畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）數(shù)控銑床電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及常見故障分析

1、長沙航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 設(shè)計(jì)題目：數(shù)控銑床電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及常見故障分析 系名 稱：航空機(jī)械制造工程系 專業(yè)名稱：數(shù)控設(shè)備應(yīng)用與維護(hù) 班 級：數(shù)控設(shè)備應(yīng)用與維護(hù)0901班學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 時間：2012年6月12日目錄摘要.（04）1、引言.(05)2、數(shù)控車床常見主軸驅(qū)動方式.(06)3、cak6150di數(shù)控車床主軸驅(qū)動方式.（08） 3.1 三相異步電動機(jī)配變頻器變速.（08）3.2 齒輪變速箱調(diào)速控制.（09）3.3fanuc系統(tǒng)主軸模塊調(diào)速控制.（10）4、主軸正反停的pmc程序和相關(guān)參數(shù).（12）4.1 fanuc系統(tǒng)主軸控制的pmc程序.（12）4.2 fanuc系統(tǒng)

2、主軸控制的相關(guān)參數(shù).（16）4.3 自動換擋的pmc程序及其流程.（19）4.4 主軸調(diào)速的變頻器及相關(guān)參數(shù).（28）4.5 車螺紋相關(guān)控制及參數(shù)設(shè)置.（33）5、數(shù)控車床主軸自動換擋機(jī)械機(jī)構(gòu).（34）5.1 主軸傳動的機(jī)械結(jié)構(gòu).（34）5.2 車床主軸換擋傳動示意圖.（35）5.3 主軸齒輪換擋切換傳動原理.（36）6、數(shù)控車床主軸驅(qū)動系統(tǒng)常見故障.（38）6.1主軸不轉(zhuǎn)故障.（39）6.2主軸電動機(jī)旋轉(zhuǎn)方向相反.（40）6.3主軸電機(jī)只能正轉(zhuǎn)不能反轉(zhuǎn).（40）6.4主軸實(shí)際速度與設(shè)定值相差很大.（41）6.5、主軸工作時噪聲過大 .（41）6.6主軸變頻器報警故障.（42）6.7 數(shù)控車床

3、車螺紋加工過程中的常見故障.（43）6.8 主軸自動換擋的常見故障.（45）7、總結(jié).（47）8、參考文獻(xiàn).（49）9、致謝.（50）附錄.（51）圖1.0 cak6150di數(shù)控車床摘 要 本課題主要研究的內(nèi)容是針對cak6150di數(shù)控車床（圖1.0）的主軸速度控制部分的設(shè)計(jì)。根據(jù)cak6150di數(shù)控車床的主軸箱自動換擋結(jié)構(gòu)及傳動原理，并以 fanuc 0ic mate 數(shù)控系統(tǒng)為機(jī)床主軸的速度控制數(shù)控模塊，進(jìn)行數(shù)控車床主軸速度控制及常見故障的研究分析。通過對與主軸相關(guān)的系統(tǒng)參數(shù)，pmc程序（梯形圖），主軸放大器，主軸變速箱和主軸的自動換擋結(jié)構(gòu)等部分等方面，來研究關(guān)于主軸速度控制中的正反

4、轉(zhuǎn)，主軸準(zhǔn)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，如：主軸準(zhǔn)停角度偏差，車螺紋加工出錯，主軸自動換擋故障等等。關(guān)鍵詞 ： 數(shù)控車床 ，fanuc 0ic，主軸速度控制，主軸正反轉(zhuǎn)，變頻器，變速箱.spindle speed control and common fault analysisabstract: the main topic of the content is for cak6150di cnc lathe spindle speed control part of the design. according cak6150di headsto

5、ck cnc lathe automatic shift structure and driving principle, and fanuc 0ic mate cnc system for nc machine tool spindle speed control module for cnc lathe spindle speed control and common fault analysis. through the system parameters associated with the spindle, pmc programs (ladder), spindle amplif

6、iers, spindle automatic shift gearbox and the structure of the spindle part, etc., to study the speed control on reversing the spindle, spindle stop, and quasi- automatic shift and so on. in the final chapter, the main research on spindle some common faults, such as: angle of deviation spindle stop,

7、 threading processing error, the spindle automatic transmission failure and so on. keywords: cnc lathe, fanuc 0ic, spindle speed control, spindle reversing the drive, transmission, etc.1、引言 數(shù)控車床又稱為 cnc車床，即計(jì)算機(jī)數(shù)字控制車床，是目前國內(nèi)使用量最大，覆蓋面最廣的一種數(shù)控機(jī)床，約占數(shù)控機(jī)床總數(shù)的25%。而cak6150di數(shù)控車床是由沈陽第一機(jī)床廠生產(chǎn)制造，主要用于軸類、盤類的精加工和半精加工，可

8、以加工內(nèi)、外圓柱表面、錐面、車削螺紋、鏜孔、鉸孔以及各種曲線回轉(zhuǎn)體。此類型機(jī)床市場價約15萬至18萬，為優(yōu)秀的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床。cak6150di數(shù)控車床主傳動采用雙速電機(jī)及電磁離合器變速，或用普通電機(jī)配合變頻器實(shí)現(xiàn)無級變速。并且可自由配備日本fanuc、德國siemens、日本安川、日本大森等多種世界著名公司的數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控車床主要進(jìn)行軸類、盤類、內(nèi)外圓柱、車削螺紋、各類孔以及各種曲線回轉(zhuǎn)體的加工，而大部分工件都是固定于主軸的卡盤上，并由主軸提供刀具的切削力矩而進(jìn)行生產(chǎn)加工。所以，數(shù)控車床主軸的性能直接影響著整臺機(jī)床的加工精度。如果主軸速度控制精度有問題，使得機(jī)床的加工精度很低，次品連連。那無

9、疑這臺數(shù)控車床就失去了數(shù)控設(shè)備的最大優(yōu)勢。 目前多功能數(shù)控車床主要采用直流或交流主軸控制單元來驅(qū)動主軸，按控制指令作無級變速，主軸電機(jī)和主軸之間不必用多級齒輪副來進(jìn)行變速。這使得床頭箱內(nèi)的結(jié)構(gòu)已比傳統(tǒng)車床簡單得多。但是，因?yàn)閿?shù)控車床的主軸要實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的正反?？刂疲詳?shù)控車床比普通車床的主軸速度控制系統(tǒng)到底有了哪些不同？到底進(jìn)行了哪些方面的升級？本設(shè)計(jì)正式為您解讀數(shù)控車床全新的主軸速度控制。2、數(shù)控車床常見主軸驅(qū)動方式主軸驅(qū)動系統(tǒng)控制數(shù)控車床主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，為車床主軸提供驅(qū)動功率以及所需的切削力。目前在數(shù)控車床中，主軸驅(qū)動常使用交流電動機(jī)，直流電動機(jī)已逐漸被淘汰，由于受永磁體的限制，交流同步電動

