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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。
数控车床主轴定位故障原因及维修方法数控车床主轴定位故障原因及维修方法数控车床主轴是数控车床的核心部件，负责驱动工件进行切削加工。
然而，有时候主轴的定位会出现故障，导致加工精度下降，甚至无法正常工作。
本文将探讨数控车床主轴定位故障的原因，并提供一些常见的维修方法。
1. 主轴定位故障的原因：1.1 主轴轴承故障：主轴轴承是支撑主轴的重要部件，如果轴承出现磨损、松动或损坏，会导致主轴定位不准确。
常见的原因包括润滑不良、使用时间过长、过度负载或工作环境恶劣等。
1.2 主轴螺纹松动：主轴和主轴螺套之间的螺纹连接如果松动，会导致主轴的定位不稳定。
这可能是由于螺纹未拧紧、螺纹磨损或螺纹螺母松动等原因造成的。
1.3 电机控制系统故障：数控车床主轴是由电机驱动的，如果电机控制系统出现故障，如电机驱动器故障、电源问题或连接线路松动等，都可能导致主轴定位不准确。
2. 维修方法：2.1 检查和更换主轴轴承：首先，需要检查主轴轴承的状态。
如果发现轴承存在磨损、松动或损坏的情况，应及时更换新的轴承。
此外，定期进行轴承的润滑也是必要的，可以减少轴承的磨损。
2.2 检查和紧固主轴螺纹连接：检查主轴和主轴螺套之间的螺纹连接，确保其紧固度。
如果发现连接松动，可以使用适当的工具进行拧紧。
如果螺纹磨损严重，建议更换新的螺纹部件。
2.3 检查和修复电机控制系统：检查电机控制系统，确保电机驱动器和电源正常工作。
如果发现故障，需要修复或更换故障部件。
同时，还应检查相关连接线路，确保连接牢固。
需要注意的是，维修数控车床主轴定位故障需要有专业的技术人员进行操作，因为涉及到机械和电气方面的知识。
此外，定期的保养和维护也是预防主轴定位故障的重要举措，可以延长数控车床的使用寿命，并提高加工精度。
主轴驱动系统常见故障处理与维护1. 引言主轴驱动系统是现代机械设备中常用的一个关键系统，负责提供动力和控制主轴的旋转速度。
然而，由于长时间使用或操作不当，主轴驱动系统可能会发生各种故障。
本文将介绍主轴驱动系统常见故障的处理方法和日常维护注意事项。
2. 常见故障处理与维护2.1 主轴不转或转速异常2.1.1 故障现象主轴在工作中停止转动或转速异常，影响了设备的正常运行。
2.1.2 处理方法•检查主轴驱动系统的电源是否正常连接，确保电源供应无误。
•检查主轴驱动系统中的电机驱动模块是否损坏，如损坏需要更换。
•检查主轴驱动系统的传感器是否损坏或失效，如有需要修复或更换。
•检查主轴驱动系统的控制器是否存在程序错误，如有需要重新编程或修复。
•检查主轴驱动系统的传动部件是否存在松动或磨损，如有需要紧固或更换。
2.1.3 维护注意事项•定期检查主轴驱动系统的电源连接情况，确保连接牢固。
•注重主轴驱动系统的传感器的维护和保养，定期清洁和校准。
•定期检查主轴驱动系统的控制器的程序，如有需要修复或更新。
•定期检查主轴驱动系统的传动部件的紧固度和磨损情况，如有需要进行维护和更换。
2.2 主轴噪音过大2.2.1 故障现象主轴运行时产生过大噪音，影响了设备的正常工作。
2.2.2 处理方法•检查主轴驱动系统的轴承是否损坏或缺乏润滑，如有需要更换轴承或添加润滑剂。
•检查主轴驱动系统的传动带是否紧固正确，如有需要调整传动带的张紧度。
•检查主轴驱动系统的齿轮传动部分是否存在松动或磨损，如有需要紧固或更换。
2.2.3 维护注意事项•定期检查主轴驱动系统的轴承的润滑情况，如有需要添加润滑剂。
•定期检查主轴驱动系统的传动带的张紧度，如有需要调整传动带的紧度。
•定期检查主轴驱动系统的齿轮传动部分的紧固度和磨损情况，如有需要进行维护和更换。
2.3 主轴温度过高2.3.1 故障现象主轴在工作中温度过高，可能导致设备停机或烧坏主轴。
2.3.2 处理方法•检查主轴驱动系统的冷却装置是否正常工作，如有需要修复或更换。
数控机床主轴伺服系统常见故障诊断与维护【摘要】主轴伺服系统提供加工各类工件所需的切削功率，主要完成主轴调速和正反转功能。
在实际应用中，数控机床的主轴伺服系统出现故障的几率较高，因此充分认识主轴伺服系统的重要性，掌握主轴伺服系统的故障诊断与维修方法是很有必要的。
