数控机床主轴驱动系统与维修
数控机床主轴故障维修
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。
数控机床系统故障诊断与维修
数控机床系统故障诊断与维修摘要：本文主要介绍了数控机床系统故障诊断与维修相关的知识。
首先，介绍了数控机床的基本概念和应用领域。
然后，探讨了数控机床系统的结构和工作原理，重点介绍了数控系统的主要组成部分。
接着，讨论了数控机床故障的分类和诊断方法。
最后，介绍了数控机床故障维修的基本步骤和注意事项。
关键词：数控机床；系统结构；故障分类；诊断方法；维修步骤正文：一、数控机床的基本概念和应用领域数控机床是一种利用数字控制技术实现数控运动的机床，它可以实现高精度、高效率、高自动化的加工过程。
数控机床广泛应用于航空航天、汽车、电子、微电子、光学等制造领域，成为现代工业生产的重要装备之一。
二、数控机床系统的结构和工作原理数控机床系统主要由数控系统、电气系统、机械系统、液压系统组成。
其中，数控系统是整个系统的核心，它控制着机床的运动、加工和现场控制等操作。
电气系统负责调节机床的电气信号和电动机的转速、转向等参数。
机械系统则是机床的机械部分，包括工作台、主轴、进给机构等。
液压系统主要是用来控制机床液压元件的工作。
三、数控机床故障的分类和诊断方法数控机床的故障分类主要包括电气故障、机械故障、液压故障、数控系统故障等。
诊断方法一般分为四个步骤：信息采集、现象分析、故障定位、原因分析。
四、数控机床故障维修的基本步骤和注意事项数控机床故障维修一般分为五个步骤：现场查看、设备检查、故障排除、恢复正常加工、故障分析。
在进行维修时，需要注意安全措施、操作规程、使用工具等，以避免二次故障的发生。
综上所述，数控机床系统故障诊断与维修是数控技术应用过程中不可避免的一部分，只有熟练掌握故障诊断和维修技巧，才能更好地保障生产效率和质量，为工业现代化做出积极贡献。
五、数控机床系统故障维修的总结与展望数控机床作为现代制造业的重要装备，已成为实现高精度、高效率、高自动化生产的关键技术。
然而，由于其复杂的结构和工作原理，故障和维修也成为了其使用和维护过程中难以避免的问题。
数控机床主轴驱动系统维修实例
压降 ，实测 Ｃ０ 两 端有 １４ ９１ ．Ｖ电压。将 Ｖ ０ １ １０ 的控 制 极断开 ，串人 电流表有 ２ ｍ ２ Ａ电流，Ｃ０ 上 的 １４ ９１ ．Ｖ电
压加到晶闸管 Ｖ ０ １的控制 极，触发 Ｖ ０ １ 通 ，导 １０ １０ 导
ห้องสมุดไป่ตู้
通后 的 Ｖ０ １ ±１．５ １０ 将 ３２ Ｖ电压短路 。 通过上述 分析 ，Ｄ Ｏ 生故 障是 由于元件 Ｖ １０ Ｔ产 Ｄ ８１
二极管老化 ，性能发 生变化所致 。用一个 与 ＶＤ ８ １性 １０
能相近的二极管代换后，故障彻底消除。
厂 厂 厂 ＿ ＿ ］～ ］ ］ Ｕ Ｕ Ｌ
图３ 正常时启动脉冲波形
２ 实例 ２ ．
德国 Ｂ Ｋ １０ １ Ｆ Ｐ ３／ 数控 镗铣 床采用 Ｃ Ｃ ０ —３ 控 Ｎ ６０ 数 系统 ，主轴驱动系统为 Ｄ Ｏ Ｔ 装置 。 故障现象 ： 主轴正向运转 、制动均正 常，反向运转 正常 ， 但停止时没有制 动并 断电 ，Ｃ Ｔ显示 Ｆ０ 错 误 Ｒ ０２ 代码 。 故障诊断与分析 ：Ｆ０ 表示主轴驱动系统 故障。检 ０２ 此丽项 信 号说 明 反转制 动故 障 时加速 启动 脉 冲丢 失 ，检查有关 电路 Ａ １０ ，本级放 大特性 正 常，故 运 Ｅ ０３ 算 放大器正 常，关键在限 幅，测量 Ａ １０ 放大级正／ Ｅ ０３ 反
图２ 晶闸管保护电路原理图 Ｖ １０ 导通 ，导通电流经 Ｒ１０ 在 Ｃ ０ 上产 生一个电 Ｔ２１ ０１ ９１
积分 回路。
（ ）检查积分器和积分调节器 回路，用示波器检查 ６
加速启 动脉 冲 Ａ ０／ Ｅ １４６的波形 ，正 常 时如 图 ３ 所示 。 故障状态波形如 图 ４ 所示 。
状态
数控车床控制技术与机床维修（3篇）
数控车床控制技术与机床维修1. 引言数控车床是机械加工领域中的一种重要设备，通过计算机控制来完成零件加工。
