加工中心主轴维修故障维修案例

1. 铣头主轴不能运行 

   故障现象：使用数控龙门加工中心的直角附件铣头时，附件铣头的主轴维修不能运行，而且出现报警，提示液压系统中的油压太低。 

   检查分析：这台数控龙门加工中心装上附件铣头后，从滑枕的一个部位对附件铣头进行拉紧；从滑枕的另一个部位对附件铣头进行锁紧，并且对位置和压力进行检测。 

1.  观察滑枕主轴拉爪，它已经将附件铣头拉紧，但是四个拉钉没有起到锁紧的作用。 

2) 检查液压系统，发现油箱中的液压油温度很高，过滤器塑料骨架在高温中熔化，油标发

热变形。液压泵进油口有杂物堵塞。 

3) 清除塑料异物，故障仍未排除。从电气图中可知，机床用一只电磁阀控制滑枕主轴部分

四个拉钉的锁紧动作。检查电磁阀上的电压，只有18V，而正常值为24V，这造成电磁阀在通电后不能完全打开。由此导致液压系统的压力上不去，压力继电器无信号，出现油压太低的报警。 

4) 检查电磁阀的电源。交流28V电压正常，而整流桥中有一个桥臂的电阻明显偏大，这说

明整流桥有故障。 

   故障处理：因为手中没有现在的整流桥，改用四个功率相当的整流二极管。接好后通电试验，机床恢复正常工作。数控龙门加工中心配上直角附件铣头之后，就能进行五面休加工，其加工量约占机床总工作量的80%。如果附件铣头出现故障，则机床的功能只相当于一台普通的龙门铣床。    

1. 主轴在旋转时振动（1） 

   故障机床：加工中心 

   故障现象：当主轴电动机的转速在600r/min时，振动特别大，整个床身都有明显的振动。 

   检查分析： 

1） 切断电源后，主轴在减速过程中继续振动，这说明故障不在电气方面。 

2） 脱开电动机与主轴之间的传动带，再起动电动机，振动仍然存在。分析认为是电动机的

转子偏心或松动。 

3） 拆开主轴电动机，发现由于轴承移到内圈，将转子的轴承位磨损了0.02mm，致使转子

松动。 

   故障处理：鉴于这台机床已经使用了十几年，接近报废期，更换电动机不划算。遂采用喷涂法修复转子上的轴承，并更换同型号的轴承。 

1. 主轴在旋转时振动（2） 

故障机床：俄罗斯制造的加工中心 

数控系统：FANUC  

故障现象：在加工过程中，主轴旋转工作台出现抖动现象 

检查分析： 

1） 检查机械部分，未发现异常情况。 

2） 测量三相交流电源，在正常状态。检查拖动工作台的交流电动机，也是完好的。 

3） 这台加工中心用传感器对主轴工作台进行定位。当用一铁棒接近传感器时，PLC有关输

入点的LED指示灯不亮。进一步检查，接连导线正常，而传感器无信号输出，判断是传感器损坏。 

故障处理：更换同型号的传感器后，机床恢复正常工作。   

1. 主轴不能完成定向 

故障机床：加工中心 

数控系统：SINUMERIK 8ME 

故障现象：当系统发出“M19”主轴定向指令时，主轴以极慢的速度不停地转动，无法完成定向。 

检查分析：进行定向时，主轴缓慢转动。定向完成时，PLC输出口EW2.4的状态应该为“1”，它所控制的继电器M3-N3吸合。电磁阀SOL4得电，驱动定位销使它插入槽口，此时主轴便停止转动，定向完成。现在主轴以极慢的速度转动而不能停止，分析是定位销没有插入一槽口中。 

