主轴系统故障实例及诊断方法

【例1-105】 主轴转速不稳故障。

故障设备：某机床厂TND360数控车床，采用TX-8系统。

故障现象：机床开机后，前l0min左右主轴速度上不去，无具体报警信号指示或显示，l0min后可以正常工作。一个多月后，这种现象的时间稍延长，且机床正常运行中也会出现主轴转速不稳，并出现A16号报警。

故障检查与分析：在机床出现故障而无报警显示的情况下，只检查主驱动部分的主电源电压、连接电缆、焊接件、主电动机电刷及测速元件等，均正常，其他基本无从查起。出现A16号报警后，查报警内容为低于最低场励磁或者运行前没有准备。但机床开机后，前l0min各部分运行准备正常，只是主轴速度上不去，而主轴速度与场励磁有关，所以重点检查场励磁部分。检查主轴电动机、测速发电机接线端子、电枢线圈、电刷、连接电缆等均正常。再检查场励磁部分的电源（见图1-62）。发现磁场调节部分用电源变压器原电压交流380V正，二次侧交流20V电压有波动，励磁线圈的电压也跟着波动，当励磁电压快减到0V时，出现A16号报警，因励磁线路本身正常，所以故障应在磁场调节电源板上。取下印制电路板，仔细观察测量发现变压器副边15脚有裂痕，用手触动，出现明显接触不良状态，究其原因是由于温度影响，开机10min后，焊点随温度升高而膨胀。接触良好，关机冷却后，接触不好，反复如此工作中设备若有大的振动，故障就会出现。

图1-62 磁场调节电源板变压器

故障处理：重新焊接15脚，故障排除。

【例1-106】 匈牙利EEN-400数控车床解除主传动禁止的方法探讨和故障处理。

故障现象：起动主轴驱动，无论是正转，还是反转，都不转。LED显示S•READY？用消除键能除去。

故障检查与分析：EEN-400匈牙利数控车床（380mm×1250mm）是由匈牙利西姆（SEIN）公司生产的。配置的数控系统型号为HUNOR PNC721，由匈牙利电子测量设备厂（ENGJ）生产，主驱动单元EFG380-105也由ENG厂生产。(www.xing528.com)

查操作手册，揭示S•READY？意为主传动不能被作用，可能是电源异常或失调；在连接线上相序错误；相序滞后或电压失效；主传动击穿破坏等。检查上述部位一切都正常，找不到故障点，同时伺服驱动也不响应。

根据以往调试进口设备的经验，进口精密机床总是会在调试的第一步、第二步上设置某些人为的硬件故障，以防调试人员在没有全部掌握本机床之前盲目开动。现在提示的既然是主轴准备好了没有，那么原因还应在主轴上。检查主轴转速系统给定的主轴转速为40r/min，这是主轴的最低速，但在实际切削中无实用价值。应该把它设置到加工切削时的正常速度。

故障处理：鉴于以上的分析，考虑在找不到更好的处理方法时，可用改变主轴转速的设制来试一试，改设转速120r/min，此时正转、反转、停均能达预期效果，报警信号消除，故障排除，同时伺服驱动也正常。

说明：①当再度设主轴40r/min，驱动能正常执行，也即第一次修改转速以后，一切都恢复正常，在其余二台数控车调试中也出现同样情况，都是通过改变一次主轴转速的设定后才能实现主驱动及伺服运动；②这次故障的排除有它的偶然性，也有它的必然性，偶然性是在我们并不了解报警的内涵，也不掌握处理方法，故障的排除只是碰巧，它的必然性是总结了以往调试进口机床的经验，以及对金属切削加工规律的了解，判断出既然能为精密的机床设置人为的硬件故障，那么也完全可以为CNC系统机床设置软件故障；③系统在为主驱动编制的程序中，很可能设置了一个计数器，必须在第二次接到40r/min的指令后才能执行40r/min或是必须接到主轴转速修改指令后才能执行主驱动，否则就显示S•READY？并禁止主驱动。如果系统已被打开并实现过主驱动的，只需在出厂装箱前重新输入一遍程序，则禁令又可被执行。这也是一种保护程序及保护机床的方法。只有在禁令被解除后，CNC系统才向主驱动单元输出准备好的信号，主驱动板上的LDl灯亮，主电动机才能被起动。

【例1-107】 一台数控车床主轴旋转出现报警1068 ALARM-ASPEED DEVIATION TOO LARGE SPDL（主轴转速偏差太大）。

数控系统：日本OKUMAOSP7000L系统。

故障现象：这台机床更换主轴轴承后，开机起动主轴时出现1068报警，主轴转不起来。

故障检查与分析：因为是维修主轴之后出现的这个报警，首先怀疑主轴没有维修好，但进行检查没有发现问题。用低速旋转主轴，可以转起来，但机床主轴负载表显示负载率为180%，过高，此时屏幕没有显示主轴速度。因此怀疑转速检测环节有问题，检查主轴速度检测传感器发现，由于安装不良，使传感器表面划伤，造成传感器损坏。

故障处理：更换传感器后，主轴恢复正常工作。