数控车床的控制技术和机床的维修是数控车床的两个重要方面。
本文将探讨数控车床控制技术的原理和机床的维修方法。
2. 数控车床控制技术数控车床的控制技术基于计算机数控系统，主要包括硬件控制部分和软件控制部分。
2.1 硬件控制部分硬件控制部分包括数控系统，伺服系统和传感器。
数控系统是整个数控车床控制的核心，它负责接收计算机指令，解析指令，并将指令转换为信号发送给伺服系统和传感器。
伺服系统是用来控制刀具和工件运动的，它接收数控系统发送的信号，通过驱动电机控制刀具和工件的运动。
传感器用来获得加工过程中的信息，如刀具位置、工件尺寸等，以便数控系统做出相应的控制。
2.2 软件控制部分软件控制部分主要包括数控编程和数控操作。
数控编程是将工件加工的要求通过一定的编程语言转化为机床能够识别和执行的指令序列，包括插补计算、速度规划和轨迹生成等。
数控操作是根据加工要求，使用数控系统对数控车床进行操作和监控。
3. 机床维修机床维修是确保数控车床正常运行和保持其性能的重要工作。
机床维修主要包括故障诊断、故障处理和预防性维护等。
3.1 故障诊断当数控车床出现故障时，首先需要进行故障诊断。
故障诊断包括识别故障现象、收集故障信息、分析故障原因和确定故障位置等。
常见的故障类型包括硬件故障和软件故障，如控制系统故障、伺服系统故障、传感器故障等。
3.2 故障处理故障处理是根据故障诊断结果，采取相应的措施修复故障。
对于硬件故障，可以进行零部件更换或修复；对于软件故障，可以进行系统重启或升级。
3.3 预防性维护为了减少故障发生的可能性和延长机床的使用寿命，需要进行定期的预防性维护。
预防性维护包括清洁和润滑机床、紧固螺丝、检查电气连接等。
另外，还需要根据机床的使用情况，定期进行校准和调整。
4. 结论数控车床的控制技术和机床的维修是数控车床运行和保持性能的重要方面。
数控机床主轴驱动装置及维修
5．功能参数设定错误报警
OPE01：变频器容量设定不当。 OPE02：参数设定不当（参数设定超过设定范围）。 OPE03：多功能输入设定不当（多功能输入有2个以上相 同的值）。 OPE06：控制方式参数选择错误（参数A1—02设定与变 频器实际控制方式不符）。 OPE10：U/F参数设定不当（最高频率、基本频率、中间 频率、最低频率之间设定矛盾）。 首先进行变频器初始化操作．如果故障解除，则为变频 器参数设定不当．如果故障还存在，则需更换变频器．
（3）输出侧短路故障SC（Short Circuit）
产生故障的可能原因有：变频器的逆变块击穿短路；电动机短路； 变频器电流检测电路不良。
（4）主回路熔断器故障PUF（DC Bus Flues Open）
产生故障的可能原因有：变频器的逆变块击穿短路；电动机相间短 路。
3．散热板片过热故障OH（Heat sink Over Tmp）
2.FANUC系统α系列主轴模块的连接
CX1A：交流200V电压输入 连接到电源模块的CX2B
CX2A：DC24V输入接口 与电源模块的CX2B相连
JX1A ： 模 块 之 间 信 息 接 口 连接到电源模块的JX1B
JY2：主轴电动机内装传感 器信号及定子绕组温度开关 信号
DC Link：DC300V输入，连接 到电源模块的直流电压输出
663 4133 4133 3
651 4019#7 4019#
9#7
7
650 4001.2 4002.1
1#2
6577 4077
4077
电机代码
初始化位
是否使用位置 27# 编码器 主轴定向位置 偏移量
4003#2 /3
主轴定向旋转 方向
数控机床主轴伺服系统常见故障诊断与维护
SCIENCE &TECHNOLOGY VISION科技视界2011年8月第23期科技视界Science &Technology Vision1伺服系统简介1.1伺服系统的概念数控机床伺服系统是指以机床移动部件的位置和速度作为控制量的自动控制系统,又称随动系统。
在数控机床中,伺服系统是连接数控系统和数控机床本体的中间环节,是数控机床的“四肢”。
