电主轴故障诊断与分析

FANUC系列数字式交流主轴驱动系统的故障诊断与维修7.2.3 FANUCS系列数字式交流主轴驱动系统的故障诊断与维修(2)根据驱动器报警显示的故障诊断在A06B-6059系列数字式主轴驱动器上，安装有6只7段数码管显示器，当驱动器发生故障时，在通常情况下，可以在显示器上显示出报警号AL－□□。

根据不同的报警显示，可以给维修人员提供驱动器出错的原因，从而初步确定故障部位。

A06B-6059系列数字式主轴驱动器的报警显示及其引起原因见表7-12。

表7-12 交流主轴驱动系统故障诊断表报警号故障内容故障原因AL-01 电动机过热a)主电动机内装式风机不良；b)主电动机长时间过载；c)主电动机冷却系统污染，影响散热；d)电动机绕组局部短路或开路；e)温度检测开关不良或连接故障AL-02 实际转速与指令值不符a)电动机过载；b)晶体管模块不良；c)控制电路保护熔断器F4A~F4M熔断或不良；d)速度反馈信号不良；e)电动机绕组局部短路或开路：f)电动机与驱动器电枢线相序不正确或连接不良AL-03 再生制动电路故障(1S-3S) 再生制动晶体管TRl故障+24V熔断器熔断(6S~26S) 控制电路中的F1熔断AL-04 输入电源缺相(仅6S~26S) a)进线电源阻抗太大；b)晶体管模块不良；c)主回路连接不良；d)主接触器(MCC)不良；e)进线电抗器不良AL-06 模拟测速系统超速a)驱动器设定或调整不当；b)ROM不良；c)速度反馈信号连接不良；d)控制板不良AL-07 数字测速系统超速a)驱动器设定或调整不当；b)ROM不良；c)速度反馈信号连接不良；d)控制板不良AL-08 输入电压过高a)输入电压超过额定值；b)主轴变频器连接错误AL-09 散热器过热(仅6S~26S) a)驱动器风机不良；b)环境温度过高；c)冷却系统污染，影响散热；d)驱动器长时间过载；e)温度检测开关不良或连接不良AL-10 输入电压过低a)输入电压低于额定值的-15％：b)主轴变频器连接错误AL-11 直流母线过电压a)电源输入阻抗过高(见AL-04)；b)驱动器控制板不良；c)再生制动晶体管模块不良；d)再生制动电阻不良AL-12 直流母线过电流a)逆变晶体管模块不良：b)电动机电枢线输出短路；c)电动机绕组局部短路或对地短路：d)驱动器控制板不良．AL—13 CPU报警(仅6S-26S) a)驱动器控制板不良；b)CPU内部数据出错AL-14 ROM故障(仅6S-26S) a)ROM安装故障：b)ROM不良：c)ROM版本、参数不匹配AL-15 附加电路板选件故障a)主轴切换电路/转速切换电路板不良：b)主轴切换电路/转速切换电路板连接不良AL-16-AL-23 主轴驱动器控制电路或接口电路故障a)驱动器控制板安装不良；b)驱动器控制板连接不良；c)驱动器接地连接不良；d)控制板不良无显示ROM故障a)ROM安装不良；b)ROM不良显示A 驱动器软件出错进行驱动器初始化测试注：驱动器的软件版本号可以从驱动器的控制板型号中查出，如控制板型号为A20B-10 03-0010/□□□，则其中的□□□即为软件版本号。

第9章学习情境七主轴驱动系统故障诊断与维修数控机床的主轴驱动系统的性能直接决定了加工工件的表面质量，主轴控制只是一个速度控制系统，实现主轴的旋转运动，提供切削过程中的转矩和功率，保证任意转速的调节，完成在转速范围内无级变速。

在具有C轴控制的主轴与进给伺服系统一样，为位置控制伺服系统。

9.1 主轴驱动系统概述主轴驱动系统通过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，完成主运动的动力装置部分，配合进给运动加工出合格的零件。

