数控机床主传动装置故障案例分析

㈠ 数控车床主轴常见故障的分析排除方法

数控车床，又称为CNC车床，即计算机数字控制车床，是我国使用量最大、覆盖面最广的一种数控机床，约占数控机床总数的25%。那么数控车床变频器修理方法呢?以下是我为您整理的有关数控车床变频器修理方法的资料，希望对你有帮助。

数控车床主轴常见故障的分析排除

一、不带变频的主轴不转

1)机械传动故障引起

处理方法：检查数控车床皮带传动有无断裂或机床是不是挂了空档。

2)供给主轴的三相电源缺相或反相

处理方法：检查电源，调换任两条电源线。

3)电路连接错误

处理方法：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

处理方法：用万用表量系统信号输出端，若无主轴控制信号输出，需更换相关IC元件或送厂维修。

5)系统有相应的主轴信号输出，但电源供给线路及控制信号输出线路存在断路或是元器件损坏

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。

二、带变频器的主轴不转

1)机械传动引起

处理方法：检查皮带传动有无断裂或机床是不是了空挡。

2)供给主轴的三相电源缺相

处理方法：检查电源，调换两条电源线。

3)控系统的变频器控制参数未打开

处理方法：查阅参数说明书，了解变频参数并更改。

4)系统与变频器的线路连接错误

处理方法：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

处理方法：用万能表检查系统的模拟电压是不是正常，检查模拟电压信号线连接是不是正确或接触不良，变频接收的模拟电压是不是匹配。

6)强电控制部分断路或元器件损坏

处理方法：检查主轴供电这一线路各触点连接是不是可靠，线路有没有断路，直流继电器是不是损坏，保险管是不是烧坏。

7)变频器参数未调好

处理方法：变频器内含有控制方式选择，分为变频器面板控制主轴方式，NC系统控制主轴方式等，若不选择NC系统控制方式，则无法用系统控制主轴，修改这一参数;查相关参数设置是不是合理。

