数控机床的主轴驱动系统也是主要的驱动系统。其性能直接决定了加工工件的表面质量。其结构复杂,机械、电气、气动,故障率高。其可靠性将直接影响数控机床的性能。安全和生产力。因此,在数控机床的维修和保养中,主轴驱动系统非常重要。根据维修单,维修人员到现场进行故障查询排查,确定维修方案,拟定维修工作计划,规划工时和费用;检查数控机床plc、数控系统、变频器手册的相关显示界面和电路原理图。数据,分析故障原因;使用通用工具和万用表检测和判断故障部位,在机床现场快速排除故障,填写维修记录并交验收。
主轴相关知识
数控机床的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代码速度指令和M代码辅助功能指令,驱动主轴进行切削加工。它包括主轴驱动装置、主轴电机、主轴位置检测装置、传动机构和主轴。通常主轴带动被加工工件进行车削,对应的机床为车床;主轴带动刀具旋转铣削,对应的机床为铣床。
主轴系统分类及特点
全功能数控机床的主要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皮带传动带动主轴旋转,或通过皮带传动和主轴箱内的减速齿轮(以获得更大扭矩)带动主轴旋转。另外,根据主轴转速控制信号的不同,可分为模拟控制主轴驱动装置和串行数字控制主轴驱动装置两种。模拟量控制的主轴驱动装置采用变频器实现对主轴电机的控制。有两种形式:通用变频器控制通用电机和专用变频器控制专用电机。目前大多数经济型机床采用数控系统模拟量输出+变频器+感应(异步)电机的形式,非常划算。此时,模拟主轴也可称为变频主轴。串行主轴驱动装置一般由各种数控公司开发生产,如西门子的611系列和日本的发那科α系列。
1.带齿轮箱的普通笼式异步电动机
这是最经济的主轴配置方法,但只能实现阶梯式调速。由于电机始终以额定转速工作,经过齿轮减速后,主轴低速时输出扭矩大,重切削能力强,非常适合。粗加工和半精加工的要求。如果加工的产品比较单一,对主轴转速没有太高的要求,也可以配置在数控机床上,效果不错;它的缺点是噪音比较大,因为电机工作在工频下,主轴转速范围不大,不适用于有色金属和需要频繁改变主轴转速的加工场合。
2、普通笼式异步电动机配简易变频器
可实现主轴无级调速。主轴电机只有在500转左右以上才能有令人满意的扭矩输出。否则,特别是车床容易熄火,一般采用二速齿轮或皮带传动。 ,但主轴只能在中高速范围内工作。另外,由于普通电机最高转速的限制,主轴的转速范围受到很大限制。
该方案适用于需要无级调速但不要求低速或高速的场合,如数控钻、铣床。中国生产的简单逆变器有很多。
3、通笼式异步电动机配通用变频器
除了U/f曲线调节,目前进口的通用变频器一般还具有无反馈矢量控制功能,可以改善电机的低速特性。采用两级齿轮传动,基本可以满足加工余量小的低速(100-200转)加工,但也受电机最高转速限制。这是经济型数控机床最常用的主轴驱动系统。