【关键词】伺服系统；直流主轴伺服系统；交流主轴伺服系统１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。
故障诊断是进行数控车床、加工中心机床维修的第一步,它不仅可以迅速查明故障原因,排除故障,也可以起到预防故障发生与扩大的作用。
加强理论学习,适当了解数控系统硬件的相关连接及工作原理,了解PLC与外部器件的联系,并注重系统保养,对于准确维修数控车床、加工中心机床故障,降低机床故障率具有重要意义。
当数控车床主轴驱动出现故障的时候，系统会出现"变频器报警"的提示，但这个报警涉及的因素比较复杂，要进一步的寻找原因，还要打开电箱，看伺服驱动器上显示的具体报警内容。
1、通用变频器常用报警及保护为了摆正驱动器的安全，可靠的运行，在主轴伺服系统出现故障和异常情况时，设置了较多的保护功能，这些保护功能与主轴驱动器的故障检测与维修密切相关。
当驱动器出现故障时，可以根据保护功能的情况，分析故障原因。
（1）接地保护。
在伺服驱动器的输出线路以及主轴内部等出现对地短路时，可以通过快速熔断器切断电源，对驱动器进行保护。
（2）过载保护。
当驱动器、负载超过额定值时，安装在内部的热开关货主回路的热继电器将动作，对过载进行保护。
（3）速度偏差过大报警。
当主轴的速度由于某种原因，偏离了指定速度且达到一定的误差后，将产生报警，并进行保护。
（4）瞬时过电流报警。
当驱动器中由于内部短路、输出短路等原因产生异常的大电流时，驱动器将发出报警并进行保护。
（5）速度检测回路断线或短路报警。
当测速发电机出现信号断线或短路时，驱动器将产生报警并进行保护。
（6）速度超过报警。
当检测出的主轴转速超过额定值的115%，驱动器将产生报警并进行保护。
（7）励磁监控。
如果主轴励磁电流过低或无励磁电流，为防止飞车，驱动器将产生报警并进行保护。
（8）短路保护。
档主回路发生短路时，驱动器可以通过相应的快速熔断器进行保护。
（9）相序报警。
当三相输入电压源相序不正确或缺相状态时，驱动器将产生报警。
驱动出现保护性的故障时（也称报警），首先通过驱动器自身的指示灯以报警的形式反映出内容，具体说明见表6-14。
电主轴结构复杂、设计精巧，有时难免有零部件出现故障。
为使大家在平时能够及时地解决电主轴的小故障，接下来就与大家分享一些常见故障的维修方法以及维修中的技巧。
故障分析1、主轴卡死，无法旋转故障原因：a，主轴内的轴承被磨损，有杂物堵塞，导致轴承卡死;b，前防尘环和后防尘环之间的间隙有异物堵塞。
故障处理：请将主轴寄回我司进行检修。
2、夹头无法锁紧导致掉刀、断刀故障原因：转子前端锥面受损，夹头表面变形、受损。
故障处理：请将主轴寄回卡西德进行锥面打磨，受损夹头不能继续使用。
3、使用过程中主轴温度过高故障原因：主轴长时间使用，没有做好冷却措施；轴承损坏。
故障处理：做好主轴冷却措施，建议使用水冷机和散热夹具对主轴进行冷却；将主轴寄回我司进行拆解检修。
4、主轴堵转，但是变频器显示有功率输出故障原因：可能是相电压不平衡。
故障处理：检查主轴和驱动线、驱动线和变频器连接是否良好。
5、主轴停转，无法启动故障原因：a，可能是主轴定子线圈烧坏，或者线圈绝缘漆融化。
b，检查变频器故障信息，是否变频器制动。
故障处理：首先，用万用表测量主轴后端插座的UVW三个插针之间的阻值是否均衡；然后检查使用环境，是否使用过滤和调压装置对密封气进行过滤和调压；检查变频器参数设置，调整变频器参数。
如果阻值不均衡，可以确定为定子线圈烧毁；将主轴寄回卡西德进行检修。
维修方法1、当电主轴套筒内孔变形、圆度超差，或与轴承配合过松时，可采用局部电镀法进行补偿再研磨至要求，轴颈处也可采用此法。
2、供给电主轴的三相电源缺相或反相。
处理方法：检查电源，调换任意两条电源线。
3、系统无相应的电主轴控制信号输出。
处理方法：用万用表测量系统信号输出端，若无电主轴控制信号输出，需更换相关IC元件或送厂维修。
4、系统有相应的电主轴信号输出，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。
本文结合加工中心机械系统故障实例，对加工中心机械系统常见故障进行归纳和阐述，全面分析了故障产生的原因，系统介绍了检修的具体步骤，提出了相应的维修、保养措施。