10、機(jī)功率做得很大時，電動機(jī)成本太高。因此，目前在數(shù)控機(jī)床的主軸驅(qū)動中，大多采用三相籠型異步電動機(jī)。為使cak6150di數(shù)控車床達(dá)到經(jīng)濟(jì)實(shí)用的性能，本次設(shè)計(jì)主軸驅(qū)動方式為三項(xiàng)籠型異步電動機(jī)配變頻器變速和自動換擋變速箱結(jié)合使用。當(dāng)然，在實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中還有很多其他的主軸驅(qū)動方式，在這里我們也將進(jìn)行簡單的介紹。（1）、普通籠型異步電動機(jī)配齒輪變速箱：這是最經(jīng)濟(jì)的主軸配置方式，電動機(jī)既可以是單速電動機(jī)也可以是雙速電動機(jī)【1】主軸通過主軸箱上的變速手柄進(jìn)行主軸速度的粗調(diào)控。系統(tǒng)通過加工程序中的特殊s碼進(jìn)行細(xì)調(diào)，但只能實(shí)現(xiàn)有級調(diào)速。這種驅(qū)動方式在低速時輸出力矩大，切削能力強(qiáng)，非常適合粗加工和半精加工。 （2）

11、、普通籠型異步電動機(jī)配變頻器：這種配置方式一般采用帶傳動并進(jìn)行一級降速，提高低速主軸的輸出轉(zhuǎn)矩。系統(tǒng)通過加工程序的s代碼控制主軸轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速。這種驅(qū)動方式適合于需要無級調(diào)速但對低速和高速要求不嚴(yán)格的場合。 （3）、三相籠型異步電動機(jī)配變頻器和變速箱：采用這種驅(qū)動方式時，電機(jī)可采用普通型異步電動機(jī)，也可采用變頻專用的變頻電動機(jī)。主軸的速度換擋控制是通過系統(tǒng)加工程序的m代碼進(jìn)行自動換擋的。并且通過變頻器（變頻器采用電流矢量控制）實(shí)現(xiàn)每一檔位內(nèi)的無級調(diào)速控制。這種驅(qū)動方式既能滿足低速大切削力的要求，也提高了主軸的調(diào)速范圍。今天我們的cak6150di數(shù)控車床便是采用這種驅(qū)動方式。此種驅(qū)動方

12、式是我們今天研究的重點(diǎn)，在后便我們將會詳細(xì)講到。 （4）、伺服主軸驅(qū)動：這種驅(qū)動方式具有響應(yīng)快、速度高、過載能力強(qiáng)的特點(diǎn)，主要應(yīng)用于中，高檔的數(shù)控機(jī)床及加工中心。伺服主軸驅(qū)動還可以實(shí)現(xiàn)主軸定向停止（又稱主軸準(zhǔn)停），剛性攻螺紋，主軸c軸進(jìn)給等功能。 （5）、電主軸單元是將電動機(jī)和高精度主軸結(jié)合在一起，擺脫了機(jī)械傳動的束縛，簡化了機(jī)床結(jié)構(gòu)，同時消除了由機(jī)械傳動產(chǎn)生的震動噪音。安裝電主軸的機(jī)床，主要用于精加工和高速加工。 圖 2.1 數(shù)控機(jī)床電主軸3、cak6150di數(shù)控車床主軸驅(qū)動方式3.1 三相異步電動機(jī)配變頻器變速cak6150di數(shù)控車床采用變頻器專用的變頻電動機(jī)，并且采用三菱變頻器對主軸

13、電動機(jī)進(jìn)行調(diào)速。專用的變頻電動機(jī)，實(shí)際上是為變頻器設(shè)計(jì)的電機(jī)為變頻專用電機(jī)，電機(jī)可以在變頻器的驅(qū)動下實(shí)現(xiàn)不同的轉(zhuǎn)速與扭矩，以適應(yīng)負(fù)載的需求變化。以下是三相異步電動機(jī)配變頻器變速的順序圖：圖2.2 三相異步電動機(jī)配變頻器變速的順序圖 加工程序中的速度信號s代碼和檔位信號m代碼，通過車床的cnc系統(tǒng)轉(zhuǎn)化成電壓信號（010v的電壓信號，模擬主軸電機(jī)轉(zhuǎn)速信號發(fā)給主軸變頻器），以模擬量形式輸入給主軸變頻器或輸出給相應(yīng)的y端子（進(jìn)行相應(yīng)的電機(jī)正反轉(zhuǎn)的調(diào)整和檔位控制），主軸變頻器根據(jù)接收的電壓值計(jì)算并輸出相應(yīng)的頻率的電信號給主軸的變頻電機(jī)。 以上過程就是，三相異步電動機(jī)配變頻器驅(qū)動的調(diào)速過程。其中外部配備的

14、位置編碼器將主軸的一轉(zhuǎn)信號反饋給cnc系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)主軸速度的檢測和主軸準(zhǔn)停控制。3.2齒輪變速箱調(diào)速控制齒輪變速箱是cak6150di數(shù)控車床主軸速度控制的機(jī)械調(diào)速部分，也是傳統(tǒng)車床主軸速度調(diào)節(jié)最重要的部分。下圖2.3顯示的是，主軸電機(jī)通過同步帶給變速箱的皮帶輪輸出轉(zhuǎn)矩，經(jīng)過變速箱內(nèi)部各個齒輪間的傳動，最終由主軸輸出加工所需要的規(guī)定轉(zhuǎn)速。主軸速度編碼器通過同步帶對主軸的轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢測，并將檢測信號反饋給cnc系統(tǒng)。cnc系統(tǒng)再通過比較反饋回來的速度和程序中的速度，再次對速度進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而達(dá)到準(zhǔn)確的主軸加工速度。這個過程就實(shí)現(xiàn)了，齒輪變速箱的調(diào)速控制。圖2.3 主軸電機(jī)和變速箱的外部傳動圖圖2.

