XH716E型加工中心主轴的自主维修

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

加工中心大修方案

1. 背景

在加工中心的运行过程中，随着设备的使用时间的增加，设备可能会出现磨损、老化、故障等问题，影响设备的正常运行和加工质量。为了保证设备的稳定性和加工质量，以及延长设备的使用寿命，需要对加工中心进行定期的大修。

2. 大修内容

根据加工中心的使用情况和设备的状况，我们制定了以下大修方案：

2.1 清洁维护

首先，对加工中心进行全面的清洁维护，包括清理设备表面的灰尘、油污、杂物等，清洗设备内部的冷却系统、气路系统、润滑系统等。同时，对设备的滑动部件进行润滑和保养，保证设备在大修前的基本状态良好。

2.2 零部件更换

根据设备的使用时间和技术要求，对加工中心的关键零部件进行更换。主要包括主轴、导轨、轴承、伺服电机、行星齿轮等。同时，对严重磨损或老化的零部件进行更换，保证设备的精度和稳定性。 2.3 控制系统升级

针对加工中心的控制系统，根据当前的技术要求和设备的状况，对控制系统进行升级。主要包括软件升级、系统接口的改进和升级、控制器的更换等。以提高设备的稳定性、加工效率和精度。

2.4 电气系统维护

对加工中心的电气系统进行维护，包括清洗设备内部的电气元件、检查和修复电气接线、检查和校准传感器等。保证设备的电气系统正常运行和安全性。

2.5 液压和气动系统维护

对加工中心的液压系统和气动系统进行维护，包括更换液压油、检查和修复液压阀门、检查和清洗气动元件等。保证设备的液压和气动系统正常运行和稳定性。

3. 大修时间计划

为了不影响生产进度，大修工作需要在生产计划安排的空闲时间段进行。根据设备的使用情况和大修内容的复杂程度，我们制定了以下大修时间计划：

• 第一阶段：进行清洁维护、润滑保养和零部件更换。预计耗时5天。

• 第二阶段：进行控制系统升级和电气系统维护。预计耗时3天。

• 第三阶段：进行液压和气动系统维护。预计耗时2天。

整个大修工作预计共计进行10天，期间需要停机维修。在大修开始前，需要提前通知相关部门和生产计划部门，合理安排生产计划。 4. 大修费用预估

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加工中心维修浅谈

付兵宽

（许昌博玛曳引机制造有限公司 461000）

摘要：本文重点结合本单位立式加工中心和一些数控车床、发那克系统的电气系统常见毛病与数控车床机电一体化的故障与维修，还有加工中心机械系统的常见故障进行归纳和阐述，全面分析了故障产生的原因，和本人在平时的维修当中所碰到的问题和解决办法，较系统的介绍了检修的具体步骤并提出相应的维修、保养措施。及下次维修时的重点和注意事项。

关键词：数控，加工中心，故障，维修 2 1前言：

首先介绍一下本单位经常出现故障的立式加工中心简单情况。本单位的立式加工中心是二手旧设备，是1992年台湾台中精机生产的进口设备，设备年数已久，系统也做了很大的改动，电器设施及系统全部是采用日本发那科原装系统。原单位在免保期过后没多久，该加工中心的刀库就经常出现故障，维修费用太贵，自动换刀长时间闲置不用，一直利用手动换刀。在05年本单位买回来后，经本人检查发现、刀库同时存在着系统问题和机械问题。经查阅资料认真分析故障后。不断整改后和试验。最终使瘫痪了多年的自动换刀系，又重新自动换刀。直到现在还在正常使用。在平时的正常工作中，此床子一旦出现毛病，就采购不到原装配件。在数次的维修当中，我逐步的尝试着用国产件来代替这些进口件，有些东西稍加改动就可正常使用。

2正文

下面我先从刀库部分维修过的，和更换过的几个部位解析损坏的原因和解决方法。通俗易懂的把涉及刀库方面的内容介绍给大家。

2.1刀库（TAC）装置参考点的设置及检修

先简单的介绍一下机床的参考点。当数控机床更换、拆卸电机或编码器后，机床就会有报警信息：编码器内的机械绝对位置数据丢失了，或者是机床回参考点后发现参考点和更换前发生了偏移，这时就要重新设置参考点，所以我们简单了解一下参考点的工作原理十分必要。

参考点：是指当执行手动参考点回归或加工程序的G28指令时机械所定位的那一点，又名原点或零点。每台数控机床上都有参考点，根据需要也可设置多个参考点，用于自动刀具交换（ATC）、自动托盘交换（APC）等。

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。 （4）刀具的内部冷却供水装置。刀具的内部冷却供水装置专用于主轴内冷结构的设备，其刀具的中心部位开有冷却液通路，主轴内部的冷却液通过此通路直接喷淋到刀具与零件的接触面，达到极佳的冷却效果。加工中可以采用较高的主轴转速和较大的进给量，大大提高生产率。主轴中心部位的冷却液也是通过刀具松开液压油缸上部的组合式液气控制阀来控制实现。