主运动是零件加工的成形运动，其精度对零件的加工精度影响较大。

数控机床主轴的工作运动通常是旋转运动，与进给轴的进给共同实现刀具与工件的快速相对切削运动。

早期的数控机床的主轴一般采用三相感应电动机，通过配多级齿轮变速箱实现有级变速的驱动方式。

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级调速为保证加工时能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，特别是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30min。

主轴变速分为有级变速、无级变速和分段无级变速3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通型数控机床，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，常采用分段无级变速的方法，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。

加工中心电主轴结构分析及典型故障修理摘要：叙述 SAJO10000 加工中心电主轴的机械及电气结构，分析各组成部分和功用，列举两个维修实例。

关键词：电主轴；结构；故障维修0 引言SAJO10000 加工中心为瑞典萨耀公司生产的 5 轴联动加工中心，机床的精度及自动化程度高，机床尺寸大，工作台尺寸1000×1000，各轴行程：X=1600，Y=1500，Z=1750，A=0°~110°，B=0°~360°。

该设备使用方便，加工能力强。

特别是它的主轴为电主轴，即主电机的转子即为机床的主轴，是目前较为先进的一种主轴结构。

电主轴机械电器结构复杂，精度非常高，其电器控制能力技术含量高，主轴可实现 0~6000 r/min 的无级调速，其转速控制非常精确，可实现轴联动攻丝、加工高精度螺纹等作业。

1、加工中心电主轴结构SAJO10000 加工中心电主轴的结构主要由转子和定子两大部分组成（图 1）。

图1 SAJO10000 加工中心电主轴结构1.1 转子转子部分包括：刀具碟簧拉紧部件，刀具松开液压油缸部件，主轴内锥空气清洁装置，刀具的内部冷却供水装置等。

（1）刀具碟簧拉紧部件。

刀具碟簧拉紧部分的作用是将主轴上的刀具牢牢固定在主轴锥孔上，由数组碟簧通过预紧螺母及拉杆带动 1 个可伸缩的 4 爪拉紧钩，钩住刀具尾锥后部的拉钉，使刀具紧紧固定在主轴上。

刀具拉紧力可通过调整碟簧拉杆后面的预紧螺母来实现，拉紧力的调整要适当，过松刀具易松动，过紧碟簧易损坏。

（2）刀具松开液压油缸部件。

刀具松开液压油缸部件是用来反向推动碟簧使刀具与主轴分离，此液压缸体积小，工作油压较高，达到 15 MPa，对油缸的质量要求较高。

（3）主轴内锥空气清洁装置。

主轴内锥空气清洁装置的作用是在主轴换刀的同时从主轴内部吹出压缩空气，清洁主轴内锥面，保证刀具定位准确、拉紧可靠。

压缩空气的吹出由安装于刀具松开液压油缸上部的组合式液气控制阀来控制。

cnc数控车床主轴两种常见故障及解决思路主轴是cnc数控车床重要的部件之一，发生故障的几率也相对较大。

讨论了变频主轴典型故障与分析，介绍了我院一台cnc数控车床出现主轴故障以后，对该故障的一个排除过程。

cnc数控车床在运行时间久了，难免会发生故障，大家分享下主轴两种常见故障及解决思路一、cnc数控车床主轴电机过热故障1、故障现象一台cnc数控车床在加工运转时发生“啃刀”现象并造成刀具损坏。

2、故障检测与分析处理a．用手动JVC慢跑模式将车床X，Z轴调至原点，重新启动加工程序，进行试车，当工作台快速进给到加工位置时主轴仍不转，至此确诊为交流变频主轴电机调速系统存在故障。

b．分析主轴电机是由交流变频器控制转速的(因机床厂家不提供交流变频器内部图纸)故采用“数学模糊检修法”，视交流变频器内部为‘黑匣子”只需检查其外部各功能接口状态即可判断。

c．首先察看交流变频器控制系统的LED报警显示内容。

d．为区分是过热(指电动机本身过热)还是过载(指电动机所带负载过重，转动过沉)保护，当时凭经验手摸电动机外壳已经很烫，用大风扇进行强制冷却一段时间后，电动机热度下降。