15、4 主軸變速箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)3.3 fanuc系統(tǒng)主軸模塊調(diào)速控制 此次cak6150di數(shù)控車床主軸速度控制設(shè)計(jì)，選用的系統(tǒng)是fanuc-oi mate tc數(shù)控系統(tǒng)。fanuc-oi mate系統(tǒng)是fanuc-oi系統(tǒng)的簡化版本，簡化了高級功能，價格便宜，但足以滿足常用的數(shù)控車削加工的要求，性價比很高。 cak6150di數(shù)控車床中，關(guān)于cnc系統(tǒng)對主軸速度的控制有以下幾種方式1. 主軸速度cnc控制方式：主軸速度cnc控制方式是指，主軸的速度是由系統(tǒng)cnc加工 程序的s碼指定的速度值決定的，可以通過機(jī)床面板上的主軸倍率開關(guān)進(jìn)行修調(diào)（通常為50%120%），這是數(shù)控機(jī)床常用的控制方式。fanuc

16、 0i mate 系統(tǒng)主軸速度輸出代碼地址為 f36f37.3。2.主軸速度的特殊s碼控制方式：這種控制方式主要用于普通型數(shù)控車床的主軸速度控制，此次設(shè)計(jì)配合電磁離合器實(shí)現(xiàn)自動換擋變速控制。一般的在加工程序中通過s碼（一般在每擋有四種s碼速度選擇，如s1s12）實(shí)施電磁離合器和雙速電動機(jī)的控制。3.主軸速度pmc控制方式：這種控制方式是將主軸速度編制在系統(tǒng)pmc程序中，通過機(jī)床面板上的主軸倍率開關(guān)選擇設(shè)定的幾種速度，主要用于主軸點(diǎn)動狀態(tài)下主軸正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)的速度控制。cak6150di數(shù)控車床主軸點(diǎn)動速度設(shè)為pmc軸控制的優(yōu)點(diǎn)：(1)、機(jī)床開機(jī)不用輸入主軸速度s值就可以運(yùn)行;(2)、由運(yùn)行狀態(tài)切換

17、到主軸點(diǎn)動時不受運(yùn)動時的速度控制。fanuc-0i mate 系統(tǒng)信號地址：主軸速度pmc控制信號地址為g33.7，速度信號地址為：g32.0g33.3。 以上是cnc系統(tǒng)對主軸的速度控制的三種方式，cak6150di數(shù)控車床cnc系統(tǒng)對主軸速度信號的控制屬于模擬輸出的形式。 欲研究數(shù)控機(jī)床主軸速度控制，就必須要明白主軸信號的輸出接口和輸出方式。數(shù)控機(jī)床主軸信號的輸出接口分為串行輸出和模擬輸出，主軸一般分為串行主軸和模擬主軸。(1)、按串行數(shù)字方式傳送數(shù)據(jù)（cnc主軸速度指令）的接口，稱為主軸串行輸出。此方式，必須使用系統(tǒng)專用的主軸驅(qū)動裝置和電動機(jī)。例如：cak6150di數(shù)控車床的x、z軸為

18、數(shù)字串行的驅(qū)動方式，驅(qū)動模塊采用fanuc的專用伺服放大器，電機(jī)采用fanuc i系列專用電機(jī)； (2)、在時間上或數(shù)值上都是連續(xù)的物理量稱為模擬量，一般模擬量輸入輸出分別用ai/ao表示。按輸出模擬電壓（通常為010v）作為主軸速度指令的接口，稱為主軸模擬量輸出。此方式，可使用任意品牌的模擬量控制的主軸驅(qū)動單元（如變頻器）和三相異步電動機(jī)（或變頻專用電動機(jī)）。 4、主軸正反停的pmc程序和相關(guān)參數(shù) pmcprogrammable machine controller (可編程控制器)，通過pmc程序控制cnc與機(jī)床接口的輸入輸出信號?？删幊炭刂破髟谄渌た仡I(lǐng)域被稱之為plc，fanuc公司為

19、了將自己數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)裝式plc有別于通用的plc，將其命名為pmc。4.1 fanuc系統(tǒng)主軸控制的pmc程序 對于cak6150di數(shù)控車床的主軸正反?？刂疲纯梢栽趍di方式下輸入m03、m04、m05和s信號進(jìn)行直接控制；也可以在edit（編輯）方式中輸入整段的加工程序，在自動方式下運(yùn)行來實(shí)現(xiàn)對主軸狀態(tài)的控制。 不管是那種方式，都是cnc系統(tǒng)向pmc發(fā)出指令，通過pmc程序進(jìn)行控制運(yùn)算，經(jīng)由i/o接口向外部輸出模擬電壓信號或y點(diǎn)信號，從而實(shí)現(xiàn)對變頻器和機(jī)床主軸電機(jī)的控制。 圖3.1 fanuc 系統(tǒng)的信息交換圖 圖3.1 為fanuc系統(tǒng)pmc的信息交換流程圖。x信號為機(jī)床到pmc的信號，

20、y為pmc到機(jī)床的信號，g為pmc到cnc系統(tǒng)的信號，f為cnc系統(tǒng)到pmc的信號。 其中g(shù)30為fanuc-0i系統(tǒng)的主軸倍率信號（二進(jìn)制形式指定），通過機(jī)床系統(tǒng)面板的倍率開關(guān)輸出x信號對pmc發(fā)出指令。圖3.2為cak6150di數(shù)控車床主軸倍率（50%200%）的pmc控制的梯形圖。 其中x1005.0x1005.3是機(jī)床面板主軸倍率開關(guān)的輸入信號，而r526.0r526.3為倍率開關(guān)的觸點(diǎn)。r觸點(diǎn)共有4個，也就是可以實(shí)現(xiàn)16種不同的開關(guān)組合量（16種主軸倍率的調(diào)整）。如何由觸點(diǎn)的組合判斷主軸倍率？如： r526.0 r526.1 r526.2 r526.3 1 0 0 0 =0001（

21、二進(jìn)制） =1 （十進(jìn)制） 由于組合由二進(jìn)制轉(zhuǎn)化的十進(jìn)制數(shù)值為1 ，則查看數(shù)據(jù)表中的第1個數(shù)字為50，則上列組合主軸倍率為50%。 在pmc程序中數(shù)字串行主軸的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)分別有g(shù)70.5和g70.4控制，而模擬主軸的pmc程序中正轉(zhuǎn)信號輸出y1.0，反轉(zhuǎn)信號輸出y1.1。如圖3.3，為cak6150di數(shù)控車床主軸正反轉(zhuǎn)控制的pmc程序。 圖3.3 主軸正反轉(zhuǎn)的pmc程序 其中f7.0為m代碼輔助功能選通信號，二進(jìn)制譯碼指令decb把程序中的m碼指令信號（f10）轉(zhuǎn)換成開關(guān)量控制，程序執(zhí)行到m03時，r0.3為1；程序執(zhí)行到m04時，r0.4為1；程序執(zhí)行到m05時，r0.5為1。y1.0和y