因为伺服系统的性能决定了数控机床的性能,所以要求伺服系统具有高精度、快速度和良好的稳定性。
1.2伺服系统的工作原理伺服系统是一种反馈控制系统,它以指令脉冲为输入给定值与输出被调量进行比较,利用比较后产生的偏差值对系统进行自动调节,以消除偏差,使被调量跟踪给定值。
所以伺服系统的运动来源于偏差信号,必须具有负反馈回路,并且始终处于过渡过程状态。
在运动过程中实现了力的放大。
伺服系统必须有一个不断输入能量的能源,外加负载可视为系统的扰动输入。
2直流主轴伺服系统从原理上说,直流主轴驱动系统与通常的直流调速系统无本质的区别,但因为数控机床高速、高效、高精度的要求,决定了直流主轴驱动系统具有以下特点:2.1调速范围宽。
2.2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。
2.3主轴电控机通常采用特殊的热管冷却系统,能将转子产生的热量迅速向外界发散。
2.4直流主轴驱动器主回路一般采用晶闸管三相全波整流,以实现四象限的运行。
2.5主轴控制性能好。
2.6纯电气主轴定向准停控制功能。
3交流主轴伺服系统主轴驱动交流伺服化是数控机床主轴驱动控制的发展趋势,交流主轴伺服系统的特点如下:3.1振动和噪声小3.2采用了再生制动控制功能3.3交流数字式伺服系统控制精度高3.4交流数字式伺服系统用参数设定(不是改变电位器阻值)调整电路状态4主轴伺服系统的常见故障形式4.1当主轴伺服系统发生故障时,通常有三种表现形式4.1.1是在操作面板上用指示灯或CRT 显示报警信息;4.1.2是在主轴驱动装置上用指示灯或数码管显示故障状态;4.1.3是主轴工作不正常,但无任何报警信息。
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。
数控机床典型故障诊断与维修
数控机床典型故障诊断与维修一、数控机床典型故障1. 伺服电机故障：伺服电机是数控机床的主要驱动元件，如伺服电机出现故障，会导致机床无法正常工作。
常见的伺服电机故障包括：电机运行异常、电机发热、电机无法正常启动等。
2. 数控系统故障：数控系统是数控机床的核心，一旦出现故障，会导致整个数控机床无法正常工作。
常见的数控系统故障包括：程序执行错误、操作界面死机、通讯故障等。
3. 传感器故障：传感器在数控机床中起着重要的作用，它能够感知机床状态并将信息反馈到数控系统。
常见的传感器故障包括：传感器信号异常、传感器损坏等。
4. 润滑系统故障：数控机床在工作过程中需要进行润滑，以减少摩擦、降低磨损。
润滑系统故障会导致机床零部件磨损加剧，影响加工精度和机床寿命。
5. 电气元件故障：数控机床中包含大量的电气元件，如断路器、接触器、继电器等。
这些元件一旦出现故障，会直接影响机床的正常运行。
1. 故障现象分析：当数控机床出现故障时，首先要对故障现象进行分析。
包括故障出现的时间、频率、程度等方面，有助于确定故障的性质和范围。
2. 信息收集：通过观察、询问、检测等方式，收集与故障相关的信息，包括数控系统显示的报警信息、机床运行时的异常声音、异味等。
3. 故障检测：根据故障现象和信息收集的结果，对机床进行检测，包括物理检测和电气检测。
物理检测可以发现机床结构的故障，电气检测可以发现电气元件的故障。
4. 故障定位：通过检测结果，确定故障发生的位置和原因，例如伺服电机故障、数控系统故障、传感器故障等。
5. 分析解决方案：根据故障定位结果，分析可能的解决方案，并进行相应的维修或调整。
1. 伺服电机维修：伺服电机故障通常需要专业的维修人员进行处理，首先要对电机进行检测和分析，确定故障原因，然后进行修复或更换。
2. 数控系统维修：数控系统故障可能是软件问题或硬件问题，软件问题可以通过重新设置参数、升级或更换软件来解决，硬件问题则需要更换故障部件。
项目6 数控机床主轴系统的调试与维修(习题答案)