重新试车，主轴电机转动正常；至此判断该例为典型的电动机过热故障。

拆卸该主轴电机，仔细检查后发现是独立散热风扇电机轴承损坏，散热不良，引起主轴电机过热报警，导致cnc数控车床主轴在加工运转时突然停止转动，发生“啃刀”故障。

e．更换独立散热风扇电机后，cnc数控车床加工运转正常，故障排除。

二、cnc数控车床主轴电机不转故障1、故障现象一台cnc数控车床，早班生产一开机，出现主轴电机不转，主轴变频系统LED也显示报警，但主轴电机外壳不热，数控系统的其它功能正常。

2、故障检测与分析处理a．用手动及JVC慢跑模式将工作台调至原位，重新启动车床使其故障再现，以便来确认其故障的真实性，结果证实故障如初。

b．用手摸主轴电机外壳温度不高，根据主轴电机没有温升，从而排除是机械负载过重引起故障。

电主轴维修技术介绍电主轴是机床上的关键部件之一，用于驱动切削刀具进行工件的加工。

随着机床的高速化和精度要求的提高，对电主轴的要求也越来越高。

如果电主轴发生故障或损坏，将会导致机床无法正常运转，造成生产损失。

因此，电主轴的维修技术显得尤为重要。

本文将介绍电主轴维修的相关技术。

1.维修前的准备工作在进行电主轴维修之前，首先需要进行一系列的准备工作。

包括对电主轴进行系统性的检查，分析出问题所在以及可能的原因；准备相关的维修工具和设备；有经验的维修人员参与，并按照维修记录进行操作。

2.电主轴拆卸电主轴拆卸是维修工作的第一步，但也是最关键的一步。

应当按照正确的拆卸顺序和方法进行，避免对电主轴产生二次损伤。

在拆卸过程中，需要使用专用工具和设备，以维护人员的安全。

3.检查电主轴零部件拆卸下来的电主轴部件一般需要进行详细的检查。

包括检查轴承、轴套、齿轮等关键零部件是否有磨损、破损或其他问题。

通过仔细的观察和测量，可以确定零部件是否需要进行更换或修复。

4.零部件修复和更换在检查出有问题的零部件后，需要对其进行修复或更换。

修复的方法可以包括研磨、镀铬、焊接等。

对于无法修复的零部件，需要及时更换，确保电主轴的正常运转。

5.轴承润滑和装配维修过程中，润滑是十分重要的一环。

正确的轴承润滑可以减少磨损和摩擦，延长电主轴的使用寿命。

在装配过程中，需要按照严格的操作规范和顺序进行，确保每个零部件都能正确配合，没有松动或卡顿现象。

6.电主轴功能测试在维修完成后，需要进行电主轴的功能测试。

测试的项目可以包括各种工作状态下的电主轴转速、换向、刚性等指标。

通过测试，可以确保电主轴的正常运转，并且符合机床的要求。

总之，电主轴维修技术在机床维修中占据着重要的地位。

只有掌握了电主轴维修的相关技术，才能确保电主轴的正常运转，保证机床的生产效率和加工质量。

因此，企业和维修人员应加强对电主轴维修技术的学习和掌握，以提高维修效率和质量。

电主轴不运转的案例分析.docJaeger 电主轴TEL；153 08 01 3849Qq10 76 058 386 ]对于各种材料，Z 系列电主轴动态径跳都小于1微米。