一、主轴系统常见故障1．主轴发热，旋转精度下降某立式加工中心镗孔精度下降，圆柱度超差，主轴发热，噪声大，但用手拨动主轴转动阻力较小。
(1)故障分析。
主轴部件解体检查，发现故障原因如下：①主轴轴承润滑脂内混有粉尘和水分，这是因为该加工中心用的压缩空气无精滤和干燥装置，故气动吹屑时少量粉尘和水气窜入主轴轴承润滑脂内，造成润滑不良，导致发热且有噪声；主轴内锥孔定位表面有少许碰伤，锥孔与刀柄锥面配合不良，有微量偏心；②前轴承预紧力下降，轴承游隙变大；③主轴自动夹紧机构内部分碟形弹簧疲劳失效，刀具未被完全拉紧，有少许窜动。
(2)故障处理。
更换前轴承及润滑脂，调整轴承游隙，轴向游隙0.003mm，径向游隙士0.002mm；自制简易研具，手工研磨主轴内锥孔定位面，用涂色法检查，保证刀柄与主轴定心锥孔的接触面积大于85%；更换碟形弹簧。
将修好的主轴装回主轴箱，用千分表检查径向跳动，近端小于0.006mm，远端150mm处小于0.010mm。
试加工，主轴温升和噪声正常，加工精度满足加工工艺要求，故障排除。
(3)改进措施：①增加压缩空气精滤和干燥装置，过滤器要定期排水，定期清洗或更换滤芯；②随时检查主轴锥孔、刀柄的清洁和配合状况，检查空气干燥器工作是否正常；③合理安排加工工艺，避免材料切除率陡变；④严禁超负荷运行，有故障应及时报修，不得带病运行。
2．主轴部件的拉杆钢球损坏(1)故障现象。
某立式加工中心主轴内刀具自动夹紧机构的拉杆钢球和刀柄拉紧螺钉尾部锥面经常损坏。
(2)故障分析。
检查发现，主轴松刀动作与机械手拔刀动作不协调。
这是因为限位开关挡铁装在气液增压缸的气缸尾部，虽然气缸活塞动作到位，增压缸活塞动作却没有到位，致使机械手在刀柄还没有完全松开的情况下强行拔刀，损坏拉杆钢球及拉紧螺钉：(3)故障处理。
FANUC主轴驱动系统的通用故障分析FANUC主轴驱动系统的简单分类FANUC 主轴驱动系统的常见共性故障分析1．直流可控硅主轴伺服单元2．交流模拟主轴驱动单元3．交流数字主轴驱动单元4．α系列电源模块PSM5．α系列电源模块PSMR6．α系列主轴模块SPM 报警7．α系列主轴模块SPM 错误FANUC 主轴驱动系统的简单分类:序号名称维修品的特点简介所配系统型号1 直流可控硅主轴伺服单元型号特征为A06B-6041-HXXX 主回路有12个可控硅组成正反两组可逆整流回路，200V三相交流电输入，六路可控硅全波整流，接触器，三只保险。
电流检测器，控制电路板（板号为：A20B-0008-0371~0377）的作用是接受系统的速度指令（0-10V模拟电压）和正反转指令，和电机的速度反馈信号，给主回路提供12路触发脉冲。
报警指示有四个红色二极管显示各自的意义。
配早期系统，如：3，6，5，7，330C，200C，2000C等。
2 交流模拟主轴伺服单元型号特征为A06B-6044-HXXX，主回路有整流桥将三相185V交流电变成300V直流，再由六路大功率晶体管的导通和截止宽度来调整输出到交流主轴电机的电压，以达到调节电机的速度的目的。
还有两路开关晶体管和三个可控硅组成回馈制动电路，有三个保险、接触器、放电二极管，放电电阻等。
控制电路板作用原理与上述基本相同（板号为：A20B-0009-0531~0535或A20B-1000-0070 ~ 0071 ）。
报警指示有四个红色二极管分别代表8，4，2，1编码，共组成15个报警号。
较早期系统，如：3，6，7，0A等。
3 交流数字主轴伺服单元型号特征为A06B-6055-HXXX，主回路与交流模拟主轴伺服单元相同，其他结构相似，控制板的作用原理与上述基本相似（板号为A20B-1001-0120），但是所有信号都转换为数字量处理。
有五位的数码管显示电机速度，报警号，可进行参数的显示和设定。
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。
第5章主轴驱动系统常见故障及处理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，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。
