2.数控机床主轴不转的故障原因分析(精)
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。
数控机床主轴旋转异常故障解决方案
数控机床主轴旋转异常故障解决方案作者：梅斌浩来源：《科学与财富》2018年第07期摘要：主轴切削是数控机床进行加工的主要功能。
不仅要求主轴系统提供足够的切削力，而且要保证有非常高的精度和稳定性。
在实际生产运行中主轴系统会产生各种故障。
本文结合我公司生产实践中的维修案例来介绍主轴发生旋转异常故障时的可能原因及解决方案。
关键词：数控机床；主轴旋转异常；解决方案一、概述现代加工制造业对数控机床的加工精度要求达到了很高的级别。
其中主轴系统是影响其加工精度的重要因素之一。
这就要求主轴系统不仅转速调节的范围广，输出的扭矩功率足够，还要求在高速运转中具有良好的刚性、抗震性和热稳定性。
在生产加工过程中，经常会发生如指令输入主轴不转，主轴实际转速与指令值不符，主轴不能定位或定位不准等异常故障现象。
本文结合我公司生产实践中的维修案例，对导致此类故障现象的各类原因及解决方法进行介绍。
二、主轴系统及组成主轴系统是数控机床的重要动力装置部分，主要由机械传动机构、主轴驱动系统、主轴机械组件、主轴信号检测装置及其他辅助装置组成。
（1）机械传动机构一般采用三种传动方式：齿轮变速箱传动、减速皮带传动、伺服电机直接驱动。
（2）主轴驱动系统主要包括主轴驱动放大器和主轴电机组成：主轴驱动放大器用于接收操作师傅通过操作面板编程或控制面板手动执行的，包括主轴转速及正反转等功能控制信号，并通过信号转换给予主轴电机相关控制。
一般采用变频器或各类数控系统配套的伺服放大器。
主轴电机是主轴驱动的主要执行部件，一般是专用变频电动机或各类数控系统配套的伺服电机。
（3）主轴机械组件主要包括主轴套筒、主轴、主轴轴承、拉杆、碟形弹簧、拉刀机构等。
（4）主轴信号检测装置包括电机内置编码器和外置检测主轴实际转速的测速传感器等元器件。
用来进行主轴的转速和位置反馈，以及主轴定向等功能信号的检测。
（5）其他辅助装置主要包括主轴冷却、润滑，主轴松拉刀，高低档切换等控制的各类电磁阀及执行到位的信号检测装置。
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。
数控机床常见故障的诊断与排除
数控机床常见故障的诊断与排除数控机床是一种使用电子计算机来控制机床运动的一种较新的机床形式。
虽然数控机床具有高度自动化、精度高、生产效率高等优点，但也会遇到各种故障。
本文将介绍数控机床常见故障的诊断与排除方法。
一、机床加工精度降低1.刀具质量问题：检查刀具是否磨损、刃口损坏等问题，并及时更换或修复。
2.刀具切削参数问题：检查切削速度、进给速度、切削深度等参数是否正确。
3.工件固定不牢问题：检查工件夹紧装置是否松动或磨损，及时进行维护和修复。
4.主轴轴承问题：检查主轴轴承是否磨损，与专业人员一同进行检修和更换。
二、机床轴运动不正常1.伺服电机故障：检查伺服电机是否发生断路、短路等故障，及时修复或更换。
2.伺服控制器故障：检查伺服控制器是否正常运行，如有异常情况，及时进行维修或更换。
3.导轨滑块问题：检查导轨滑块是否磨损、卡滞等问题，及时进行维护和调整。
4.限位开关问题：检查限位开关是否工作正常，如有故障，及时修复或更换。
三、机床进给系统故障1.进给电机故障：检查进给电机是否正常工作，如有异常情况，及时维修或更换。
2.进给传动系统故障：检查进给传动系统是否出现松动、磨损等问题，及时进行维护和修复。
3.编码器问题：检查编码器是否损坏，及时更换。
4.进给速度设置问题：检查进给速度是否正确设置，如有误差，及时进行调整。
四、操作系统故障1.控制软件故障：检查控制软件是否正常运行，如有异常情况，及时修复或更新软件。
2.操作界面显示问题：检查操作界面是否显示正确，如有问题，及时联系专业人员进行维修。
3.数据传输问题：检查数据传输是否正常，如有异常情况，及时进行排查和修复。
五、液压系统故障1.液压油温过高：检查液压油温是否过高，及时更换液压油或检查冷却系统是否正常工作。
2.系统泄漏：检查液压系统是否存在泄漏现象，及时进行维修和修复。
3.液压缸故障：检查液压缸是否损坏或磨损，及时更换。
六、冷却系统故障1.冷却液温度过高：检查冷却系统是否正常工作，及时更换冷却液或修复冷却系统故障。
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。
数控机床主轴常见的故障分析
数控机床主轴常见的故障分析数控机床主轴驱动系统包括主轴驱动装置、主轴电机、主轴位置检测装置、传动机构及主轴。
主轴是数控机床重要的部件之一，发生故障的几率也相对较大。