项目6 数控机床主轴系统的调试与维修任务6.1 数控机床主轴的维护与保养1、分析数控车床主轴部件结构及拆装顺序：①切断机床动力电源，拆下图6-15中未标出的关联部件；②拆下电动机带轮、传送带及键；③拆下主轴脉冲编码器；④拆下同步带轮；⑤拆下主轴后支承处轴向定位螺钉；⑥拆下主轴前支承套螺钉；⑦拆下主轴部件；⑧拆下圆往滚子轴承、定位盘及油封；⑨拆下螺母；1-同步带轮；2-带轮；3，7，8，10-螺母；4-主轴脉冲发生器；5-螺钉；6-支架；9-主轴；12-角接触球轴承；13-前端盖；14前支承套；15-圆柱滚子轴承图6-15 CK7815型数控车床主轴部件结构图⑩拆下主轴及前端盖;⑪拆下角接触球轴承及前支承。
(2)分析数控铣床主轴部件结构及拆装顺序:①切断机床动力电源，拆下图6-16中未标出的关联部件，拆下主轴电动机等线路、拆下电动机法兰盘;②拆下主轴电动机花键套;③拆下罩壳、拆下丝杠螺钉;④拆下螺母支承和主轴套筒的连接螺钉;⑤拆下同步带、定位销;⑥拆下主轴部件;⑦拆下主轴前端法兰和油封;⑧拆下主轴套筒;⑨拆下圆螺母;⑩拆下前后轴承和轴承隔套;⑪拆下快换夹头。
参考答案：（1）整个过程应在1小时内完成。
（2）安全规范和卫生考核占分比30%。
2、总结数控机床主轴轴承的支撑方式，研究轴承的类型和组合使用情况。
1-角接触球轴承； 2，3-轴承隔套； 4，9-圆螺母； 5-主轴； 6-主轴套筒； 7-丝杠螺母；8-深沟球轴承；10-螺母支架； 11-花键套； 12-脉冲编码器； 13，15-同步带轮；14-同步带； 16-伺服电动机； 17-丝杠； 18-快换夹头；图6-16 NT-J320A数控铣床主轴部件结构图数控机床主轴常见的支承方式有三种。
(1)前支承采用双列短圆柱滚子轴承和60°角接触双列向心推力球轴承组合，后支承采用成对向心推力球轴承。
此配置可提高主轴的综合刚度，可满足强力切削的要求，普遍用于各类数控机床主轴。
数控机床维修手册
数控机床维修手册一、引言数控机床是现代制造业中常用的设备之一，其维修保养工作对于保障生产效率和设备寿命具有重要意义。
本手册旨在为维修人员提供一份全面而实用的数控机床维修指南，帮助他们及时有效地解决机床故障，提高维修效率。
二、数控机床维修前的准备1. 安全第一在进行数控机床维修之前，维修人员应首先确保自身安全。
佩戴好个人防护装备，了解机床的工作原理和相关安全事项，并对维修工具进行必要的检查和维护。
2. 维修信息收集在进行维修之前，维修人员应尽可能了解数控机床的使用手册、维修记录和厂家提供的相关技术资料。
熟悉机床的结构、功能和工作原理，对于定位和解决故障将起到关键作用。
三、常见故障及解决方法1. 机床进给系统故障机床进给系统故障是数控机床维修中常见的问题之一。
可能的原因包括进给伺服电机故障、进给电机驱动器故障、传感器故障等。
维修人员可通过检查电气连接、更换故障元件以及重新调整参数来解决这些问题。
2. 主轴系统故障主轴系统故障会导致机床无法正常加工工件。
维修人员应检查主轴电机和主轴驱动器的工作状态，排除电气故障。
同时，还需对主轴的润滑系统进行检查和维护，确保主轴能够正常运转。
3. 自动换刀系统故障自动换刀系统故障是数控机床常见的问题之一。
维修人员需要检查刀库、刀柄、刀臂和换刀器的状态，确保其正常工作。
同时，还要检查刀具传感器和固定螺栓是否松动，以及刀具零部件的磨损情况。
4. 数控系统故障数控系统是数控机床的核心部件，其故障将直接影响机床的正常运行。
维修人员应检查数控系统的电源、接口、电缆和主板等元件，排除电气连接不良和元件损坏的可能性。
同时，根据数控系统的报警代码进行故障诊断和修复。
四、维修案例分析1. 案例一：一台数控车床出现进给速度不稳定的故障。
经过检查，发现进给伺服电机故障，维修人员及时更换了故障的伺服电机，重新设置了相关参数，问题得到解决。
2. 案例二：一台数控铣床的自动换刀系统出现卡刀的问题。
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 。
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。
主轴驱动系统的故障诊断与维修
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
