XK2935双龙门机床主轴加工中掉电故障处理

林超青

昌河飞机工业（集团）有限责任公司 江西景德镇 333002

1 序言

公司一台XK2935双龙门机床的主轴在加工过程中会发生掉电故障，而且频率越来越高，有时半个小时一次，有时几分钟一次，致使机床无法正常加工，处于停机状态。但是主轴在空转时机床不会发生掉电故障。

2 故障原因分析

机床主轴在铣削过程中出现数控系统报警，驱动系统的就绪信号丢失，导致没有驱动使能信号，机床24V直流电掉电。造成这种故障的原因一般有机械因素、电气因素或两种因素同时出现。

主轴在铣削过程中掉电而空转时不出现问题，在机械方面的原因是主轴轴承或其他机械部件损坏，导致主轴旋转不灵活，加工过程中转矩增大，模块输出电流过电流，数控系统自动保护，切断就绪信号和驱动使能信号，机床掉电。

主轴在铣削过程中掉电而空转时不出现问题，在电气方面的原因一是主轴驱动模块有问题，模块逆变有部分损坏，导致输出电流小。空转时电流能够满足要求，而主轴切削时转矩大，要求输出的电流也大，于是系统出现报警掉电，这种情况在其他机床上也出现过。

电气方面的另外一个原因是主轴拉刀信号出现问题，或拉刀传感器位置处于临界状态，主轴空转时机械振动小，信号满足要求。而主轴切削时，主轴振动大，导致开关信号出现问题，信号强度无法满足要求，系统给出保护命令，机床掉电[1]。

3 故障处理

3.1 主轴机械故障

主轴在加工过程中掉电而空转时不出现问题，对主轴机械部件进行检查。用手旋转主轴，发现主轴旋转动作灵活，没有卡死或异常声音。用主轴振动测试仪对机床主轴进行状态检测[2]，检测结果（见表1）表明，机床主轴的整体状态和轴承性能技术状态良好。

表1 主轴状态检测结果

经过主轴检测和现场测试，机械故障的可能性可以排除。

3.2 电气原因造成主轴旋转故障

在电气方面，对主轴驱动模块进行检测，测试结果表明驱动模块的IGBT等良好，阻值正常，没有击穿或失效情况。

还需确认主轴模块是否存在故障，把该模块与其他机床同型号的主轴驱动模块进行互换试验[3]。更换同型号的主轴驱动模块后，机床开机进行试切加工，结果发现机床故障依然存在，而该驱动模块在原机床上可以正常使用。因此可以判断主轴驱动模块没有出现问题。

对于电气方面的另一个故障因素——拉刀开关发生故障的可能性，采用示波器对信号进行实时监控和波形记录，结果发现机床主轴在进行切削加工特别是振动比较大的时候，拉刀开关信号会出现瞬间丢失，然后会马上恢复正常，机床紧接着就出现掉电现象。因此可以判断，机床故障发生的原因是主轴拉刀开关信号出现问题。

拆开主轴，观察主轴拉刀开关，发现主轴拉刀开关的安装位置处于临界状态，主轴和机床发生振动时，拉刀开关的位置会出现轻微变化，拉刀开关感应信号于是由1变为0，导致故障出现。拆下主轴拉刀开关，重新进行安装和调试，然后进行机床试切加工，故障排除。

4 结束语

机床主轴在发生故障时，要从机械和电气两方面进行判断和检查，对机床的主轴机械部件用仪器进行状态测试，确定技术状态，分析主轴机械部件是否存在问题；电气部件要利用仪表进行IGBT检测和互换试验，确认伺服模块的技术状态，这样才能最终解决机床故障。