22、1.1分別為模擬主軸正轉(zhuǎn)控制信號和反轉(zhuǎn)信號。f1.1（rst）為復(fù)位中的信號，f0.7（op）為自動運(yùn)行中信號，r0.5為m05譯碼而來的主軸停止信號觸點(diǎn)，r2.5為主軸停止信號輸出線圈。 在fanuc數(shù)控系統(tǒng)中，g29.6為主軸停止信號。如主軸不轉(zhuǎn)則查看cnc系統(tǒng)pmc程序的g29.6線圈是否得電，g29.6為主軸停止信號。從pmc中可以得知，g29.6是否得電與r100.3、r10.5、r25.4、r10.0均有關(guān)。其中x13.7為存儲器開關(guān)控制的觸點(diǎn)信號；其中x8.0為變頻器報警信號的觸點(diǎn)。4.2 fanuc系統(tǒng)主軸控制的相關(guān)參數(shù)關(guān)于系統(tǒng)對主軸速度的控制，除了pmc程序還有很多系統(tǒng)的參數(shù)

23、設(shè)置。如果參數(shù)設(shè)置有誤，將會造成一系列的故障產(chǎn)生。雖然，實(shí)地生產(chǎn)加工的機(jī)床這類故障較少，但是對于新機(jī)床的安裝調(diào)試，研究cnc系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定是很有必要的。下面介紹fanuc-oi mate tc 數(shù)控系統(tǒng)有關(guān)模擬主軸的參數(shù)及其功能：（1）串行數(shù)字主軸控制和模擬主軸控制選擇參數(shù)參數(shù)3701 #1：“0”為串行數(shù)字量控制主軸；“1”為模擬量控制主軸。本機(jī)床使用的是模擬主軸，如果3701#1 設(shè)置為0，將出現(xiàn)主軸不轉(zhuǎn)動的故障現(xiàn)象。（2）主軸與位置編碼器的傳動比設(shè)置參數(shù)參數(shù)3706#0（pg2）、3706#1（pg1）的組合決定主軸與位置編碼器的傳動比，通常設(shè)為“00”，即傳動比為1：1。（4）主軸速度

24、到達(dá)檢測功能參數(shù)參數(shù)3708#0：“0”為不檢測主軸到達(dá)信號，“1”為檢測主軸到達(dá)信號。如果設(shè)定為“1”，系統(tǒng)pmc控制中還要編制程序?qū)崿F(xiàn)切削進(jìn)給的開始條件。參數(shù)3708#6（tso）:在螺紋加工或攻絲循環(huán)時，主軸倍率的控制，設(shè)置為“0”為無效（固定于100%）?！?”為有效。但是，在剛性攻絲中，倍率固定為100%，與此參數(shù)的設(shè)定無關(guān)。（5）主軸速度模擬輸出的增益調(diào)整 參數(shù)3730，設(shè)定范圍7001250，數(shù)據(jù)單位：0.1%，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定值1000。參數(shù)設(shè)定后，確保輸出電壓為10v，則達(dá)到主軸理論最大速度。（6）主軸速度模擬輸出偏置電壓的補(bǔ)償 參數(shù)3731，設(shè)定范圍-1024 +1024。該參數(shù)設(shè)

25、定主軸速度模擬輸出的偏置電壓的補(bǔ)償值。該參數(shù)只對模擬主軸有效，串行主軸時不必設(shè)定（設(shè)定為0）。設(shè)定方法： （7）主軸定向時的主軸速度和主軸齒輪換擋時的主軸電機(jī)速度 參數(shù)3732，設(shè)定范圍020000。當(dāng)參數(shù)gst（no.3705#1）為0時，設(shè)定主軸定向時的主軸轉(zhuǎn)速；當(dāng)參數(shù)gts（no.3705#1）為1時，設(shè)定主軸換擋時的主軸電機(jī)轉(zhuǎn)速。（8）齒輪檔位最高轉(zhuǎn)速的設(shè)定參數(shù)3741、3742、3743、3744，分別是齒輪檔位1、2、3、4的主軸最高轉(zhuǎn)速。設(shè)定范圍032767（當(dāng)然要根據(jù)，機(jī)床主軸電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速來合理設(shè)定），單位下圖表示齒輪檔位1/2/3的主軸最高轉(zhuǎn)速（9）主軸上限轉(zhuǎn)速參數(shù)3772

26、，設(shè)定范圍：032767。該參數(shù)設(shè)定主軸的上限轉(zhuǎn)速，當(dāng)指令的主軸轉(zhuǎn)速超過主軸上限轉(zhuǎn)速時，或者主軸轉(zhuǎn)速倍率后超過了主軸上限轉(zhuǎn)速時，實(shí)地的主軸速度被限定在該參數(shù)設(shè)定的上限轉(zhuǎn)速。該參數(shù)設(shè)定為0時，不限定主軸的上限轉(zhuǎn)速。用pmc控制主軸轉(zhuǎn)速時，該參數(shù)無效，不進(jìn)行主軸轉(zhuǎn)速上限的限定。以上與主軸轉(zhuǎn)速控制有關(guān)的參數(shù)只是，本機(jī)床日常生產(chǎn)中比較常用到的，并不完全。如：參數(shù)3802、3822進(jìn)行第二、三主軸最高轉(zhuǎn)速設(shè)定等，因?yàn)榕ccak6150di數(shù)控車床無關(guān)所以沒有一一介紹。4.3 自動換擋的pmc程序及其流程數(shù)控車床齒輪自動換擋無論采用什么數(shù)控系統(tǒng)，其換擋的工藝流程都是相同的。數(shù)控車床主軸齒輪自動換擋控制流程：