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5.1主轴驱动系统概述主轴驱动系统也叫主传动系统，是在系统中完成主运动的动力装置部分。
主轴驱动系统通过该传动机构转变成主轴上安装的刀具或工件的切削力矩和切削速度，配合进给运动，加工出理想的零件。
它是零件加工的成型运动之一，它的精度对零件的加工精度有较大的影响。
5.1.1数控机床对主轴驱动系统的要求机床的主轴驱动和进给驱动有较大的差别。
机床主轴的工作运动通常是旋转运动，不像进给驱动需要丝杠或其它直线运动装置作往复运动。
数控机床通常通过主轴的回转与进给轴的进给实现刀具与工件的快速的相对切削运动。
在20纪60-70年代，数控机床的主轴一般采用三相感应电动机配上多级齿轮变速箱实现有级变速的驱动方式。
随着刀具技术、生产技术、加工工艺以及生产效率的不断发展，上述传统的主轴驱动已不能满足生产的需要。
现代数控机床对主轴传动提出了更高的要求：（1）调速范围宽并实现无极调速为保证加工时选用合适的切削用量，以获得最佳的生产率、加工精度和表面质量。
特别对于具有自动换刀功能的数控加工中心，为适应各种刀具、工序和各种材料的加工要求，对主轴的调速范围要求更高，要求主轴能在较宽的转速范围内根据数控系统的指令自动实现无级调速，并减少中间传动环节，简化主轴箱。
目前主轴驱动装置的恒转矩调速范围已可达1∶100，恒功率调速范围也可达1∶30，一般过载1.5倍时可持续工作达到30min。
主轴变速分为有级变速、无级变速和分段无级变速三种形式，其中有级变速仅用于经济型数控机床，大多数数控机床均采用无级变速或分段无级变速。
在无级变速中，变频调速主轴一般用于普及型数控机床，交流伺服主轴则用于中、高档数控机床。
（2）恒功率范围要宽主轴在全速范围内均能提供切削所需功率，并尽可能在全速范围内提供主轴电动机的最大功率。
由于主轴电动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，常采用分级无级变速的方法（即在低速段采用机械减速装置），以扩大输出转矩。
（3）具有4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1秒内从静止加速到6000r/min。
（4）具有位置控制能力即进给功能（C轴功能）和定向功能（准停功能），以满足加工中心自动换刀、刚性攻丝、螺纹切削以及车削中心的某些加工工艺的需要。
（5）具有较高的精度与刚度，传动平稳，噪音低。
数控机床加工精度的提高与主轴系统的精度密切相关。
为了提高传动件的制造精度与刚度，采用齿轮传动时齿轮齿面应采用高频感应加热淬火工艺以增加耐磨性。
最后一级一般用斜齿轮传动，使传动平稳。
采用带传动时应采用齿型带。
应采用精度高的轴承及合理的支撑跨距，以提高主轴的组件的刚性。
在结构允许的条件下，应适当增加齿轮宽度，提高齿轮的重叠系数。
变速滑移齿轮一般都用花键传动，采用内径定心。
侧面定心的花键对降低噪声更为有利，因为这种定心方式传动间隙小，接触面大，但加工需要专门的刀具和花键磨床。
（6）良好的抗振性和热稳定性。
数控机床加工时，可能由于持续切削、加工余量不均匀、运动部件不平衡以及切削过程中的自振等原因引起冲击力和交变力，使主轴产生振动，影响加工精度和表面粗糙度，严重时甚至可能损坏刀具和主轴系统中的零件，使其无法工作。
主轴系统的发热使其中的零部件产生热变形，降低传动效率，影响零部件之间的相对位置精度和运动精度，从而造成加工误差。
因此，主轴组件要有较高的固有频率，较好的动平衡，且要保持合适的配合间隙，并要进行循环润滑。
5.1.2不同类型的主轴系统的特点和使用范围（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）普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。
（5）伺服主轴驱动系统伺服主轴驱动系统具有响应快、速度高、过载能力强的特点，还可以实现定向和进给功能，当然价格也是最高的，通常是同功率变频器主轴驱动系统的2--3倍以上。
伺服主轴驱动系统主要应用于加工中心上，用以满足系统自动换刀、刚性攻丝、主轴C轴进给功能等对主轴位置控制性能要求很高的加工。
（6）电主轴电主轴是主轴电动机的一种结构形式，驱动器可以是变频器或主轴伺服，也可以不要驱动器。
