主轴传动系统的故障维修与保养培训课件.ppt

《主轴传动系统的故障维修与保养培训课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在PPT专区-天天文库。

1、数控机床调试与维修主编：张洪强项目三：主轴传动系统的故障维护与保养【学习目标】（一）专业能力目标1、清楚变频主轴的组成；2、清楚主轴的机械结构及变频器的接线、主要参数意义及设置方法；3、能进行变频主轴常见故障维修；（二）社会能力目标1.具有良好的职业道德和敬业精神；2.具有较强的责任感；3．具有团结协作精神；4．具有良好的心理素质和身体素质；（三）方法能力目标1.具有通过电教片、网络等现代途径学习和图书查询等自学能力；2.具有综合运用知识与技术从事程度较复杂的技术工作的能力。【相关知识】任务1：变频主轴常

2、见故障维修及保养一、主轴常识数控机床主轴驱动系统是数控机床的大功率执行机构，主轴部件是影响机床加工精度的主要部件,回转精度影响工件的加工精度,功率与回转速度影响加工效率,自动变速、准停和换刀等影响机床的自动化程序。主轴的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。对主轴驱动的要求：足够的转速范围；足够的功率和扭矩；各零部件应具有足够的精度、强度、刚度和抗振性；噪声低、运行平稳；与进给同步功能：为了使数控车床具有螺纹切削功能，要求主轴能与进给驱动实行同步控制；准停功能

3、：在加工中心上，为了自动换刀，还要求主轴具有高精度的准停功能。主轴驱动系统包括主轴驱动装置、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。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。新兴的电主轴（一体化主轴）最高

4、转速可达150000转/分钟，额定功率可达100千瓦，可实现恒转矩调速和恒功率调速。图3-1主轴驱动装置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

5、本发那克公司的α系列等，如图3-1。控制关系：电机驱动主轴，变频器控制电机正反转和转速，变频器受数控系统控制，包括用模拟直流电压（0—10V）控制变频器的频率，用I/O口输出的开关信号控制变频器输出三相交流电的相序，数控系统根据操作者或程序s或m要求，以及由主轴速度传感器反馈信号确定主轴的控制输出。二、CK6136主轴传动系统CK6136数控车床主轴驱动系统采用通用变频器控制普通三相交流异步电动机，实现主轴的变频无级调速，利用编码器实现主轴位置（速度）检测。图3-2单轴无级调速主轴箱结构图1、主轴带轮2、

6、同步带轮3、主轴4、同步带5、编码器支架6、编码器CK6136数控车床主轴驱动系统采用通用变频器控制普通三相交流异步电动机，实现主轴的变频无级调速，利用编码器实现主轴位置（速度）检测。图3-2是单轴无级调速主轴箱结构图。图3-3是手动两档变频调速主轴箱传动示意图。主轴电机通过皮带传动使轴Ⅰ获得旋转运动，经过轴Ⅰ上的齿轮z1与轴Ⅱ的齿轮z2的齿轮传动，轴Ⅱ转动，同时Ⅱ轴上的齿轮双联滑移齿轮z3和z4开始旋转，滑移齿轮在左边位置时，轴Ⅱ的运动经z3/z54齿轮副传到主轴Ⅲ，获得高档区转速215-2500r/m

7、in；滑移齿轮在右边位置时，轴Ⅱ的运动经z4/z6齿轮副传到主轴Ⅲ，获得低档区转速34-400r/min。同时主轴尾部的同步带轮Ⅳ转动，通过同步带，把主轴的转动传递给编码器，检测主轴的转速。主轴箱变速手柄用来控制Ⅱ轴滑移齿轮位置，位于机床前侧防护门内。按住门上的按钮并旋转90°可打开防护门。操作变速手柄，当手柄手把指向“L”时，主轴在低档转速区，指向“H”时，主轴在高档转速区。图3-3手动两档变频调速主轴箱三、三相交流感应异步电动机三相交流异步电动机主要有定子和转子组成，见图3-4。定子绕组是三个匝数相同

8、、节距相同、空间互差120电角度的对称绕组。转子绕组（鼠笼）闭合。图3-4三相交流异步电动机的结构在三相对称绕组中通入三相对称交流电，就产生沿定子轴线旋转的旋转磁场，转子中的导体（导条）切割磁力线产生感应电动势，感应电动势在闭合的转子回路产生感应电流，感应电流和旋转磁场作用，产生电磁力，产生电磁转矩，该转矩如大于负载转矩，转子就转起来。转子的转向和旋转磁场的转向相同，可通过改变相序改变。转子的转速n=（1-s）ns=（1-s）