三、带电磁耦合的主轴不转

1)电磁离合器线圈没有电压供给，使传动齿轮无法闭合，导致主轴不能转动;线圈短路，断路同样可能导致主轴不能正常工作。

处理方法：检查离合器线圈供电是不是正常;保险管是不是损坏;检查离合器线圈是不是损坏，更换符合规格的元器件。

四、带抱闸线圈的主轴不转

1)主轴的频繁起停，使制动也频繁起停，导致控制制动的交流接触器损坏，使制动线圈一直通电抱死主轴电机使主轴无法转动。

处理方法：更换控制抱闸的交流接触器。

五、变频器控制的主轴转速不受控

1)所用主板无变频功能

处理方法：更换带变频功能的主板。

2)系统模拟电压无输出或是与变频器连接存在断路

处理方法：先检查系统有无模拟电压输出，若无，则为系统故障，若有，则检查线路是不是存在断路。

3)系统与变频器连线错误

处理方法：查阅连接说明书，检查连线。

4)系统参数或变频器参数未设置好

处理方法：打开系统变频参数，调整变频器参数。

5)由于系统软件引起的轴转速显示不正确

处理方法：当变频器从S500变到S800，但显示还是S500，需要在编程时使用G04延时，有待系统软件改善。

六、不带变频的主轴(换档主轴)转速不受控

1)系统无S01-S02的控制信号输出

处理方法：检查系统有无换档控制输出，无为系统故障，更换IC或送厂维修。

2)连接线故障

处理方法：系统有换档控制信号输出，检查各连线是不是存在断路或接触不良，检查直流电器或交流接触器是不是损坏。

3)主轴电机损坏或短路

处理方法：检查主轴电机。

4)机床未挂档

处理方法：挂好档。

七、主轴无制动

1)制动电路异常或强电路元件损坏

处理方法：检查桥堆，熔断器，交流接触器是不是损坏;检查强电回路是不是断路。

2)制动时间不够长

处理方法：调系统或变频器的制动时间参数。

3)系统无制动信号输出

处理方法：更换内部元件或送厂维修。

4)变频器控制参数未调好

处理方法：查变频器使用说明书，正确设置变频器参数。

八、主轴启动后立即停止

1)系统输出脉冲时间不够

处理方法：调系统的M代码输出时间。

2)变频器处于点动状态

处理方法：参阅变频器的说明书，调好参数。

3)主轴线路的控制元件损坏

处理方法：检查电路上各接触点接触是不是良好，检查直流继电器，交流继电器是不是损坏，造成触头不自锁。

4)主轴电机短路造成热继电器保护

处理方法：查找短路原因，使热继电器复位。

5)主轴控制回路没带自锁电路，而把参数设置为脉冲信号输出，使主轴不能正常运转

处理方法：把系统控制主轴的启停参数改为电平控制方式。

九、主轴转动不能停止

1)交流接触器或直流继电器损坏，长时间吸合，无法控制。

处理方法：更换交流接触器或直流继电器。

十、系统一上电，主轴立即转动

1)系统内部IC2803击穿

处理方法：更换IC2803或主板。

CK6180型数控车床

数控车床编程技巧

科学技术的发展，导致产品更新换代的加快和人们需求的多样化，产品的生产也趋向种类多样化、批量中小型化。为适应这一变化，数控(NC)设备在企业中的作用愈来愈大。作为国家级重点职校，为顺应时代潮流，重点建设数控专业，选购了BIEJING-FANUC Power Mate O数控车床。它与普通车床相比，一个显著的优点是：对零件变化的适应性强，更换零件只需改变相应的程序，对刀具进行简单的调整即可做出合格的零件，为节约成本赢得先机。但是，要充分发挥数控机床的作用，不仅要有良好的硬件，(如：优质的刀具、机床的精度等)，更重要的是软件：编程，即根据不同的零件的特点，编制合理、高效的加工程序。通过多年的编程实践和教学，我摸索出一些编程技巧。

数控车床虽然加工柔性比普通车床优越，但单就某一种零件的生产效率而言，与普通车床还存在一定的差距。因此，提高数控车床的效率便成为关键，而合理运用编程技巧，编制高效率的加工程序，对提高机床效率往往具有意想不到的效果。

灵活设置参考点

BIEJING-FANUC Power Mate O数控车床共有二根轴，即主轴Z和刀具轴X。棒料中心为坐标系原点，各刀接近棒料时，坐标值减小，称之为进刀;反之，坐标值增大，称为退刀。当退到刀具开始时位置时，刀具停止，此位置称为参考点。参考点是编程中一个非常重要的概念，每执行完一次自动循环，刀具都必须返回到这个位置，准备下一次循环。因此，在执行程序前，必须调整刀具及主轴的实际位置与坐标数值保持一致。然而，参考点的实际位置并不是固定不变的，编程人员可以根据零件的直径、所用的刀具的种类、数量调整参考点的位置，缩短刀具的空行程。从而提高效率。

化零为整法

在低压电器中，存在大量的短销轴类零件，其长径比大约为2~3，直径多在3mm以下。由于零件几何尺寸较小，普通仪表车床难以装夹，无法保证质量。如果按照常规方法编程，在每一次循环中只加工一个零件，由于轴向尺寸较短，造成机床主轴滑块在床身导轨局部频繁往复，弹簧夹头夹紧机构动作频繁。长时间工作之后，便会造成机床导轨局部过度磨损，影响机床的加工精度，严重的甚至会造成机床报废。而弹簧夹头夹紧机构的频繁动作，则会导致控制电器的损坏。要解决以上问题，必须加大主轴送进长度和弹簧夹头夹紧机构的动作间隔，同时不能降低生产率。由此设想是否可以在一次加工循环中加工数个零件，则主轴送进长度为单件零件长度的数倍 ，甚至可达主轴最大运行距离，而弹簧夹头夹紧机构的动作时间间隔相应延长为原来的数倍。更重要的是，原来单件零件的辅助时间分摊在数个零件上，每个零件的辅助时间大为缩短，从而提高了生产效率。为了实现这一设想，我电脑到电脑程序设计中主程序和子程序的概念，如果涉及零件几何尺寸的命令字段放在一个子程序中，而有关机床控制的命令字段及切断零件的命令字段放在主程序中，每加工一个零件时，由主程序通过调用子程序命令调用一次子程序，加工完成后，跳转回主程序。需要加工几个零件便调用几次子程序，十分有利于增减每次循环加工零件的数目。通过这种方式编制的加工程序也比较简洁明了，便于修改、维护。值得注意的是，由于子程序的各项参数在每次调用中都保持不变，而主轴的坐标时刻在变化，为与主程序相适应，在子程序中必须采用相对编程语句。

