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FANUC主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的故障診斷與維修
日期：2010年11月02 來源：沈陽機(jī)床（集團(tuán)） 關(guān)鍵字：數(shù)控機(jī)床
FANUC公司生產(chǎn)的主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，主要可以分為直流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與交流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)兩大類。
直流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通常用于20世紀(jì)80年代以前的數(shù)控機(jī)床上，多與FANUC5.6.7系統(tǒng)配套使用。此類機(jī)床由于其使用時(shí)間已較長，一般都到了故障多發(fā)期，但由于當(dāng)時(shí)數(shù)控機(jī)床的價(jià)格通常都比較昂貴，在用戶中屬于大型、精密、關(guān)鍵設(shè)備，保養(yǎng)、維護(hù)通常都較好，因此在企業(yè)中繼續(xù)使用的情況比較普遍，維修過程中遇到的也較多。
在交流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)方面，F(xiàn)ANUC公司作為全世界最早開發(fā)交流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的廠家之一，自1980年成功開發(fā)交流主軸系統(tǒng)以來，已經(jīng)生產(chǎn)了多個(gè)系列的交流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)品。作為數(shù)控機(jī)床維修中的常見產(chǎn)品，主要有UT幾種：
I)A06B_iO"(ACMode11~40)系列交流主軸電動(dòng)機(jī)與A06B - 6044系列交流主軸驅(qū)動(dòng)器配套組成的模擬式交流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)系列產(chǎn)品。該系列主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為FANUC公司80年代初期的常用產(chǎn)品，主要配套的系統(tǒng)有FANUC11、FANUCO、FANUC6籌。
該系列產(chǎn)品驅(qū)動(dòng)器主回路采用PWM控制、大功率晶體管驅(qū)動(dòng)的型式，輸出功率范圍為1.5，37kW。驅(qū)動(dòng)器采用了徽處理器數(shù)字控制技術(shù)，帶有速度、方向、起�？刂菩盘�(hào)接口與D/A轉(zhuǎn)換器、實(shí)際轉(zhuǎn)速／挈引旺信號(hào)輸出、電氣主軸定向準(zhǔn)停（附加功能）等功能。驅(qū)動(dòng)器具有良好的響應(yīng)特性，在整個(gè)速度范圍內(nèi)工作平穩(wěn)、振動(dòng)和噪聲較�。渲�5. 5kW以上的驅(qū)動(dòng)器采用了回饋制動(dòng)技術(shù)，可有效節(jié)能。
主軸電動(dòng)機(jī)全封閉的結(jié)構(gòu)型式，硅鋼片直接空氣冷卻，結(jié)構(gòu)緊湊，可以在浮塵、切削液飛濺的場合安全、可靠地工作。
2) A06B - 10．一(ACM。dell一40)系列交流主軸電動(dòng)機(jī)與A06 - 6055系列數(shù)字式交流主軸驅(qū)動(dòng)器配套組成的數(shù)字式交流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)系列產(chǎn)品。該系列產(chǎn)品所使用的主軸電動(dòng)機(jī)與模擬式交流主軸系統(tǒng)相同，但驅(qū)動(dòng)器為數(shù)字式。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在攻螺紋、定位剛性、快速性與操作性能上有了較大的改進(jìn)，其余性能與模擬式交流主軸系統(tǒng)相似。
3)A06B -07"系列交流主軸電動(dòng)機(jī)與A06 - 6059系列數(shù)字式交流主軸驅(qū)動(dòng)器配套組成的交流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)系列產(chǎn)品。該系列主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為FAIVUC公司20世紀(jì)80年代中期開發(fā)的交流主軸改進(jìn)型產(chǎn)品，主要配套的系統(tǒng)有FANUC11.FANUCO.FANUC15等。