多样化的刀具加紧系统手动换刀，WK 刀柄，HSK,ISO,BT 气动直接更换；功率范围170瓦到最大67千瓦，转速最大到10 万转。

对于各种材料，Powerline 系列电主轴动态径跳都小于1微米。

多样化的刀具加紧系统手动换刀，WK 刀柄，HSK 气动直接更换；功率范围280瓦到最大16千瓦，转速最大到10 万转。

]对于铝，木头，塑料材料，Chopper 系列电主轴动态径跳都小于1微米。

多样化的刀具加紧系统手动换刀，WK 刀柄，HSK,ISO 气动直接更换；功率范围S11.3 千瓦到6.5千瓦.气冷和液体冷却；高质量和竞争力的价格，转速最大到4万转。

AC/DC 锥体安装电主轴可以使你的机器增速。

多样化的刀具加紧系统手动换刀，WK 刀柄，HSK 气动直接更换；功率最大18千瓦，转速最大到8万转。

雕刻机主轴不转案例分析和解决方法案例一雕刻机用了三年，主轴转起来还没达到设定转速值就停止了，推测变频器问题。

观察变频器数据的变换主轴电机启动旋转时，变频数据跟着上升，停下来时数据也跟着下降，变频器状态正常。

处理办法发现不是主轴本身引起的，在启动过程中Z 轴限位显示触发，导致了电机停转。

于是把Z 轴限位线拿掉，结果主轴正常了。

看来真是Z 轴限位开关坏掉了，在市场上买了一个新的换上。

问题解决了。

案例二雕刻机工作一直很正常，突然出现停转或不工作的情况，遇到这种情况首先请确定主轴工作时，是不是被卡住了，如果是被卡住了，请重启雕刻机，一切就可以恢复正常。

如果重启问题依旧，查看电机电源，如果插头松动上紧便可以。

案例三电机烧坏了，你单独打开主轴，看看转不转。

手动打开主轴，看看转不转，如果不转就是机器的问题。

如果转的话，就是设置问题了，就在设置里面选种主轴旋转和停止就可以了。

机床主轴常见的故障以及解决方法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高速主轴1.具有零传动的高速电主轴：这类主轴因采用电机和机床主轴一体化的结构，并经过精确的动平衡校正，因此具有良好的回转精度和稳定性，但对输出的扭矩和功率有所限制。

2.以变频主轴电机与机械变速机构相结合的主轴：这类主轴输出的扭矩和功率要大得多，但相对来说回转精度和平稳性要差一点，因此对于这类主轴来说，如何正确地设计机床主轴及其组件对机床加工精度的影响是至关重要的。

数控机床主轴常见的故障以及解决方法1.不带变频的主轴不转故障原因以及处理方法：①机械传动故障引起：检查皮带传动有无断裂或机床是否挂了空挡。

②供给主轴的三相电源缺相或反相：检查电源，调换任两条电源线。

③电路连接错误：认真参阅电路连接手册，确保连线正确。

④系统无相应的主轴控制信号输出：用万用表测量系统信号输出端，若无主轴控制信号输出，则需更换相关IC元器件或送厂维修。

⑤系统有相应的主轴控制信号输出，但电源供给线路及控制信号输出线路存在断路或是元器件损坏：用万用表检查系统与主轴电机之间的电源供给回路，信号控制回路是否存在断路；是否存在断路；各连线间的触点是否接触不良；交流接触器，直流继电器是否有损坏；检查热继电器是否过流；检查保险管是否烧毁等。

2.带变频器的主轴不转故障原因以及处理方法：①机械传动故障引起：检查皮带传动有无断裂或机床是否挂了空挡。

②供给主轴的三相电源缺相：检查电源，调换任两条电源线。

③数控系统的变频器控制参数未打开：查阅系统说明书，了解变频参数并更改。

④系统与变频器的线路连接错误：查阅系统与变频器的连线说明书，确保连线正确。

⑤模拟电压输出不正常：用万用表检查系统输出的模拟电压是否正常；检查模拟电压信号线连接是否正确或接触不良，变频器接收的模拟电压是否匹配。

⑥强电控制部分断路或元器件损坏：检查主轴供电这一线路各触点连接是否可靠，线路有否断路，直流继电器是否损坏，保险管是否烧坏。