二恒功率范围要宽 要求主轴在调速范围内均能提供所 需的切削功率;并尽可能在调速范围内提供主轴电机的最大功 率 由于主轴电机与驱动装置的限制;主轴在低速段均为恒转 矩输出 为满足数控机床低速 强力切削的需要;常采用分段无 级变速的方法即在低速段采用机械减速装置;以扩大输出转矩
三具有四象限驱动能力 要求主轴在正 反向转动 时均可进行自动加 减速控制;并且加 减速时间要短 目前一般伺服主轴可以在1S内从静止加速到 6000r/min
1供电电源电压过高； 2斜坡下降太快;再生制动引起过电压； 3负载惯量太大;制动时引起过电压
1供电电源电压太低； 2供电电源有短路时掉电或瞬时电压跌落
F0004 F0005
变频器过 热
1冷却风机运行不正常； 2环境温度过高； 3变频器过载
F0022
F0030 F0041
功率模块故 障
冷却风机故 障
SIMODRIVE 611 变频器系统相连接 一台提供单独供风的风机沿轴向安装在电动机的
尾部 气流的正常流向是从驱动端到非驱动端;以便让 机床中的废气更好的排走
电机配置了一个内置的编码系统;用来感应电机 的转速和间接的位置 这个编码器能够使C 轴做为标 准操作 也就是说;不再需要额外的编码器来控制C轴
主轴驱动系统分类：
一直流主轴驱动系统 二主轴通用变频器控制系统 三交流主轴驱动系统
数控机床维修及维护
4） 机床本体 机床本体就是数控机床的机械结构件，包 括床身、箱体、立柱、导轨、工作台、主轴、 进给机构、刀具交换机构等。 此外，为保证数控机床功能的充分发挥， 还有一些辅助系统，如冷却、润滑、液压（或 气动）、排屑、防护系统等
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1.1.3 数控机床的工作过程
数控系统的主要任务是进行刀具和工件之 间相对运动的控制，图1-2初步描绘了数控系统 的主要工作过程。
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1.2 数控机床维修的基本要求
1.2.1 对维修人员的素质要求
数控设备是技术密集型和知识密集型机电一 体化产品，其技术先进、结构复杂、价格昂贵, 在生产上往往起着关键作用，因此对维修人员有 较高的要求。
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(1) 专业知识面广
a. 掌握或了解计算机原理、电子技术、电工原 理、自动控制与电机拖动、检测技术、机械传 动及机加工工艺方面的基础知识。 b. 既要懂电、又要懂机。电包括强电和弱电； 机包括机、液、气。维修人员还必须经过数控 技术方面的专门学习和培训，掌握数字控制、 伺服驱动及PLC的工作原理，懂得NC和PLC编程。
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(1) 数控装置部分
a.数控装置安装、使用（包括编程）、操作和 维修方面的技术说明书， b.系统参数的意义及其设定方法， c.装置的自诊断功能和报警清单， d.装置接口的分配及其含义等等。
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(2) PLC装置部分
a. PLC装置及其编程器的连接、编程、操作方面 的技术说明书. b. PLC用户程序清单或梯形图. c. I/O地址及意义清单. d. 报警文本以及PLC的外部连接图。
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数控机床种类繁多，有钻、铣、镗床类、 车削类、磨削类、电加工类、锻压类、激光加 工类和其他特殊用途的专用机床等等，对于采 用数控技术进行控制的机床，我们称之为数控 机床（NC机床）。它是一种综合应用了计算机 技术、自动控制技术、精密测量技术和机床设 计等先进技术的典型机电一体化产品，是现代 制造技术的基础。数控机床的水平代表了当前 数控技术的性能、水平和发展方向。
