普通車（chē）床數控改造主軸電機控製設計及故障維修-特種加（jiā）工機床網-數（shù）控機床市場（chǎng）網（wǎng）

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普通車床數控改造主軸電機控（kòng）製設計（jì）及故（gù）障維修

2022-2-17 來源：- 作者：-

摘要：普通車床數控改造要考慮主軸電機（jī）控製設計改造，有正轉、停轉和反轉控製，關鍵還要進行主軸停（tíng）轉製動，本文以典型案例（lì）論述主軸電機控製及製動設計、故障測試與維修方法，對其他數控改造故障維修（xiū）均有借鑒（jiàn）意義（yì）。

關（guān）鍵詞：數控改造；主軸控製；製動；故（gù）障；維修

普通車床（chuáng）數控改造具有很好的經濟社會效益，改造後用於（yú）職業技術學校加工製造（zào）類專業實訓很實用，作者用 KND100i-D 數控係統對（duì）普通車床進（jìn）行了數（shù）控改造設計，數控係統執行 M03、M05 或（huò） M04 指令則主軸正轉、停（tíng）轉或反轉，也（yě）用 ZD-15 直流電子製動器對（duì）主軸電機 M05 停轉進行了製動設計（jì）改造。使用（yòng）一年後曾出現故（gù）障，現有職（zhí）業教育、本科教育相關教材等書籍（jí）並沒有（yǒu）論述（shù）相關故障維修，不少企（qǐ）業也很缺乏數控機床故（gù）障維修人才，這（zhè）也是職業技術教育加工製造類專業（yè）教學需要解決的（de）問題，作者查閱（yuè）文（wén）獻 [2][3][4][5]，進行（háng）了現場測試研究，解（jiě）決了故障維修（xiū）問題，今做介紹，具有推廣借鑒（jiàn）意義。

1、數控係統持續信（xìn）號控製三相交流電機設計原理

KND100i-D 數控係統采用圖（tú） 1 所示持續信號控製主軸三相交（jiāo）流電機原理如下：圖（tú） 1(c) 數控係統執行M03，直流繼電器 J1 線圈（quān）帶電，J2、J3 不帶電，圖 1(b)中直流繼電器 J1 常開觸點閉合，交流接觸器 KM1 線圈帶電（diàn），圖 1(a) 中直流繼電器 J1 常（cháng）閉觸點斷開，交流接觸器主觸點 KM1 閉（bì）合，電機 M 正轉。

圖 1(c) 數（shù）控係統執行 M05 再執行潤滑指令 M32（M31 為停止潤滑指（zhǐ）令（lìng）），直流繼電器 J1、J2 線圈均（jun1）不帶電，J3 線圈帶電，圖 1(b) 中直流繼電器 J1、J2 常開觸點均（jun1）斷開，交流接觸器 KM1、KM2 線圈均不帶電，圖1(a) 中交流（liú）接觸器主（zhǔ）觸點 KM1、KM2 均斷（duàn）開，電機 M停轉。圖 1(a) 中 J3 常開觸點閉（bì）合，電子製（zhì）動器（qì） ZD-15 C 點（diǎn）與 24V 接通，B1、B2 接（jiē）通，圖 1(b) 交流接觸器線圈（quān） KM3 帶電，圖 1(a) 中主觸點 KM3 閉合，電子製動器輸出（chū）直流（liú）電壓至三相交流電機（jī），致（zhì）使電機製動至設置的時間後，B1、B2 斷開（kāi），電機停止製動。

a）三相（xiàng）電機正轉、反轉、停轉及製動主電路原理圖

b）控製電路原理圖 c）數控係統接口電路原理圖

圖 1 數控係統持續信號控製三相（xiàng）電機原理圖

圖 1(c) 數控係統執行 M04，直流繼電（diàn）器 J2線（xiàn）圈（quān）帶電，J1、J3 不帶電，圖 1(b) 中直流繼電器 J2 常開（kāi）觸點閉合，交流接觸器 KM2 線圈帶電，圖 1(a) 中直流繼電器 J2 常閉觸點斷開，交流接觸器主觸點 KM2閉合，電機 M 反轉。圖 1 所示數控改造（zào）後，加工程序編製思路為：

N0010 M31 J3 繼電器線圈斷（duàn）電

N0020 M03 主軸正轉

N0030 G91 相對編（biān）程（或絕對編程）

N0040 ……………（零件加工程（chéng）序）

……… ………

N0100 M05 主軸（zhóu）停轉

N0110 M32 主軸抱閘製動後鬆開主（zhǔ）軸

N0120 M02 加工程序結束

2、數控（kòng）車床主軸控製故（gù）障測試與維修

如圖 1 所示普通車床數控改造後，使用效果很好，自動化程（chéng）度和（hé）生產效率均大（dà）大提高了，但使用一年後出現（xiàn）了故障，今論述（shù）維修。