电主轴由于电机和主轴合二为一，没有传动机构，因此，大大简化了主轴的结构，并且提高了主轴的精度，但是抗冲击能力较弱，而且功率还不能做得太大，一般在10KW以下。
由于结构上的优势，电主轴主要向高速方向发展，一般在10000r/min以上。
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。
5.1.3常用的主轴驱动系统介绍1.FANUC（法那科）公司主轴驱动系统从80年代开始，该公司已使用了交流主轴驱动系统，直流驱动系统已被交流驱动系统所取代。
目前三个系列交流主轴电动机为：S系列电动机，额定输出功率范围1.5～37KW；H系列电动机，额定输出功率范围1.5～22KW；P系列电动机，额定输出功率范围3.7～37KW。
该公司交流主轴驱动系统的特点为：①采用为处理器控制技术，进行矢量计算，从而实现最佳控制。
②主回路采用晶体管PWM逆变器，使电动机电流非常接近正弦波性。
③具有主轴定向控制、数字和模拟输入接口等功能。
2.SIEMENS（西门子）公司主轴驱动系统SIEMENS公司生产的直流主轴电动机有1GG5、1GF5、1GL5和1GH5四个系列，与这四个系列电动机配套的6RA24、6RA27系列驱动装置采用晶闸管控制。
80年代初期，该公司又推出了1PH5和1PH6两个系列的交流主轴电动机，功率范围为3～100KW。
驱动装置为6SC650系列交流主轴驱动装置或6SC611A （SIMODRIVE 611A）主轴驱动模块，主回路采用晶体管SPWM变频器控制的方式，具有能量再生制动功能。
另外，采用为处理器80186可进行闭环转速、转矩控制及磁场计算，从而完成矢量控制。
同过选件实现C轴进给控制，在不需要CNC的帮助下，实现主轴的定位控制。
3.DANFOSS（丹佛斯）公司系列变频器该公司目前应用于数控机床上的变频器系列常用的有：VLT2800，可并列式安装方式，具有宽范围配接电机功率：0.37KW-7.5KW 200V/400；VLT5000，可在整个转速范围内进行精确的滑差补偿，并在3ms内完成。
在使用串行通讯时，VLT 5000对每条指令的响应时间为0.1ms，可使用任何标准电机与VLT 5000匹配。
4.HITACHI（日立）公司系列变频器HITACHI公司的主轴变频器应用于数控机床上通常有：L100系列通用型变频，额定输出功率范围为0.2KW-7.5KW， V/f 特性可选恒转矩/降转矩，可手动/自动提升转矩，载波频率0.5HZ-16HZ连续可调。
日立 SJ100系列变频器，是一种矢量型变频，额定输出功率范围为0.2KW-7.5KW，载波频率在0.5HZ-16HZ 内连续可调，加减速过程中可分段改变加减速时间，可内部/外部启动直流制动；日立 SJ200/300系列变频器，额定输出功率范围为0.75KW-132KW，具有2台电机同时无速度传感器矢量控制运行且电机常数在/离线自整定。
5.HNC（华中数控）公司系列主轴驱动系统HSV-20S是武汉华中数控股份有限公司推出的全数字交流主轴驱动器。
该驱动器结构紧凑、使用方便、可靠性高。
采用的是最新专用运动控制DSP、大规模现场可编程逻辑阵列（FPGA）和智能化功率模块（IPM）等当今最新技术设计，具有025、050、075、100多种型号规格，具有很宽的功率选择范围。
用户可根据要求选配不同型号驱动器和交流主轴电机，形成高可靠、高性能的交流主轴驱动系统。
5.1.4主轴驱动系统的分类主轴驱动系统包括主轴驱动器和主轴电动机。
数控机床主轴的无级调速则是由主轴驱动器完成。
主轴驱动系统分为直流驱动系统和交流驱动系统，目前数控机床的主轴驱动多采用交流主轴驱动系统即交流主轴电动机配备变频器或主轴伺服驱动器控制的方式。
直流驱动系统在20世纪70年代初至80年代中期在数控机床上占据主导地位，这是由于直流电动机具有良好的调速性能，输出力矩大，过载能力强，精度高，控制原理简单，易于调整。
随着微电子技术的迅速发展，加之交流伺服电动机材料、结构及控制理论有了突破性的进展，80年代初期推出了交流驱动系统，标志着新一代驱动系统的开始，由于交流驱动系统保持了直流驱动系统的优越性，而且交流电动机无需维护，便于制造，不受恶劣环境影响，所以目前直流驱动系统已逐步被交流驱动系统所取代。