該系列產(chǎn)品可分為s系列（標(biāo)準(zhǔn)型）、P系列（廣域恒功率調(diào)速）、H系列（高速潤滑脂）、VH系列（高速油霧潤滑）、1W系列（高電壓輸入）等幾個(gè)系列。產(chǎn)品一般與A06一6059系列數(shù)字式交流主軸驅(qū)動(dòng)器配套使用，其中，s系列為常用產(chǎn)品，在數(shù)控機(jī)床上使用最廣。
該系列產(chǎn)品主電動(dòng)機(jī)采用了電磁心定于直冷的冷卻型式，與早期的主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相比，提高了輸出功率與轉(zhuǎn)速，減小了系統(tǒng)的體積與重量；驅(qū)動(dòng)器采用了更先進(jìn)的控制技術(shù)和電子元器件，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的性能。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)功能強(qiáng)、可靠性好，在數(shù)控機(jī)床上得到了廣泛應(yīng)用，是數(shù)控機(jī)床維修過程中常見的主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)之一。
41 FANUCda/i系列主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，它是FANUC公司的最新產(chǎn)品，其中m系列主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為本世紀(jì)初開發(fā)的最新數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)系列產(chǎn)品，是。系列的改進(jìn)型。
場系列產(chǎn)品共有標(biāo)準(zhǔn)型a/ai系列、廣域恒功率輸出型“P/aPi系列、經(jīng)濟(jì)型aC/aCi系列、中空型ar／棚系列、強(qiáng)制冷卻型彬出系列、高電壓輸入型a(HV)/a- (HV)i系列、高電壓輸入廣域恒功率輸出型aP(HV)/aP(HV)i泵列、高電壓輸入中空型aT( HV)／aT( HV)i系列、高電壓輸八強(qiáng)制冷卻型也(HV)／也(HV)i系列等產(chǎn)品。其中出系列最高輸出轉(zhuǎn)速為20000r/min.a(IW)i系列最大額定輸出功率可達(dá)lOOkW，可滿足絕大多數(shù)數(shù)控機(jī)床的主軸要求。
該系列產(chǎn)品的主要特點(diǎn)如下：
①通過繞組轉(zhuǎn)換功能，進(jìn)一步增加了高速輸出范圍t縮短了加／減速時(shí)間，對(duì)于aPi系列，其恒功率輸出范圍比。系列擴(kuò)大了1.5倍。
◎采用了最新的定子直接冷卻方式，進(jìn)一步減小了電動(dòng)機(jī)外型尺寸，提高了輸出功率和轉(zhuǎn)矩。
③通過精密的鋁合金轉(zhuǎn)子和嚴(yán)格的動(dòng)平衡，使電動(dòng)機(jī)在高速時(shí)振動(dòng)級(jí)達(dá)到了V3級(jí)。
④可以選擇不同的排風(fēng)方向，盡可能減小機(jī)床熱變形，同時(shí)通過最優(yōu)的冷卻通道設(shè)計(jì)，進(jìn)一步改善了冷卻性能。
⑤根據(jù)不同的使用要求，主電動(dòng)機(jī)可以選用兩種不同類型的內(nèi)裝式位置／速度測量 裝置。即：具有A/B兩相輸出的Mi型編碼器與具有A／B兩相輸出及零脈沖輸出的Mzi 型編碼器，以滿足不同用戶的使用要求。
系列產(chǎn)品與。系列相比，其主要性能在以下兩個(gè)方面作了改進(jìn)：
①通過使用高速繞組，提高了高速區(qū)的輸出功率，解決了a系列在高速區(qū)域（80（Ⅺ一12000r/min)輸出功率下降的問題。
②廣域恒功率輸出型（aPi系列）的電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速由750r/min降至為5ffir/min．使恒功率調(diào)速范圍擴(kuò)大了1 5倍(從1:10.6提高到1:16)。
FANUCa/ai系列數(shù)字式主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（驅(qū)動(dòng)器型號(hào)為A06 - 6078/6072系列）一般與FANUCOC、FANUC15、FANUC16/18/20等系列數(shù)控系統(tǒng)配套使用。
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