2.1 數（shù）控係（xì）統執行 M03 主軸不正轉

按操（cāo）作麵（miàn）板上的主軸正轉鍵，依次觀（guān）察圖（tú） 1 所示(c)(b)(a) 區域繼電器和交流接觸器帶電動作情（qíng）況，發現(c) 圖所示區域直流繼電器 J1 線圈帶電觸點動（dòng）作發出響聲，J2、J3 直流繼（jì）電器觸點均不動作（zuò），也不發出響聲（shēng），說明故障不在（zài） (c) 圖區域。再看（kàn） (b) 圖所示區域，按主軸正轉鍵，交流接觸器 KM1 觸點不（bú）動作，沒有發出聲音，說明其線圈沒帶電或損壞，仔細檢查發現其線圈接線（xiàn）脫落（luò），重新接好（hǎo）恢複（fù）正常。

這就是按區（qū）域找故障維修法，如（rú）按主軸正轉鍵，J1直流繼電器線圈（quān）不帶電，觸點不動作，則故障在 (c) 區域；如果 J1 直流繼電器線圈帶電，觸點動作；KM1 交流接觸器線圈也帶電觸點（diǎn）動作（zuò）；但電機不轉則故障在 (a) 圖所示區域。這就（jiù）是分區域檢查（chá）故障的方法。

2.2 曾出現數控係統執行 M03 主軸時轉時不轉故障

按操作麵板上的主軸正轉鍵（jiàn），依次觀（guān）察圖 1 所示 (c)(b)(a) 圖所示區域的直流繼電器或交（jiāo）流接觸器帶電（diàn）動作情況？發現 (c) 圖所示區（qū）域直流繼電器 J1 觸點也時常動作發出響聲（shēng），則其線圈時帶電（diàn）時（shí）不帶電；再觀察交流接觸器 KM1 的觸點也是時常動作發出響聲，則是（shì）其線圈時帶（dài）電時不帶電，致使電機時轉（zhuǎn）時（shí）不轉。

所以先從 (c) 圖所（suǒ）示（shì）區域找原因，按數控係統操作麵板上主軸反轉鍵，則直流繼（jì）電器 J2、交流接觸器（qì） KM2也（yě）存在類似情況，致使電機時反轉時不轉，測試 24V直流電源是 16.5V，換一個好的直（zhí）流電源，故障排除（chú），電機運轉很正常。

繼（jì）續找原因，該數控車床開始加工鑄鋁件，是塑性材料，為帶狀鐵屑，後來加工鑄鐵（tiě）件為脆（cuì）性材料，鐵屑（xiè）為粉末狀，不少粉末狀鐵屑進入了直流電源，影（yǐng）響（xiǎng）了其性（xìng）能，輸出電壓降低了，出（chū）現主軸時轉時不轉故障。安裝一個吸塵器，把粉末狀鐵屑吸走，再沒有出（chū）現類似故障。

2.3 數控係統（tǒng）執行 M05、M32 後主軸不製動

按操作麵板（bǎn）上的潤滑鍵（即 M32 功能鍵），觀察圖 1 所示（shì） (c)(b)(a) 哪個區域繼電器或交流（liú）接觸器帶電動作情況？發現 (c) 圖所示區域直流繼電器（qì） J3 線圈帶電觸點動作發出（chū）響聲，J1、J2 直流繼電器觸點均不動作，也不發出響聲，說明故障不在 (c) 圖區域。

再看 (b) 圖所示區域，按潤滑（huá）鍵，交流接觸器 KM3觸點不動作（zuò），檢查 B1、B2 接線正確，再檢查 (a) 圖所示區域，發現直流繼電器常開觸點 J3 接線（xiàn）脫落，重新接（jiē）好後，故障消失，製動正（zhèng）常了。

3、結語

本文論述（shù）的（de）普通車床數控改造主軸（zhóu）控製及製動設計，使用效果很好，分（fèn）區域檢查故障的方法具有思路清晰、檢查直（zhí）觀等優點，對（duì）其他設備數控化改造（zào）電機製動均有借鑒意（yì）義，該設計和分區域檢查故障的方（fāng）法，對（duì）提（tí）高職業（yè）技術教育加工製（zhì）造（zào）類專業的教學質（zhì）量（liàng）也有指導（dǎo）意義。

作者：李春勤葛平海劉世忠（zhōng）

來（lái）源： 1. 山東省日照市科技中（zhōng）等專業（yè）學校實訓部；

2. 山（shān）東五征集團有限公司人力資源部；

3. 山東省日照市科（kē）技中等專業學校數控（kòng）技術係

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