27、cnc系統(tǒng)讀取自動換擋m代碼，轉(zhuǎn)化成主軸換擋信號輸出；通過系統(tǒng)pmc檔位信號的檢測，比較換擋信號與當(dāng)前檔位是否一致來判別是否執(zhí)行；當(dāng)cnc系統(tǒng)發(fā)出換擋請求后，系統(tǒng)pmc發(fā)出換擋控制信號，控制相應(yīng)的電磁離合器動作，實(shí)現(xiàn)主軸檔位切換，同時主軸電動機(jī)實(shí)現(xiàn)擺動控制（便于嚙合齒輪，利于換擋）；當(dāng)換擋信號與實(shí)際檔位信號檢測一致是，發(fā)出主軸檔位切換完成信號，電磁離合器線圈斷電，同時停止主軸電機(jī)的擺動；通過系統(tǒng)pmc程序，輸入機(jī)床主軸新的檔位確定信號（g28.1和g28.2），同時發(fā)出自動換擋輔助功能代碼完成信號；當(dāng)換擋輔助功能代碼完成信號發(fā)送后，系統(tǒng)根據(jù)主軸速度指令及系統(tǒng)檔位最高速度參數(shù)（3741、3742

28、和3743），向主軸放大器發(fā)出主軸速度信號（向變頻器2、5號端子輸入主軸速度模擬電壓）。 gr1的觸點(diǎn)為x1.6；gr2的觸點(diǎn)為x1.5；gr3的觸點(diǎn)為x1.4；gr4的觸點(diǎn)為x1.3；gr5的觸點(diǎn)為x1.2。m40、m41、m42、m43經(jīng)過譯碼，其觸點(diǎn)分別為r80.0、r80.1、r80.2、r80.3。 開關(guān)檔號gr1gr2 gr3gr4gr5m40 -+-+-m41 -+-m42 -+-+m43 +-+ 以下為主軸自動換擋的pmc程序： 對主軸換擋m代碼進(jìn)行譯碼。進(jìn)行檔位比較pmc控制主軸極性主軸pmc控制m41換擋換擋錯誤電磁離合器2線圈電磁離合器1線圈齒輪選擇信號（輸入）檔位檢測3

29、檔位檢測2檔位檢測1m40選通脈沖m43到m40換擋主軸換擋離合器1m43換擋m42換擋空擋信號保持m43到m40換擋m43換擋m42換擋m41換擋m41到m40換擋主軸變檔離合器2空擋延遲m43到m42的自動換擋m4x指令檔位選擇脈沖m42到位后延時m41到位后延時m40到位后延時變檔保持1變檔啟動延時變檔應(yīng)答延時換擋保持2yc2選通信號變檔時yc1延時斷電yc1選通信號變檔到位后主軸延時停止時間m檔位保持m43到位后延時變檔時yc2延時斷電主軸反轉(zhuǎn)主軸反轉(zhuǎn)信號保持主軸正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)繼電器反轉(zhuǎn)繼電器主軸正轉(zhuǎn)信號保持換擋脈沖 上述為主軸自動換擋的pmc程序，其中g(shù)033#7、g035#7、g037#

30、7為主軸電機(jī)速度指令選擇信號；g033#6、g035#6、g037#6為主軸電機(jī)指令極性選擇信號；f007#2為主軸速度選通信號；g028#1、#2 齒輪選擇信號（輸入）；f001#1為復(fù)位中的信號；g008#4和x0008#4為緊急停止信號。4.4 主軸調(diào)速的變頻器及相關(guān)參數(shù)主軸變頻器的作用：a、實(shí)現(xiàn)主軸電機(jī)無級調(diào)速：變頻器是把固定頻率（通常為50hz/60hz）的交流電轉(zhuǎn)換成頻率連續(xù)可調(diào)（通常為0400hz）的三相交流電，通過電流頻率對主軸電機(jī)實(shí)現(xiàn)同檔位內(nèi)的無級調(diào)速；b、實(shí)現(xiàn)主軸電機(jī)的制動：一般中小容量的變頻器采用內(nèi)裝制動單元和外接制動電阻，大容量變頻器采用外接制動單元和外接制動電阻。制動

31、單元和制動電阻的作用是實(shí)現(xiàn)主軸快速停止，防止電動機(jī)在降速或者制動過程中變頻器出現(xiàn)過電壓。隨著數(shù)控控制的spwm變頻調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動采用通用變頻器控制也越來越多。所謂“通用”包含著兩方面的含義：一是可以和通用的籠型異步電動機(jī)配套應(yīng)用；二是具有多種可供選擇的功能，可應(yīng)用于各種不同性質(zhì)的負(fù)載。例如，本機(jī)床中采用的三菱fr-a500系列變頻器既可以通過2、5端，用cnc系統(tǒng)輸出的模擬信號來控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，也可通過撥碼開關(guān)的編碼輸出或cnc系統(tǒng)的數(shù)字信號輸出值rh、rm和rl端，通過變頻器的參數(shù)設(shè)置，實(shí)現(xiàn)從最低速到最高速的變速。圖4.42 所示為fanuc-oi mate tc 數(shù)控系

32、統(tǒng)，通過端子排的y1.0和y1.1分別控制繼電器ka5和ka6動作，進(jìn)而控制主軸正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。而端子排的y1.7，控制繼電器ka4動作，給變頻器通電。而在pmc程序中y1.7的線圈是由f0.6常開觸點(diǎn)直接控制，f0.6也就是伺服準(zhǔn)備結(jié)束信號。 圖4.41變頻器的接線圖 圖4.42 y點(diǎn)輸出接線圖上圖 4.41 所示為變頻器的接線圖。接觸器km3的常開觸點(diǎn)直接控制給變頻器上電，而km3的線圈是由前面提到的繼電器ka4的常開觸點(diǎn)進(jìn)行控制。流程為：y1.7ka4km3變頻器上電。 圖中2、5號接線口，就是變頻器用來接受cnc系統(tǒng)輸出的控制電機(jī)轉(zhuǎn)速模擬信號，一般為010v的電壓。當(dāng)主軸電機(jī)達(dá)到設(shè)定的最高

33、轉(zhuǎn)速時，2、5之間的電壓值理論上為10v。（2、5號端，只是三菱fr-a500系列變頻器所命名的。其他類型變頻器，要參照其說明書接線）stf、str接線口分別是接受系統(tǒng)發(fā)出的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)信號，sd為公共端。加工程序中的m03 、m04、 m05和s 代碼經(jīng)譯碼交給pmc程序或者直接由y點(diǎn)輸出。其中轉(zhuǎn)速s代碼由cnc系統(tǒng)通過2、5號線以模擬電壓（010v）信號交給變頻器并一直保持，而正反停m代碼則由cnc系統(tǒng)通過y1.0、y1.1端子發(fā)出，分別控制繼電器ka5和ka6線圈，并且由ka5、ka6的常開觸點(diǎn)給stf 、str發(fā)出正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)信號，使得2、5號線的電壓信號產(chǎn)生作用。進(jìn)而，讓變頻器驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)