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。
数控车床主轴系统应用及维修毕业论文
毕业论文题目数控车床主轴系统应用及维修专业数控加工与维护工程班级学生指导教师西安工业大学函授部二0 0 九年摘要目前国内外数控车床的现状、发展动态和发展方向及其在现代工业中的重要作用，根据设计的实际需要，对车床主轴箱开展研究，就用于实际工程的有关理论和实现原理进行了阐述，并进行了主轴箱及液压卡盘的三维设计以及优化设计。
研究过程主要分为静力分析和优化设计两个阶段，分析，得到主轴箱的静态应力和应变，并对主轴箱体和主轴的结构进行了优化设计。
、数控机床的主轴控制系统，它是利用数字化的信息对机床运动及工作过程进行控制的一种方法。
这种方法主用于组合机床以及生产线上的专用机床用数控技术实施加工控制的机床，或者说装备了数控系统的机床称为数控(NC)机床。
要实现对机床的控制，需要用几何信息描述刀具和工件间的相对运动以及用工艺信息来描述机床加工必须具备的一些工艺参数。
目前，在机械加工企业中，有许多旧式普通机床，为了机床适应小批量、多品种、复杂零件的加工，充分利用普通机床，就需要对普通机床进行机电一体化改造。
通常改造法有几种：一种方法是以微机作为控制元件(主要是单片机)，通过对机床的进给系统进行改造，采用步进电动机开控制系统；第二种方法是以可编程控制器(简称PLC)作为控元件，替代机床继电器连接触器组成的电气控制部分，是为了提高机床电气控制系统的可靠性，这种方法主用于组合机床以及生产线上的专用机床；第三种方法采用的数控设备来控制机床的伺服进给系统，其伺服进给为步进电机开环控制系统。
这几种控制方法各有特点：机构成的控制系统不但能控制机床的运动轨迹，也可以机床的机械结构，但是其接口设计复杂，可靠性低，而PLC成的控制系统接口简单，可靠性高，但不能控制机床的轨迹，对机床的机械结构部分没有改变。
虽然采用专用的设备不但能简化机床的机械结构，而且能控制机床的运轨迹，但专用数控设备价格高，不适应经济性数控机床。
近几年随着微电子技术、计算机技术、集成技术以及自动控制技术的发展，PLC的功能越来越强大，功能模块越来越多，可以在小型机上实现大型机的功能。
数控机床的维护与常见故障分析
数控机床的维护与常见故障分析一、维护方法：1.保持机床的清洁：定期清洁数控机床的内部和外部零部件，清除灰尘、油污等。
使用台垫和防尘罩等装置保护机床免受污染。
2.定期润滑：定期给数控机床的轴承、齿轮和导轨等润滑部位添加润滑油，确保其正常运转和减少磨损。
3.检查电气系统：定期检查数控机床的电气系统，包括电源、电缆和接线是否有损坏或松动现象，以及检查各个电子元件的工作情况。
4.校准系统：定期对数控机床的各个系统进行校准，确保数控程序的准确性和机床的精度。
5.保养刀具：定期对数控机床的刀具进行修整、研磨和更换，以保证其切削性能和寿命。
二、常见故障及解决方法：1.数控系统故障：数控系统是数控机床的核心部件，常见故障包括程序错误、硬件故障和软件故障等。
解决方法是检查程序是否正确，重新输入正确的程序；检查硬件设备是否损坏，修复或更换故障设备；检查软件配置和参数设置，调整或重新安装软件。
2.电气故障：包括电源故障、电机故障和电缆故障等。
解决方法是检查电源输入和输出是否正常，修复或更换故障电源；检查电机的绝缘状况和接线是否正确，修理或更换故障电机；检查电缆的连接是否牢固，修复或更换故障电缆。
3.机械故障：包括导轨磨损、齿轮损坏和传动带松动等。
解决方法是对导轨进行调整或更换；修理或更换损坏的齿轮；紧固松动的传动带或更换磨损的传动带。
4.润滑故障：润滑故障可能导致机床的运转不稳定和零件的磨损。
解决方法是检查润滑系统的工作情况，保证润滑油的供给量符合要求；检查润滑系统的滤芯、滤网等部件是否干净，清洗或更换。
5.气动故障：气动故障可能导致数控机床的气动元件无法正常工作。
解决方法是检查气源的压力是否符合要求，调整或更换压力；检查气动元件的连接和密封是否正常，修理或更换故障元件。
总结：数控机床的维护工作是确保其正常运行的重要保障。
