主轴驱动系统常见故障的处理论文范例.doc

南方动力机械公司职工工学院 毕业设计（论文） 主轴驱动系统常见故障及处理 学生姓名： 范 柱 龙 所在院系： 机 械 工 程 学生专业： 机电一体化 指导老师： 刘 红 华 日 期： 2011年10月10日 摘 要 电子工业的飞速发展，使各种集成度高、性能先进的调速驱动层出不穷，给数控机床的更新换代提供了有利条件，但对于目前大中型企业还无法将旧数控机床全部改造的现实，修理旧的驱动系统，仍是维修战线上的一项艰巨任务。 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。 目 录 1 主轴驱动系统概述 1 1.1 数控机床对主轴驱动系统的要求 1 1.1.1 调速范围宽并实现无极调速 1 1.1.2 恒功率范围要宽 1 1.1.3 具有4象限驱动能力 1 1.1.4 具有位置控制能力 1 1.1.4 具有较高的精度与刚度，传动平稳，噪音低 1 1.1.6 良好的抗振性和热稳定性 2 1.2 不同类型的主轴系统的特点和使用范围 2 1.2.1 普通笼型异步电动机配齿轮变速箱 2 1.2.2 普通笼型异步电动机配简易型变频器 2 1.2.3 普通笼型异步电动机配通用变频器 2 1.2.4 专用变频电动机配通用变频器 2 1.2.5 伺服主轴驱动系统 3 1.2.6 电主轴 3 1.3 常用的主轴驱动系统介绍 3 1.3.1 FANUC（法那科）公司主轴驱动系统 3 1.3.2 SIEMENS（西门子）公司主轴驱动系统 3 1.3.3 DANFOSS（丹佛斯）公司系列变频器 3 1.3.4 HITACHI（日立）公司系列变频器 4 1.3.5 HNC（华中数控）公司系列主轴驱动系统 4 1.4 主轴驱动系统的分类 4 2 直流主轴伺服系统故障诊断与维修 4 2.1 直流主轴驱动系统介绍 4 2.2 主轴定向控制方案简介 5 2.3 直流主轴驱动系统常见故障 5 2.3.1 主轴速度不正常或不稳定 5 2.3.2 电动机速度达到一定值就上不去了 6 2.3.3 发生过流报警 6 2.3.4 过热或过载报警 7 2.3.5 保险丝熔断 7 2.3.6 电动机不转 7 2.3.7 主轴定向不停止 8 2.3.8 电刷磨损严重或电刷面上有划痕 8 2.4 维修实例 9 2.5 直流主轴驱动系统使用注意点和日常维护 10 2.5.1 安装注意事项 10 2.5.2 使用检查 10 3 主轴通用变频器 11 3.1 变频器技术简介 11 3.2 通用变频器常见报警及保护 12 3.3 通用变频器常见故障及处理 12 4 交流伺服主轴驱动系统常见故障及排除 15 4.1 交流伺服主轴驱动系统 15 4.2 交流伺服主轴驱动系统常见故障 16 4.3 各种主轴驱动单元的维修实例 17 5 交流伺服主轴驱动系统维护 21 5.1 日常检查 21 5.2 定期检查 21 致 谢 23 参考文献 24 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。 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： 1.1.1 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