减少刀具空行程

在BIEJING-FANUC Power Mate O数控车床中，刀具的运动是依靠步进电动机来带动的，尽管在程序命令中有快速点定位命令G00，但与普通车床的进给方式相比，依然显得效率不高。因此，要想提高机床效率，必须提高刀具的运行效率。刀具的空行程是指刀具接近工件和切削完毕后退回参考点所运行的距离。只要减少刀具空行程，就可以提高刀具的运行效率。(对于点位控制的数控车床，只要求定位精度较高，定位过程可尽可能快，而刀具相对工件的运动路线是无关紧要的。)在机床调整方面，要刀具的初始位置安排在尽可能靠近棒料的地方。在程序方面，要根据零件的结构，使用尽可能少的刀具加工零件使刀具在安装时彼此尽可能分散，在很接近棒料时彼此就不会发生干涉;另一方面，由于刀具实际的初始位置已经与原来发生了变化，必须在程序中对刀具的参考点位置进行修改，使之与实际情况相符，与此同时再配合快速点定位命令，就可以刀具的空行程控制在最小范围内从而提高机床加工效率。

优化参数，平衡刀具负荷，减少刀具磨损

㈡ 数控机床主轴不转动的原因是什么

数控车床主轴不转：

1、在空挡。

2、指令方法错误

未设指令档位或档位指令错误。

没有同时指令速度值。

3、液压卡盘夹紧压力不够（压力继电器未发信号）。

4、主电机故障或电磁离合器卡住。

5、主轴档位信号未反馈到NC（变频主轴）。

6、变频器连接线路有故障。

当数控车床操作人员发出主轴转动的指令时，主轴不转时，首先应该判断的是，主轴的电机是否已经转动，如果数控车床的主电机已经转动，但是主轴不转，这种问题可能是应为变速箱挂档没有挂到位置。

这种情况，数控车床操作人员应当先停止主轴电机转动，当电机停稳之后，再重新进行挂档。

(2)数控机床主传动装置故障案例分析扩展阅读

数控车床是一种高精度、高效率的自动化机床。配备多工位刀塔或动力刀塔，机床就具有广泛的加工艺性能，可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹、槽、蜗杆等复杂工件，具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能，并在复杂零件的批量生产中发挥了良好的经济效果。

斜床身数控车床的维护保养如下分析:

为了保证斜床身数控车床的工作精度，延长使用寿命，必须对自用斜床身数控车床进行合理的维护保养工作。车床维护的好坏，直接影响工件的加工质量和生产效率。

当台湾台钰精机数控车床运行500h以后，需进行一级保养。斜床身数控车床保养工作以操作工人为主，维修工人配合进行。

保养时，必须首先切断电探，然后按保养内容和要求进行保养。

㈢ 数控机床常见故障有哪些

1、主轴部件故障

由于使用调速电机，数控机床主轴箱结构比较简单，容易出现故障的部位是主轴内部的刀具自动夹紧机构、自动调速装置等。为保证在工作中或停电时刀夹不会白行松脱，刀具自动夹紧机构采用弹簧夹紧，并配行程开关发出夹紧或放松信号。若刀具夹紧后不能松开，则考虑调整松刀液压缸压力和行程开关装置或调整碟形弹簧上的螺母，减小弹簧压合量。此外，主轴发热和主轴箱噪声问题，也不容忽视，此时主要考虑清洗主轴箱，调整润滑油量，保证主轴箱清洁度和更换主轴轴承，修理或更换主轴箱齿轮等。

2、进给传动链故障

在数控机床进给传动系统中，普遍采用滚珠丝杠副、静压丝杠螺母副、滚动导轨、静压导轨和塑料导轨。所以进给传动链有故障，主要反映是运动质量下降。如：机械部件未运动到规定位置、运行中断、定位精度下降、反向间隙增大、爬行、轴承噪声变大(撞车后)等薯拿。对于此类故障可以通过以下措施预防：

(1)提高传动精度

调节各运动副预紧力，调整松动环节，消除传动间隙，缩短传动链和在传动链中设置减速齿轮，也可提高传动精度。

(2)高传动刚度

调节丝杠螺母副、支承部件的预紧力及合理选择丝杠本身尺寸，是提高传动刚度的有效措施。刚度不足还会导致工作台或拖板产生爬行和振动以及造成反向死区，影响传动准确性。

(3)提高运动精度

在满足部件强度和刚度的前提下，尽可能减小运动部件的质量，减小旋转零件的直径和质量，以减小运动部件的惯性，提高运动精度。

(4)导轨

滚动导轨对赃物比较敏感，必须要有良好的防护装置，而且滚动导轨的预紧力选择要恰当，过大会使牵引力显著增加。静压导轨应有一套过滤效果良好的供油系统。

3、自动换刀装置故障

自动换刀装置故障主要表现在：刀库运动故障、定位误差过大、机械手夹持刀柄不稳定、机械手运动误差较大等。故障严重时会造成换刀动作卡住，机床被迫停止工作。

(1)刀库运动故障

若连接电机轴与蜗杆轴的联轴器松动或机械联接过紧等机械原因，会造成刀库不能转动，此时必须紧固联轴器上的螺钉。若刀库转动不到位，则属于电机转动故障或传动误差造成。若现刀套不能夹紧刀具，则需调整刀套上的调节螺钉，压紧弹簧，顶紧卡紧销。当出现刀套上/下不到位时，应检查拨又位置或限位开关的安装与调整情况。

