第四章數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障檢修

1、第四章第四章 數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障檢修數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障檢修4-1 數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)4-2 主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電氣線路分析與故障檢修主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電氣線路分析與故障檢修第四章第四章 數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障檢修數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障檢修4-1 數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo) 1. 了解數(shù)控機(jī)床對(duì)主軸傳動(dòng)的要求。2. 了解主軸系統(tǒng)分類及特點(diǎn)。3. 熟悉主軸驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)、組成與原理。4. 掌握主軸驅(qū)動(dòng)裝置與數(shù)控裝置的信號(hào)連接。第四章第四章 數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障檢修數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障檢修一、主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述一、主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述 數(shù)控機(jī)

2、床主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，即主傳動(dòng)系統(tǒng)，是數(shù)控機(jī)床的大功率執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其工作運(yùn)動(dòng)通常是主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過主軸的回轉(zhuǎn)與進(jìn)給軸的進(jìn)給，實(shí)現(xiàn)刀具與工件快速的相對(duì)切削運(yùn)動(dòng)。1. 數(shù)控機(jī)床對(duì)主軸傳動(dòng)的要求（1）調(diào)速范圍要寬并能實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速（2）恒功率范圍要寬（3）具有四象限驅(qū)動(dòng)能力（4）具有同步控制和定位準(zhǔn)停功能第四章第四章 數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障檢修數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障檢修2. 主軸系統(tǒng)分類及特點(diǎn) 目前，全功能數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)大多采用無級(jí)變速。無級(jí)變速系統(tǒng)根據(jù)控制方式的不同，可分為變頻主軸系統(tǒng)和伺服主軸系統(tǒng)兩種。（1）籠型異步電動(dòng)機(jī)配齒輪變速箱（2）通用籠型異步電動(dòng)機(jī)配通用變頻器（3）專用變頻電動(dòng)機(jī)配

3、通用變頻器（4）伺服主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（5）電主軸第四章第四章 數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障檢修數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障檢修二、變頻主軸驅(qū)動(dòng)裝置的組成及工作原理二、變頻主軸驅(qū)動(dòng)裝置的組成及工作原理 目前數(shù)控機(jī)床的主軸驅(qū)動(dòng)多采用交流電動(dòng)機(jī)配通用變頻器控制的方式。1. FANUC 0i Mate-TD 數(shù)控系統(tǒng)模擬主軸的連接2. 與主軸相關(guān)的系統(tǒng)接口（1）JA40（2）JA41（3）JD1A I/O LINK第四章第四章 數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障檢修數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障檢修3. FR-S500變頻器的接線（1）FR-S500變頻器的標(biāo)準(zhǔn)端子接線（2）端子說明1）主回路端子說明2）控制回路端子說明（3）變

4、頻器接線注意事項(xiàng)第四章第四章 數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障檢修數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障檢修三、伺服主軸驅(qū)動(dòng)裝置的組成及工作原理三、伺服主軸驅(qū)動(dòng)裝置的組成及工作原理 數(shù)控加工中心對(duì)主軸有較高的控制要求，首先要求在大力矩、強(qiáng)過載能力的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)寬范圍無級(jí)變速；其次要求在自動(dòng)換刀過程中實(shí)現(xiàn)定向角度停止（即準(zhǔn)停。 交流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)也有模擬式和數(shù)字式兩種形式，其結(jié)構(gòu)有主軸驅(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)編碼器三部分組成，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。第四章第四章 數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障檢修數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障檢修1. FANUC主軸伺服系統(tǒng) FANUC公司生產(chǎn)的

5、主軸系統(tǒng)，主要分為直流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與交流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。第四章第四章 數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障檢修數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障檢修2. SIEMENS主軸伺服系統(tǒng) SIEMENS公司生產(chǎn)的主軸系統(tǒng)，主要分為直流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與交流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)兩大類。第四章第四章 數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障檢修數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障檢修4-2 主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電氣線路分析與主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電氣線路分析與故障檢修故障檢修學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo) 1. 建立數(shù)控車床控制系統(tǒng)的總體概念。2. 能夠讀懂?dāng)?shù)控機(jī)床主軸電氣控制原理圖。3. 能根據(jù)電氣控制原理圖進(jìn)行故障分析與檢修。第四章第四章 數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障檢修數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障檢

6、修一、主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制線路原理分析一、主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制線路原理分析 CAK4085di數(shù)控車床主軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)采用日立SJ300-055HF/7.5KW變頻調(diào)速器控制5.5KW主軸電動(dòng)機(jī)，與機(jī)械變速相配合，可實(shí)現(xiàn)三檔無級(jí)調(diào)速。1. 主軸正、反轉(zhuǎn)控制信號(hào)2. 主軸電動(dòng)機(jī)速度控制信號(hào)3. 變頻器故障輸出信號(hào)4. 主軸頻率到達(dá)輸出信號(hào)5. 日立sj300變頻器的故障顯示及處理第四章第四章 數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障檢修數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障檢修二、變頻主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)常見電氣故障的診斷與處理方法二、變頻主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)常見電氣故障的診斷與處理方法 數(shù)控機(jī)床的主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中，出現(xiàn)故障幾率比較高。當(dāng)主軸驅(qū)

7、動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，通常有三種表現(xiàn)形式： 一是在CRT或操作面板上顯示報(bào)警內(nèi)容或報(bào)警信息； 二是在主軸驅(qū)動(dòng)裝置上用報(bào)警燈或數(shù)碼管顯示主軸驅(qū)動(dòng)裝置的故障； 三是主軸工作不正常，但無任何報(bào)警信息。第四章第四章 數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障檢修數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障檢修三、典型故障的分析與診斷流程三、典型故障的分析與診斷流程1. 故障一：主軸電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)2. 故障二：由變頻器出現(xiàn)報(bào)警而引起系統(tǒng)急停報(bào)警3. 故障三：主軸速度不能調(diào)整 第四章第四章 數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障檢修數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障檢修四、故障檢修實(shí)例四、故障檢修實(shí)例【故障實(shí)例1】CAK4085di型數(shù)控車床通電后（系統(tǒng)采用FANUC 0i Mate-TD），在手動(dòng)方式下，按下主軸啟動(dòng)按鈕，變頻器發(fā)生E03報(bào)警，引起系統(tǒng)急停報(bào)警?！緳z修過程】1. 根據(jù)故障現(xiàn)象，進(jìn)行原因分析，確定故障范圍2. 根據(jù)故障分析，正確進(jìn)行檢修第四章第四章 數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障檢修數(shù)控機(jī)床主