通过定期清洁、润滑和校准，可以延长数控机床的使用寿命。
对于常见故障，及时发现并采取正确的解决方法，可以尽快恢复机床的正常工作。
《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”。
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数控机床主轴驱动系统与维修
数控机床是现代机械加工工业中不可或缺的设备。
数控机床主轴驱动系统是数控机床排产和加工主要特点之一，是数控机床核心部件之一，主要由主轴电机、主轴装置、传动联轴器、变换机构及传感器等部件组成。
在数控机床的加工过程中，主轴驱动系统的状态和运行状况影响着机床的生产效率、产品精度和稳定性。
本文将从数控机床主轴驱动系统的构成、工作原理及常见故障的检修等方面进行分析和介绍。
一、数控机床主轴驱动系统构成
1.主轴电机
一般数控机床都采用交流电机或直流电机作为其主轴电机。
随着科技的发展，越来越多的数控机床开始采用交流无刷电机或同步电机作为主轴电机，以满足高速、高精度、低噪声等性能指标。
2.主轴装置
主轴装置由主轴头、轴承、主轴套、锁紧装置、紧固装置等部件组成。
主轴头是主轴驱动的重要组成部分，其性能好坏决定了机床加工能力和精度。
轴承是支撑主轴转动的重要部件，其质量和性能直接影响数控机床的加工精度和可靠性。
3.传动联轴器
传动联轴器是数控机床主轴驱动系统的连接部件，其功能是把主轴电机传递的动力通过联轴器传到主轴上，使加工件达到所需的转速。
4.变换机构
变换机构在数控机床主轴驱动系统中十分重要，它的主要作用是在不同加工工艺和工件程序时实现主轴转速的变速和变向。
5.传感器
传感器作为主轴驱动系统中的测量和监控装置，主要用于测量主轴的转速、温度、振动、负载等参数，并传递给数控系统进行监控和调整。
二、数控机床主轴驱动系统工作原理
数控机床主轴驱动系统的工作原理主要是通过主轴电机的旋转，使得主轴旋转起来，从而完成加工件的加工工作。
具体来说，数控机床主轴驱动系统的工作过程可分为几个步骤：
1. 加工工件信息输入
首先，操作人员将加工工件的相关信息输入至数控系统中，包括加工轮廓、加工工艺、加工精度、主轴转速等。
2. 主轴电机启动
经过数控系统内部计算后，形成相应的电机控制信号，启动主轴电机，主轴电机产生的强烈动力带动主轴旋转。
3. 变速器变速
根据输入的加工工艺要求，传感器检测到主轴的转速、温度和振动等参数，并将信息传递至数控系统。
数控系统根据信息反馈的数据，自动调节变速器，实现主轴的变速。
4. 传动联轴器传递动力
变速后的动力通过传动联轴器传递至主轴头部，主轴头部利用大量轴承支撑主轴旋转。
5. 完成加工
主轴旋转使得刀具在加工过程中带动工件，在加工过程中产生液压进行冷却和切削物料。
三、主轴驱动系统的维修
数控机床主轴驱动系统作为数控机床的重要组成部分，其运行稳定性直接关系到机床的性能指标和使用寿命。
主轴驱动系统在长时间运转使用过程中，会出现很多故障，这时需要进行对应的维修处理。
1. 温度过高
主轴驱动系统在工作时由于长时间摩擦和传动磨损等，可能会引起温度过高的现象。
这时需要对传动齿轮、传动联轴器、主轴护套等进行检修，判断问题的原因并采取正确的维修方法，以降低温度。
2. 主轴转速不稳定
主轴转速不稳定也是主轴驱动系统常见的故障之一。
这种情况下，需要检查主轴电机、传动系统、变速器、传感器等部件，并进行相应的维修。
3. 电机故障
在数控机床主轴驱动系统中，电机是主要部件之一，长时间工作容易出现电机故障的情况。
对于这种情况，需要检查电机的电容器、电机绕组、电机脱落等并采取相应的维修方法进行处理。
4. 轴承失效
当主轴驱动系统出现轴承失效时，可能会造成主轴转速不稳定、噪声大等现象，需要检查和更换相关的轴承和轴承座，以保证机床正常运行。
综上所述，数控机床主轴驱动系统作为数控机床最为重要的组成部分之一，其性能好坏直接影响到机床加工能力、加工精度和稳定性。
必须加强对主轴驱动系统的检测和维护，及时发现和处理相关故障，维护机床的运行稳定性和延长使用寿命。