(2)换刀机械手故障

若刀具夹不紧、掉刀，则调整卡紧爪弹簧，使其压力增大，或更换机械手卡紧销。若刀具夹紧后松不开，应调整松锁弹簧后的螺母，使最大载荷不超过额定值。若刀具交换时掉刀，则属于换刀时主轴箱没有回到换刀点或换刀点漂移造成，应重新操作主轴箱，使其回到换刀位置，重新设定换刀点。

4、各轴运动位置行程开关压嫌漏合故障

在数控机床上，为保证自动化丁作的可靠性，采用了大量检测运动位置的行程开关。机床经过长期运行，运动部件的运动特性发生变化，行程开关压合装置的可靠性及行程开关本身品质特性的改变，对整机性能产生较大影响。一般要适时检查和更换行程开关，可消除因此类开关不良对机床的影响。

5、配套辅助装置故障

液压系统。液压泵应采用变量泵，以减少液压系统的发热。油箱内安装的过滤器，应定期用汽油或超声波振动清洗。常见故障主要是泵体磨损、裂纹和机械损伤，此时一般必须大修或更换零件。

气压系统。用于刀具或工件夹紧、安全防芹手烂护门开关以及主轴锥孔吹屑的气压系统中，分水滤气器应定时放水，定期清洗，以保证气动元件中运动零件的灵敏性。阀心动作失灵、空气泄漏、气动元件损伤及动作失灵等故障均由润滑不良造成，故油雾器应定期清洗。此外，还应经常检查气动系统的密封性。