34、動。此時主軸的速度是由系統(tǒng)存儲的s值與機(jī)床主軸的倍率開關(guān)決定的。b、c接線口部分其實(shí)還有一個a接線口，不過在變頻器內(nèi)部。指示變頻器因保護(hù)功能動作而輸出停止的轉(zhuǎn)換接點(diǎn)。報警時bc 之間不導(dǎo)通（ac之間導(dǎo)通），正常時bc之間導(dǎo)通（ac不導(dǎo)通）。 u、v、w是變頻器轉(zhuǎn)換l1、n1輸入的220v交流電，輸出給主軸電機(jī)的三相交流電。u、v、w在實(shí)地接線時對相續(xù)沒有要求。 變頻器直接為主軸電機(jī)輸出變頻電壓，所以對主軸電機(jī)速度控制的影響至關(guān)重要。變頻器關(guān)于主軸速度控制的參數(shù)設(shè)定：（1）、上限下限頻率設(shè)定 參數(shù)p1，設(shè)定范圍0120hz，最小設(shè)定單位0.1hz，出廠默認(rèn)為50hz。該參數(shù)為設(shè)定變頻器最高輸出工

35、作頻率； 參數(shù)p2，設(shè)定范圍0120hz，最小設(shè)定單位0.1hz，出廠默認(rèn)為0hz。該參數(shù)為設(shè)定變頻器最低輸出工作頻率。（2）、加速減速時間設(shè)定 參數(shù)p7，設(shè)定范圍0999s，最小設(shè)定單位0.1s，出廠默認(rèn)為5s。該參數(shù)為設(shè)定主軸電機(jī)加速時間； 參數(shù)p8，設(shè)定范圍0999s，最小設(shè)定單位0.1s，出廠默認(rèn)為5s。該參數(shù)為設(shè)定主軸電機(jī)減速時間；如圖 為電機(jī)加速減速的示意圖。其中p20為加減速基準(zhǔn)頻率，p44和p45分別為第二加速時間和第二減速時間。（3）、直流制動直流制動：一般指當(dāng)變頻器輸出頻率接近為零，電機(jī)轉(zhuǎn)速降低到一定數(shù)值時，變頻器改向異步電動機(jī)定子繞組中通入直流，形成靜止磁場，此時電動機(jī)處

36、于能耗制動狀態(tài)，轉(zhuǎn)動著轉(zhuǎn)子切割該靜止磁場而產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩，使電動機(jī)迅速停止。參數(shù)p10為直流制動頻率，出廠設(shè)定3hz；參數(shù)p11為直流制動時間，出廠設(shè)定0.5s；參數(shù)p12為直流制動電壓，出廠設(shè)定6%。（4）、啟動頻率參數(shù)p13，設(shè)定范圍060hz，最小設(shè)定單位0.1hz，出廠默認(rèn)為0.5hz。該參數(shù)為設(shè)定主軸電機(jī)啟動頻率。電機(jī)啟動時，變頻器最初輸出的頻率，它對啟動轉(zhuǎn)矩有很大影響。（5）、電壓增益頻率 參數(shù)p38，設(shè)定范圍1120hz，出廠默認(rèn)為50hz。該參數(shù)為設(shè)定電壓增益頻率，可任意設(shè)定來自外部的頻率設(shè)定電壓信號與輸出頻率的關(guān)系。（6）、主軸點(diǎn)動參數(shù) 參數(shù)p15為點(diǎn)動頻率，出廠時設(shè)置5hz；

37、p16為點(diǎn)動加減速時間，出廠時設(shè)置0.5s。系統(tǒng)在點(diǎn)動狀態(tài)時，通過機(jī)床面板的主軸點(diǎn)動按鈕可實(shí)現(xiàn)主軸點(diǎn)動修調(diào)控制。以上關(guān)于變頻器的參數(shù)只是控制主軸電機(jī)速度的一部分，至于更詳細(xì)的變頻器參數(shù)資料可以參照 三菱變頻調(diào)速器 fr-s500使用說明書（詳細(xì)篇）。4.5車螺紋相關(guān)控制及參數(shù)設(shè)置螺紋加工是數(shù)控機(jī)床的重要加工功能之一，cak6150di數(shù)控車床主軸編碼器采用與主軸1：1的齒輪傳動且用同步帶連接，編碼器為1024脈沖/轉(zhuǎn)，經(jīng)過系統(tǒng)4倍頻電路得到4096個位置反饋脈沖，同時還有鑒向電路，實(shí)現(xiàn)主軸方向的判別。其中主軸編碼器的作用：（1）、實(shí)現(xiàn)主軸位置，速度和一轉(zhuǎn)信號的控制；（2）、實(shí)現(xiàn)主軸與進(jìn)給軸的同

38、步控制，即主軸每轉(zhuǎn)一周，刀具精確的移動一個螺距。5、數(shù)控車床主軸換擋機(jī)械機(jī)構(gòu)數(shù)控機(jī)床主軸引入齒輪換擋控制的目的：a、 提高主軸低速時的輸出轉(zhuǎn)矩，滿足主軸低速大轉(zhuǎn)矩的要求；b、 為了滿足用戶的切削要求，充分發(fā)揮主軸電機(jī)切削功率。cak6150di數(shù)控車床中，主軸采用三級齒輪換擋傳動，在每一個擋中實(shí)現(xiàn)電氣無級調(diào)速，主軸齒輪換擋采用電磁離合器完成自動換擋。換擋動作由機(jī)床面板的一個三檔位的旋鈕開關(guān)進(jìn)行控制。5.1主軸傳動的機(jī)械結(jié)構(gòu) cak6150di數(shù)控車床主軸傳動的機(jī)械結(jié)構(gòu)還是比較簡單的，在前面第3章的3.2齒輪變速箱調(diào)速控制中我們已經(jīng)有了一定了解。在此我們主要介紹一下關(guān)于電磁離合器，接近快關(guān)，主軸

