轴6二、故障原因分析表4 -8 主轴不转故障可能原因分析故障现象可能原因处理方法主轴不转电气CNC无速度信号输出检测速度给定信号，检查系统相关参数主轴变频器故障1)是否有报警错误代码显示，如有报警，对照相关说明书解决（主要有过流、过、过压、欠压以及功率块故障等）。
2)频率指定源和运行指定源的参数是否设置正确。
3)智能输入端子的输入信号是否正确。
变频器输出端子U、V、W不能提供电源电源是否已提供给端子运行命令是否有效？RS（复位）功能或自由运行停车功能是否处于开启状态负载过重电动机负载是否太重主轴电动机故障电机损坏机械主轴与电机连接传动带过松调整传带松架紧伟动带表面有油造成打滑用汽油清洗三、故障测试与排除首先观测主轴电机旋转情况，电机不转。
观察变频器上电正常，查看系统PLC输出状态正常，查看变频器正反转控制信号，发现正转信号线断落。
接回后，主轴正常旋转。
主轴转速慢故障维修表4.10。
可能原因检查步骤排除措施动力线接线错误检查主轴伺服与电动机之间的UVW连线确保连线对应CNC模拟量输出（D/A）转换电路故障用交换法判断是否有故障更换相应电路板CNC速度输出模拟量与驱动器连接不良或断线测量相应信号，是否有输出且是否正常更换指令发送口或更换数控装置主轴驱动器参数设定不当查看驱动器参数，是否正常依照说明书，正确设置参数反馈线连接不正常查看反馈连线确保反馈连线正常反馈信号不正常检查反馈信号的波形调整波形至正确或更换编码器其它故障实例分析例1：故障现象：一台西门子802C系统数控车床，台达VFD-B变频器，主轴运行突然停止，变频器面板上出现OC-C报警。
分析与处理过程：台达变频器OC-C报警的含义是过电流，造成过电流的原因可能是变频器内部、外部有短路或过载。
经查交流主轴驱动器主回路，发现再生制动回路、主回路的熔断器均熔断，经更换后机床恢复正常。
但机床正常运行数天后，再次出现同样故障。
由于故障重复出现，证明该机床主轴系统存在问题，根据报警现象，分析可能存在的主要原因有：1）电机与变频器间的连线是否有搭壳短路现象2）主轴驱动器控制板不良。
3）电动机连续过载。
4）电动机绕组存在局部短路。
在以上几点中，根据现场实际加工情况，电动机过载的原因可以排除。
考虑到换上元器件后，驱动器可以正常工作数天，故主轴驱动器控制板不良的可能性已较小。
因此，故障原因可能性最大的是电动机绕组存在局部短路。
维修时仔细测量电动机绕组的各项电阻，发现其中一相相对地绝缘电阻较小，证明该相存在局部对地短路。
拆开电动机检查发现，电动机内部绕组与引出线的连接处绝缘套已经老化；经重新连接后，对地电阻恢复正常。
再次更换元器件后，机床恢复正常，故障不再出现。
例2：主轴高速出现异常振动的故障维修故障现象：配套某系统的数控车床，当主轴在高速（3000r/min以上）旋转时，机床出现异常振动。
分析与处理过程：数控机床的振动与机械系统的设计、安装、调整以及机械系统的固有频率、主轴驱动系统的固有频率等因素有关，其原因通常比较复杂。
但在本机床上，由于故障前交流主轴驱动系统工作正常，可以在高速下旋转；且主轴在超过3000r/min时，在任意转速下振动均存在，可以排除机械共振的原因。
经仔细检查机床的主轴驱动系统连接，最终发现该机床的主轴驱动器的接地线连接不良，将接地线重新连接后，机床恢复正常。
例3：不执行螺纹加工的故障维修故障现象：配套某系统的数控车床，在自动加工时，发现机床不执行螺纹加工程序。
分析与处理过程：数控车床加工螺纹，其实质是主轴的转角与Z轴进给之间进行的插补。
主轴的角度位移是通过主轴编码器进行测量。
在本机床上，由于主轴能正常旋转与变速，分析故障原因主要有以下几种：1）主轴编码器与主轴驱动器之间的连接不良。
2）主轴编码器故障。
3）主轴驱动器与数控装置之间的位置反馈信号电缆连接不良。
4）主轴编码器方向设置错误。
经查主轴编码器与主轴驱动器的连接正常，故可以排除第1项；且通过CRT的显示，可以正常显示主轴转速，因此说明主轴编码器的A、-A、B、-B信号正常；在利用示波器检查Z、-Z信号，可以确认编码器零脉冲输出信号正确。
根据检查，可以确定主轴位置监测系统工作正常。
根据数控系统的说明书，进一步分析螺纹加工功能与信号的要求，可以知道螺纹加工时，系统进行的是主轴每转进给动作，因此它与主轴的速度到达信号有关。
在FANUC 0-TD系统上，主轴的每转进给动作与参数PRM24．2的设定有关，当该位设定为“0”时，Z轴进给时不监测“主轴速度到达”信号；设定为“1”时，Z轴进给时需要检测“主轴速度到达”信号。
在本机床上，检查发现该位设定为“1”，因此只有“主轴速度到达”信号为“1”时，才能实现进给。
通过系统的诊断功能，检查发现当实际主轴转速显示置与系统的指令指一致时，才能实现进给。
通过系统的诊断功能，检查发现当实际主轴转速显示值与系统的指令值一致时，“主轴速度到达”信号仍然为“0”。
进一步检查发现，该信号连接线断开；重新连接后，螺纹加工动作恢复正常。
例4：变频器出现过压报警的维修故障现象：配套某系统的数控车床，主轴电动机驱动采用三菱公司的E540变频器，在加工过程中，变频器出现过压报警。
分析与处理过程：仔细观察机床故障产生的过程，发现故障总是在主轴启动、制动时发生，因此，可以初步确定故障的产生与变频器的加/减速时间设定有关。
当加/减速时间设定不当时，如主电动机起/制动频繁或时间设定太短，变频器的加/减速无法在规定的时间内完成，则通常容易产生过电压报警。
修改变频器参数，适当增加加/减速时间后，故障消除。