1、主轴不转变频主轴要转动，必须满足三个方面条件，一是确保数控系统到变频器再到主轴电动机之间的接线正确；二是数控系统要有正转或反转信号和0～10V的SVC模拟电压输出到变频器侧；三是变频器的参数必须调整正确。
遇到主轴不转的情况可以用逐一排除的方法，检查系统是否有上述两个信号输出，如果确认是系统五该信号输出，但不能确认是系统有故障，这时应检查数控系统和主轴控制相关的参数，例如档位控制和变频器的控制方式选择参数是否正确。
如果数控系统信号输出正常，就需检查变频器，先测量变频器的输入电压是否正常，一般应为380V 输入，然后检查变频器的参数，再看控制方式是否正确，接着检查参数是否设置为0～10V直流电压控制转速。
一般来说，经过上述步骤可检查出所以参数和线路问题，即使不能当场修好，也能把故障锁定在某一部件或某一块电路板甚至某一个元件，为维修提供必要的条件。
2、只有正转或只有反转如果主轴只能正转或只能反转，主轴转速正常，可以说明模拟电压输出正常。
应先检查系统有没有控制正反转的M3或M4信号输入到变频器，如果有的话就证明系统侧正常，接下来加粗变频器相关的参数是否设置正确，例如艾莫默生EV2000变频器的F3.00参数是防反转选择，应将其设置为0，即允许反转。
如果变频器参数设置正确，就有可能是变频器硬件故障，需要更换硬件。
3、主轴一转即停下来这种情况应先检查数控系统的主轴是否设置为点动运行，其次是系统的M功能是否设置为脉冲信号（非保持信号）。
确定上述设置均正确后，接下来需要检查变频器是否设置为点动，要着重检查和控制方式相关的参数是否设置正确。
4、转速和实际不符主轴实际转速和编程转速不一致，一般可以在数控系统的参数里调整，只要把最高转速的每分钟转数输入到系统对应的档位即可，编程转速比实际大的时候，应该把该参数调小一点，反之调大。
FANUC 0i mate TD 数控车床主轴故障调试分析
FANUC 0i mate TD 数控车床主轴故障调试分析谢超明【摘要】This paper takes FANUC 0i mate TD CNC lathe spindle failure as an example ,an‐alyzes the failure phenomenon ,diagnoses from the CNC parameter setting ,PMC program , inverter and other comprehensive aspects ,gradually completes the function testing and de‐bugging by checking the relevant data and modifying the program ,and restores spindle nor‐mal function finally .%本文以FANUC 0i mate TD数控车床为例，分析了其主轴不能正常工作的原因，从数控系统参数设置、PMC程序、变频器等多方面综合诊断，通过修改相关程序与数据逐步完成功能检测与调试，最终排除故障恢复主轴正常运行。
【期刊名称】《武汉船舶职业技术学院学报》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】3页(P30-32)【关键词】数控车床;参数;PM C;变频器;调试【作者】谢超明【作者单位】湖北职业技术学院机电工程学院，湖北孝感 432000【正文语种】中文【中图分类】TG519.1随着机械制造业的迅速发展，数控机床的装备率越来越高，从编程、装夹、维护等多方面对操作者的技能水平提出了更高的要求。
在数控机床的装配调试过程中，针对各功能部件不能正常工作的故障，需要从机械结构、电气线路、数控系统及PMC等多方面综合诊断，才能快速有效的排除故障。
本文以亚龙YL－569A型0imate TD数控车床为例，对主轴功能调试过程中的各种典型故障进行分析并最终解决问题。
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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。
数控机床主轴不转的故障原因分析
一
⒉
带变频器的主轴不转故障原因分析：
①机械传动故障引起；②供给主轴的三相电源缺相；
③数控系统的变频器控制参数未打开；④系统与变频 器的线路连接错误；⑤模拟电压输出不正常；⑥强电 控制部分断路或元器件损坏；⑦变频器参数未调好。
数控机床主轴不转的故障原因分析
一
机床主轴指的是机床上带动工件或刀具旋转的轴。机 床主轴通常由主轴、轴承和传动件（齿轮或带轮）等 组成。实际应用中主要有两类一类是以变频主
轴电机与机械变速机构相结合的主轴。
数控机床主轴不转的故障原因分析
一
1. 不带变频的主轴不转故障原因分析： ①机械传动故障引起；②供给主轴的三相电源缺相 或反相；③电路连接错误；④系统无相应的主轴控 制信号输出；⑤系统有相应的主轴控制信号输出，