39、編碼器等與檔位控制和速度檢測有關(guān)的元件。 電磁離合器，是靠線圈的通斷電來控制離合器的接合與分離，驅(qū)動部位與起動部位之間安裝離合器，則不須停止驅(qū)動處，起動處會依必要反應(yīng)做連接與切離的動作。 接近開關(guān)，又稱無觸點(diǎn)行程開關(guān)，它除可以完成行程控制和限位保護(hù)外，還是一種非接觸型的檢測裝置。這里主要用來檢測主軸換擋是否到位。主軸編碼器，采用與主軸同步的光電脈沖發(fā)生器，通過中間軸上的齒輪1:1地同步傳動。數(shù)控車床主軸的轉(zhuǎn)動與進(jìn)給運(yùn)動之間，沒有機(jī)械方面的直接聯(lián)系，為了加工螺紋，就要求給定進(jìn)給伺服電動機(jī)的脈沖數(shù)與主軸的轉(zhuǎn)速應(yīng)有相對應(yīng)的關(guān)系，主軸脈沖發(fā)生器起到了對主軸轉(zhuǎn)動與進(jìn)給運(yùn)動的聯(lián)系作用。5.2 車床主軸換擋

40、傳動示意圖 圖5.2 cak6150di數(shù)控車床主軸傳動示意圖其中cak6150di數(shù)控車床，各檔位最高速度如下：高檔：中檔：低檔：5.3 主軸齒輪換擋切換傳動原理 數(shù)控車床主軸引入齒輪換擋控制的目的：a、提高主軸低速時的輸出轉(zhuǎn)矩，滿足主軸低速大轉(zhuǎn)矩的要求；b、為了滿足用戶切削要求，充分發(fā)揮主軸電動機(jī)的切削功率。 圖 為cak6150di數(shù)控車床主軸換擋傳動示意圖（圖示為高速檔位）。 （1）、主軸高速傳動路線主軸高速檔時，電磁離合器1線圈和電磁離合器2線圈均不通電（通過m43指令控制），主軸電機(jī)通過傳動帶（130/230）傳到軸i，軸i上的齒輪1（z56）和軸上的齒輪3（z52）嚙合，把主軸電

41、機(jī)的動力傳動到了機(jī)床軸；軸上的齒輪5（z47）和軸vi齒輪6（z38）嚙合，發(fā)出高速檔位信號到系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)主軸的高速控制。（2）、主軸中速傳動路線 主軸在高速檔時，電磁離合器線圈得電，（通過m42控制）。電磁離合器1線圈得電后，換擋切換絲桿旋轉(zhuǎn)，從而帶動滑塊齒輪移動，使齒輪1和齒輪3脫開，齒輪2和齒輪4嚙合，完成主軸中速檔的切換控制。主軸電機(jī)動力通過傳動帶（130/230）傳到主軸i，軸i上的齒輪2（z28）和軸上的齒輪4（z80）嚙合，把主軸電機(jī)的動力傳到了機(jī)床軸；軸上的齒輪5（z47）和軸vi齒輪6（z38）嚙合，發(fā)出中速檔位信號到系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)主軸的中速控制。（3）、主軸低速傳動路線 主軸在中

42、速檔時，電磁離合器2線圈得電，（通過m41指令控制），換擋切換絲桿旋轉(zhuǎn)，從而帶動滑塊齒輪移動，使齒輪5和齒輪6脫開，齒輪7和齒輪8嚙合，完成主軸低速檔的切換控制。主軸電機(jī)動力通過傳動帶（130/230）傳到主軸i，軸i上的齒輪2（z28）和軸上的齒輪4（z80）嚙合，把主軸電機(jī)的動力傳到了機(jī)床軸；軸上的齒輪7（z29）和軸vi齒輪8（z69）嚙合，發(fā)出低速檔位信號到系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)主軸的低速控制。（4）、主軸空轉(zhuǎn)（脫檔手動旋轉(zhuǎn)）主軸空轉(zhuǎn)時，電磁離合器1線圈和電磁離合器2線圈均得電（通過m40指令控制），主軸電機(jī)通過傳動帶（130/230）傳到主軸i，電磁離合器1線圈得電，換擋切換絲桿旋轉(zhuǎn)，從而帶動滑

43、移齒輪移動，使齒輪1和齒輪3脫開，齒輪2和齒輪4嚙合，把主軸電機(jī)的動力傳到了機(jī)床主軸；電磁離合器2線圈得電后，換擋切換絲桿旋轉(zhuǎn)，從而帶動滑移齒輪移動，使齒輪5和齒輪6脫開，當(dāng)主軸脫開到位信號接通，電磁離合器2線圈立刻斷電，使軸和軸vi保持脫開狀態(tài)，完成主軸空運(yùn)行控制。6、數(shù)控車床主軸驅(qū)動系統(tǒng)常見故障數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用越來越廣泛，其加工柔性好，精度高，生產(chǎn)效率高，具有很多的優(yōu)點(diǎn)。但由于技術(shù)越來越先進(jìn)、復(fù)雜，對維修人員的素質(zhì)要求很高，要求他們具有較深的專業(yè)知識和豐富的維修經(jīng)驗(yàn)，在數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)故障才能及時排除。對于數(shù)控車床主軸方面的故障，我搜集了大量的實(shí)例進(jìn)行研究和分析，發(fā)現(xiàn)故障產(chǎn)生的最主要原因而是日常

44、對設(shè)備的使用和維護(hù)不當(dāng)所造成的。數(shù)控設(shè)備使用和維護(hù)注意事項(xiàng)：（1）數(shù)控機(jī)床的使用環(huán)境 。對于數(shù)控機(jī)床最好使其置于有恒溫的環(huán)境和遠(yuǎn)離震動較大的設(shè)備（如沖床）和有電磁干擾的設(shè)備；（2）.數(shù)控機(jī)床應(yīng)有操作規(guī)程 。進(jìn)行定期的維護(hù)、保養(yǎng)，出現(xiàn)故障注意記錄保護(hù)現(xiàn)場等；（3）數(shù)控機(jī)床不宜長期封存； （4）注意培訓(xùn)和配備操作人員、維修人員及編程人員。（5）嚴(yán)格遵守操作規(guī)程和日常維護(hù)制度；（6）防止灰塵進(jìn)入數(shù)控裝置內(nèi)。漂浮的灰塵和金屬粉末容易引起元器件間絕緣電阻下降，從而出現(xiàn)故障甚至損壞元器件；（7）定時清掃數(shù)控柜的散熱通風(fēng)系統(tǒng)。 設(shè)備使用出現(xiàn)故障在所難免，下面介紹數(shù)控車床主軸的常見故障及解決辦法。6.1主軸不

