数控机床故障诊断与维修 FANUC 教学课件 作者 董晓岚 项目4：模拟主轴驱动系统的调试与维修.pptx

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1、项目4：模拟主轴单元的调试与维修任务1三菱FR-S500通用变频器的连接任务2模拟主轴变频器与数控系统参数设定任务3主轴驱动系统电机转速异常故障任务1三菱FR-S500通用变频器的连接4.1.1通用变频器根据公式：n=60f/p；可知交流异步电机的转速与电源频率f成正比与电机的极对数成反比，因此，改变电源的频率可调节电机的转速。通常，我们为了保证在一定的调速范围内保持电动机的转矩不变，在调节电源频率f时，必须保持磁通Φ不变，由公式U≈E=4.44fWKΦ可知，Φ∝U/f所以改变频率f时，同时改变电源电压U，可以保持磁通Φ不变。目前大部分变频器都采用了上述原理。用同时

2、改变f和U的方法来实现电机转速n的调速控制，并使得输出扭矩在一定范围内保持不变。任务1三菱FR-S500通用变频器的连接4.1.2三菱FR-S500变频器强电接线端子4.1.3三菱FR-S500变频器弱电接线端子4.1.4三菱FR-S500变频器标准接线图4.1.5主轴电气回路的组成任务2模拟主轴变频器与数控系统参数设定4.2.1数控机床主轴控制方式FANUC0iMD数控系统提供两种主轴控制方式：串行接口：用于连接FANUC公司主轴伺服电动机/放大器。主轴放大器与CNC进行串行通信，交换转速和控制信号等。模拟接口：用变频器模拟电压控制主轴异步电动机转速的方法。任务2

3、模拟主轴变频器与数控系统参数设定4.2.2数控系统主轴参数设定4.2.3三菱FR-S500变频器操作面板操作4.2.4三菱FR-S500变频器基本参数设定任务3主轴驱动系统电机转速异常故障4.3.1主轴驱动系统常见故障故障表现原因外界干扰屏蔽和接地措施不良时，主轴转速或反馈信号受电磁干扰，使主轴驱动出现随机和无规律的波动。判别方法，使主轴转速指令为零再看主轴状态。过载切削用量过大，频繁正、反转等均可引起过载报警。具体表现为电动机过热、主轴驱动装置显示过电流报警等。主轴定位抖动主轴准停用于刀具交换、精镗退刀及齿轮换档等场合，有三种实现形式：1）机械准停控制（V形槽和定

4、位液压缸）；2）磁性传感器的电气准停控制；3）编码器型的准停控制（准停角度可任意）上述准停均要经减速，减速或增益等参数设置不当、限位开关失灵、磁性传感器间隙变化或失灵都会引起定位抖动。主轴转速与进给不匹配当进行螺纹切削或用每转进给指令切削时，会出现停止进给、主轴仍然运转的故障。主轴有一个每转一个脉冲的反馈信号，一般为主轴编码器有问题。可查CRT报警、I/O编码器状态或用每分钟进给指令代替。转速偏离指令值主轴实际转速超过所规定的范围时要考虑，电机过载、CNC输出没有达到与转速指令对应值、测速装置有故障、主轴驱动装置故障。主轴异常噪声及振动电气驱动（在减速过程中发生、振

5、动周期与转速无关）；主轴机械（恒转速自由停车、振动周期与转速有关）。主轴电动机不转CNC是否有速度信号输出；使能信号是否接通、CTR观察I/O状态、分析PLC梯形图以确定主轴的启动条件（润滑、冷却）；主轴驱动故障；主轴电机故障。任务3主轴驱动系统电机转速异常故障4.3.3主轴电机常见故障主轴电机不转动故障，考虑：CNC是否有速度信号输出，测量主轴系统模拟量输出，使能信号；电源故障，检测主轴变频器工作电源回路、电动机电源回路；数控系统参数设定故障，检测主轴驱动相关参数。主轴不能反转故障，考虑：电气线路故障，检测正转、反转控制回路；变频器参数设定故障，检测控制单元正反转

6、设定参数。主轴转速不正常故障，考虑：系统电源故障，电源缺相或相序不对；变频器参数设定故障，检测变频器电源频率开关设定，主轴电机最高旋转速度；数控系统参数设定故障，检测署控告系统主轴控制增益参数。谢谢！任务1三菱FR-S500通用变频器的连接4.1.2三菱FR-S500变频器强电接线端子返回FR-S500变频器强电接线端子任务1三菱FR-S500通用变频器的连接4.1.3三菱FR-S500变频器弱电接线端子返回FR-S500变频器弱电接线端子任务1三菱FR-S500通用变频器的连接4.1.4三菱FR-S500变频器标准接线图返回FR-S500变频器接线图任务1三菱FR

7、-S500通用变频器的连接4.1.5主轴电气回路的组成返回主轴电气回路的组成任务2模拟主轴变频器与数控系统参数设定4.2.2数控系统主轴参数设定返回参数号（#位）一般设定值参数含义3716#0A/Ss0主轴电机的种类为模拟主轴37171使用连接于1号放大器号的主轴电机3720位置编码器的脉冲数8133#5SSN1是否使用主轴串行输出30314S代码的容许位数3741-3744第1档-第4档传动比主轴最高转速3730主轴速度指令的增益调整数据3731主轴速度指令的漂移补偿值3735主轴电机的最低钳制速度3736主轴电机的最高钳制速度3772各主轴的上限转速3798