主轴系统的电气安装与调试

数控机床主轴驱动系统是数控机床的切削动力源，是实现数控机床主运动的传动系统，它的性能直接决定了加工工件的表面质量。因此，在数控机床的维护和维修中，主轴驱动系统显得很重要。下图为某数控车床主传动系统。

主轴驱动系统一般由主轴驱动放大器、主轴电动机、传动机构、主轴组件、主轴信号检测装置及主轴辅助装置组成。

主轴驱动放大器用于接收系统发出的主轴速度及功能控制信号，实施主轴电动机控制，它可以是变频器，也可以是系统专用的主轴放大器。

主轴电动机可以是普通型电动机、变频型专用电动机及系统专用的主轴电动机。

数控机床主轴传动主要有三种配置形式，即带变速齿轮的主传动方式，通过带传动的主传动方式及由变速电动机直接驱动的主传动方式。

主轴组件都是成套的标准件，数控车床主轴组件包括主轴、主轴轴承、传动部件等。加工中心主轴部件还包括刀具夹紧装置、主轴自动准停、主轴装刀孔吹净装置等。

主轴信号检测装置能够实现主轴的速度、位置反馈，主轴功能的信号检测。它可以是主轴外置编码器、主轴电动机内装传感器以及外接一转信号配合电动机内装传感器检测。

主轴辅助装置主要包括主轴刀具锁紧／松开控制装置、主轴自动换档控制装置、主轴冷却润滑控制装置等。

现代数控机床对主轴驱动系统的主要要求是：①调速范围宽并能实现无级调速；②恒功率调速范围要宽，并能提供足够的切削功率；③稳定、快速，即要求主轴正反转及停止过程中可进行自动加减速控制，并且加减速时间短，反应快；④具有位置控制能力；⑤具有四象限驱动能力；⑥具有较高的精度与刚度，传动平稳，噪声低，具有良好的抗震性和热稳定性。

数控机床主传动按变速方式分为有级变速、无级变速和分段无级变速三种。

主轴伺服经历了从普通三相异步电动机传动到直流主轴传动，随着电子微处理技术及大功率半导体管技术的发展，现在又进入了交流主轴伺服驱动系统的时代。交流异步伺服主轴通常有数字式和模拟式两种，与模拟式相比，数字式伺服主轴加速特性近似直线，时间短，且可提高主轴定位控制时系统的刚度和精度，操作方便，是机床主轴驱动采取的主要形式。

主轴驱动系统的电气安装与调试以GSK218M系统数控车床主轴驱动系统为载体，主要完成下列工作：主轴驱动系统的电气安装，主轴功能的PLC控制程序设计与分析，主轴驱动系统运行状态的调试和维护，主轴驱动系统装调过程中常见的电气故障及排除方法。