45、轉(zhuǎn)故障(1)、檢查變頻器是否上電。若變頻器不上電，則檢查接觸器km3是否吸合，若未吸合，則檢查繼電器ka4是否得電，若未得電，則檢查端子排與y1.7的線是否連接良好。若連接良好，則為cnc系統(tǒng)問題。通過梯形圖排故的方法，得知y1.7得電是有f0.6（伺服準(zhǔn)備結(jié)束信號）直接控制。(2)、檢查cnc系統(tǒng)是否有速度控制信號輸出。即在mdi方式執(zhí)行主軸轉(zhuǎn)速控制的m和s代碼，然后測量變頻器2和5號端子是否有電壓，若有電壓則為變頻器故障，檢查變頻器參數(shù)的設(shè)定：是否選擇了反轉(zhuǎn)限制(pr.78)；運(yùn)行模式的選擇(pr.79)是否正確；偏置和增益(c2c7)的設(shè)定是否正確；起動頻率(pr.13)是否大于運(yùn)行頻率

46、；各種運(yùn)行頻率(3速運(yùn)行等)的設(shè)定是否為零，尤其是上限頻率(pr.1)是否為零。若變頻器無故障則為cnc系統(tǒng)主軸參數(shù)故障或系統(tǒng)主板相應(yīng)輸出接口問題。（3）、pmc主軸停止信號?？磒mc程序g29.6是否得電，詳細(xì)請看前面4.1 fanuc系統(tǒng)主軸控制的pmc程序。（4）、主軸倍率系統(tǒng)提供的主軸倍率為0%254%，若g30（一個字節(jié)）中為全0或全1，在主軸倍率為0，系統(tǒng)的輸出模擬電壓為0。sind（g33.7）決定主軸倍率由從cnc（為0）給出，還是由pmc（為1）給出。如果主軸倍率由pmc（g33.7=1）給出，而g32.0g33.3（pmc控制主軸倍率）為0，則系統(tǒng)的輸出模擬電壓為0。(5)

47、、變頻器輸出端子u、v、w不能提供電源。造成此種情況可能有以下原因： a.是否有報警錯誤代碼顯示，如有報警，對照相關(guān)說明書解決（主要有過流、過熱、過壓、欠壓以及功率塊故障等）。 b.頻率指定源和運(yùn)行指定源的參數(shù)是否設(shè)置正確。 c.智能輸入端子的輸入信號是否正確。(6)、主軸電動機(jī)故障。a、主軸電機(jī)過載；b、電機(jī)接線斷路。6.2主軸電動機(jī)旋轉(zhuǎn)方向相反出現(xiàn)電動機(jī)旋轉(zhuǎn)方向相反的故障時，可檢查以下方面：a、 輸出端子u、v、w相序是否正確；b、 起動信號(正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn))連接是否正確；c、 pr.17（run鍵旋轉(zhuǎn)方向選擇）的設(shè)定值是否正確。6.3主軸電機(jī)只能正轉(zhuǎn)不能反轉(zhuǎn)（1）、變頻器反轉(zhuǎn)控制端子外圍電路

48、故障。繼電器ka6控制電路故障或繼電器觸點(diǎn)故障；（2）、變頻器反轉(zhuǎn)端子輸入內(nèi)部電路故障。變頻器反轉(zhuǎn)輸出控制端子str限流電阻故障；（3）、變頻器功能參數(shù)設(shè)定錯誤。變頻器反轉(zhuǎn)禁止功能參數(shù)p78，當(dāng)p78設(shè)置為1時為反轉(zhuǎn)不可。6.4主軸實(shí)際速度與設(shè)定值相差很大a、數(shù)控系統(tǒng)方面的可能原因主軸速度參數(shù)是否設(shè)置合理。如參數(shù)37413744（14檔主軸最高速度）、3772（主軸最高限速）等。主軸倍率是否正常。b、變頻器（三菱變頻器frs500）方面的可能原因pr.l、pr.2、pr.19、pr.38、pr.39、pr.95和c2c7等參數(shù)設(shè)定是否合適；輸入信號是否受到外部噪聲的干擾(要使用屏蔽電纜)；負(fù)荷

49、是否過重。c、加減速不平衡出現(xiàn)加減速不平衡的故障時，可檢查以下方面：變頻器加減速時間設(shè)定是否太短；負(fù)荷是否過重；轉(zhuǎn)矩提升設(shè)定值是否太大。d、電動機(jī)電流過大出現(xiàn)電動機(jī)電流過大的故障時，可檢查以下方面：負(fù)荷是否過重；轉(zhuǎn)矩提升設(shè)定值是否太大。e、電動機(jī)噪聲刺耳如果電動機(jī)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。6.5、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(jī)床生產(chǎn)廠家的專業(yè)人員對所有主軸部件重新進(jìn)行動平衡檢查與調(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(jī)床生產(chǎn)廠家的專業(yè)人

50、員對主軸傳動齒輪進(jìn)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(jī)床生產(chǎn)廠家的專業(yè)人員對軸承進(jìn)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。6.6、主軸變頻器報警故障當(dāng)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(yùn)行中，當(dāng)變頻器輸出電流達(dá)到或超過變頻器的額定電流的200%時，保護(hù)回路動作，停止變頻器輸出。解決方法：、可能加速時間設(shè)置太短，增大

51、參數(shù)p7的時間值； 、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(yùn)行中，當(dāng)變頻器輸出電流達(dá)到或超過變頻器的額定電流的200%時，保護(hù)回路動作，停止變頻器輸出。解決方法：、減速時間設(shè)置太短，增大參數(shù) 的時間值； 、檢查輸出電路是否短路或者接地； 、檢查主軸電機(jī)的機(jī)械制動是否過早。（3）電機(jī)過負(fù)荷斷路（電子過流保護(hù)） thm故障原因：主軸電機(jī)過負(fù)荷。解決方法：、減輕負(fù)荷量，即減少切削量； 、用定轉(zhuǎn)矩電機(jī)時，將參數(shù)p71“適用電機(jī)”設(shè)定為定轉(zhuǎn)矩電機(jī)； 、若經(jīng)常發(fā)生時，根據(jù)工藝要求更換大容量電機(jī)和變頻器。6.7 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(jī)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(shí)質(zhì)是主軸的轉(zhuǎn)角與z軸進(jìn)給之間進(jìn)行的插補(bǔ)。主軸的角度位移是通過主軸編碼器進(jìn)行測量的。在本機(jī)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：主軸編碼器與主軸驅(qū)動器之間的連接不良。主軸編碼器故障。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。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(xiàng)；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