润滑系统。包括对机床导轨、传动齿轮、滚珠丝杠、主轴箱等的润滑。润滑泵内的过滤器需定期清洗、更换，一般每年应更换一次。

冷却系统。它对刀具和工件起冷却和冲屑作用。冷却液喷嘴应定期清洗。

排屑装置。排屑装置是具有独立功能的附件，主要保证自动切削加工顺利进行和减少数控机床的发热。因此排屑装置应能及时自动排屑，其安装位置一般应尽可能靠近刀具切削区域。

㈣ 数控高速主轴怎么维修，有哪些排除方法

高速电主轴是最近几年在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术。高速数控机床主传动系统取消了带轮传动和齿轮传动。机床主轴由内装式电动机直接驱动，从而把机床主传动链的长度缩短为零，实现了机床的“零传动”。这种主轴电动机与机床主轴“合二为一”的传动结构形式，使主轴部件从机床的传动系统和整体结搭早慎构中相对独立出来，因此可做成“主轴单元”，俗称“电主轴”。
电主轴常见故障的维修分析与排除方法：
1、主轴发热
（1）主轴轴承预紧力过大，造成主轴回转时摩擦过大，引起主轴温度急剧升高。
故障排除方法：可以通过重新调整主轴轴承预紧力加以排除。
（2）主轴轴承研伤或损坏，也会造成主轴回转时摩擦过大，引起主轴温度急剧升高。
故障排除方法：可以通过更换新轴承加以排除。
（3）主轴润滑油脏或有杂质，也会造成主轴回转时阻力过大，引起主轴温度升高。
故障排除方法：通过清洗主轴箱，重新换油加以排除。
（4）主轴轴承润滑油脂耗尽或润滑油脂过多，也会造成主轴回转时阻力、摩擦过大，引起主轴温度升高。
故障排除方法：通过重新涂抹润滑脂加以排除。
2、主轴强力切削时停转
（1）主轴电动机与主轴连接的传动带过松，造成主轴传动转矩过小，强力切削时主轴转矩不足，产生报警，数控机床自动停机。
故障排除方法知敬：通过重新调整主轴传动带的张紧力，加以排除。
（2）主轴电动机与主轴连接的传动带表面有油，造成主轴传动时传动带打滑，强力切削时主轴转矩不足，产生报警，数控机床自动停机。
故障排除方法：通过用汽油或酒精清洗后擦干净加以排除。
（3）主轴电动机与主轴连接的传动带使用过久而失效，造成主轴电动机转矩无法传动，强力切削时主轴转矩不足，产生报警，数控机床自动停机。
故障排除方法：通过更换新的主轴传动带加以排除。
（4）主轴传动机构中的离合器、联轴器连接、调整过松或磨损，造成主轴电动机转矩传动误差过大，强力切削时主轴振动强烈。产生报警，数控机床自动停机。
故障排除方法：通过调整、更换离合器或联轴器加以排除。
3、主轴工作时噪声过大
（1）主轴部件动平衡不睁枝良，使主轴回转时振动过大，引起工作噪声。
故障排除方法：需要机床生产厂家的专业人员对所有主轴部件重新进行动平衡检查与调试。
（2）主轴传动齿轮磨损，使齿轮啮合间隙过大，主轴回转时冲击振动过大，引起工作噪声。
故障排除方法：需要机床生产厂家的专业人员对主轴传动齿轮进行检查、维修或更换。
（3）主轴支承轴承拉毛或损坏，使主轴回转间隙过大，回转时冲击、振动过大，引起工作噪声。
故障排除方法：需要机床生产厂家的专业人员对轴承进行检查、维修或更换。
（4）主轴传动带松弛或磨损，使主轴回转时摩擦过大，引起工作噪声。
故障排除方法：通过调整或更换传动带加以排除。
4、刀具无法夹紧
（1）碟形弹簧位移量太小，使主轴抓刀、夹紧装置无法到达正确位置，刀具无法夹紧。
故障排除方法：通过调整碟形弹簧行程长度加以排除。
（2）弹簧夹头损坏，使主轴夹紧装置无法夹紧刀具。
故障排除方法：通过更换新弹簧夹头加以排除。
（3）碟形弹簧失效，使主轴抓刀、夹紧装置无法运动到达正确位置，刀具无法夹紧。
故障排除方法：通过更换新碟形弹簧加以排除。
（4）刀柄上拉钉过长，顶撞到主轴抓刀、夹紧装置，使其无法运动到达正确位置，刀具无法夹紧。
故障排除方法：通过调整或更换拉钉，并正确安装加以排除。
5、刀具夹紧后不能松开
（1）松刀液压缸压力和行程不够。
故障排除方法：通过调整液压力和行程开关位置加以排除。
（2）碟形弹簧压合过紧，使主轴夹紧装置无法完全运动到达正确位置，刀具无法松开。
故障排除方法：通过调整碟形弹簧上的螺母，减小弹簧压合量加以排除。
电主轴是集高转速、高精密机电一体的精密部件，是实现高速精密加工的关键功能部件。合理选用优质适合的电主轴，以及正确维护与保养可以发挥电主轴的工作特性，使电主轴长期高效运转，并延长电主轴的使用期限。电主轴的正确使用维护和保养：
1、严格按照使用说明书来规范操作
操作人员应该对所选用的电主轴及配件有一个基本了解，包括电主轴的额定功率、转速等各项要求，做到不超额定功率运转，超负荷运转可能会导致电主轴闷车、转子卡死，使电主轴受到严重损伤，造成更高维修成本。
2、提供可靠的冷却条件
高速电主轴通常有液体冷却和空气强制冷却方式：
1）液体冷却电主轴需要定期检查冷却液的使用情况，及时供给；
2）空气强制冷却电主轴需要定期检修电主轴空气制冷系统，避免故障。
3、提供可靠的润滑调节
对于油气润滑的电主轴来说，应该给主轴提供可靠稳定的润滑条件。注入油气润滑器的润滑油需要经过过滤，避免杂质混入，油种混用。定期观察油量并加油，避免断油，定期清洗滤芯滤网。
4、保持轴承的清洁
高精密的高速电主轴轴承是电主轴刚性与精度的重要保证，清洁度对于精密轴承产品而言至关重要，轴承的清洁是保证高速电主轴使用寿命的重要环节。定期保养轴承，避免杂质混入种族，防止水分锈蚀轴承等。

㈤ 数控车床常见故障

首先要明确部分无法换刀属于无诊断显示故障，这种故障常常表现为指令正常，而执行时却不能动作，因此这种故障的排除难度也是最大的。
其次，要查找系统的故障，核对换刀前后的系统参数，如果参数发生了变化，则系统认为换刀不能结束，也就无法正常结束换刀，系统也就无法继续向下执行。通过确认换刀前后的参数，也就可以断定系统程序是否正常。
另外，还要查找信号联络线的故障，具体的就要看下线路是否有断路或者虚接的现象。为了排除偶然性，可以将排号顺序不同的刀具联络线进行互换这样就可以判断是否是线路的问题。