1.  检查PLC输出口EW2.4，其状态为“1”，它所控制的继电器M3-N3已经吸合。 

2） 检查电磁阀SOL4，其线圈也是好的，但是SOL4却 没有得电，因而不能动作。 

3） 测量M3-N3的上端，电压是正常的，但是下端没有电压。取下M3-N3检查，发现其常

开触点已经严重烧损，造成接触不良。 

故障处理：更换继电器M-N3。若没有现在的备件，可将烧损的触点打磨，使其恢复到比较光滑的状态，暂时使用一段时间，待购回备件后再更换。   

1. 主轴不能完成定向（2） 

机床型号：HC800型加工中心 

故障现象：机床使用一年之后，出现主轴不能定向的故障。 

检查分析：这台机床通过光电脉冲数字式传感器发出零点脉冲，实现主轴定向。 

1） 检查主轴定向单元，发现光电脉冲数字式传感器的小箱子内沉积着一些油液，传感器的

玻璃标度尺。这导致零点脉冲不能发出来，主轴无法实现定向。 

2） 这只传感器箱位于主轴箱右下侧，通过离合器和主传动轴相连接。主轴箱底部有一根纯

铜回油管，它应该及时将主轴箱所排下来的润滑油放回到油池。但是这根钢管直径小，又有急弯，造成排油受到阻碍，主轴箱底部多余的油液没有出路，便流到传感器箱内。 故障处理：探净传感器箱内的油液。拆下光电脉冲数字式传感器，清除油雾，再重新密封并安装好。纯铜回油管更换成大直径的，使排油通畅。如此处理后，故障不再出现。   

1. 主轴不肥完成定向（3） 

故障机床：加工中心

数控系统：FANUC 6M 

故障现象：机床在换刀时，出现#2009报警，提示主轴定向存在故障。 

检查分析：在这台机床中，主轴收到数控系统发出的M19定向指令后，以设定的定向速度控制主轴电动机缓慢旋转，找到定位盘上的半圆环定位槽后，定向液压缸活塞下端的定位轮进入定位糟，实现主轴机械定向。此时活塞上端的圆柱形撞块靠近定向接近开关给NC反馈一个应答信号，主轴定向全告结束。主轴不能定向是指机床在执行M19定向指令后，不能在指定的方向停止，一直慢慢转动，或者说停在不正确的方向和位置上。 

主轴不能定向，要重点检查主轴定向指令、定向应答信号、液压缸、电磁阀等。

1） 检查PMC输出的主轴定向信号6.1，在正常状态“1”。 

1.  检查定向反馈信号38.1，其状态为“0”，这是不正常的。

3） 检查定向接近开关及连接导线，都在完好状态。 

4） 让主轴旋转后定位，主轴转速可以下降到设定速度，但是主轴定向液压缸的活塞没有下降。拆开液压缸，发现活塞的定位直键横放在液压缸内，将活塞卡死，阻碍了活塞的上下运动。 

故障处理：重新安装液压缸内部的定位直键，故障得以排除。   

1. 主轴不能完成定向（4） 

故障机床：加工中心 

数控系统：FANUC 0M 

故障现象：主轴在执行M19定向指令时，连续旋转而不能停止，无法完成定向。 

检查分析： 

1） 查阅机床的使用说明书，执行M19定向指令时，机床的工作过程是：数控系统向主轴

发出ORT起动命令，主轴便加速到定向速度。到达定向位置时，磁性体对准磁传感器。主轴便减速至爬行速度。接着磁传感器发出信号，使主轴进入位置闭环控制，其目标位就是磁停位。定向定位完成后，主轴驱动装置将完成信号ORE回到系统，使M19指令执行完毕。现在出现主轴不能定向的故障，检修要围绕这一环节来进行。 

2） 执行M03和M04指令，让主轴电动机正转和反转，工作很正常，这说明主轴驱动器没有问题。 

3） 分析认为，执行M19指令后，主轴一直以定向速度旋转，没有减速迹象，可能是主轴

定向控制板有故障。但试更换控制板事，故障现象没有变化。 

4） 怀疑主辆磁传感器不正常，将主轴头内部的磁传感器拆下后检查，发现其锈迹斑斑。这

样的磁传感器是无法传递信号的。 

故障处理：更换损坏的磁传感器，故障得以排除。   

8、主轴不能完成定向（5） 

机床型号：MBNS500型卧式加工中心 

数控系统：FANUC 3M 

故障现象：主轴定向时，在定向位置附近振荡，“定向完成”指示灯闪烁不停。 

检查分析：这台机床的主辆定向采用磁传感器方式，主轴控制板的型号是A20B-1001-0120，主轴定向板的型号是A20B-0008-0030/50C。定向时出现振荡，说明主轴还在进行整。 

1） 执行M03  S500、M04  S500指令，检查主轴正转、反转、停止等动作，没有异常现象。 

2） 执行M03 S100：M03 S0指令，检查主轴正转零速，发现零速有漂移；再执行M04 S100：

M04 S0指令，检查主轴反转零速，同样存在零速漂移。 

1.  执行M19指令，并仔细调整磁性传感器与磁性元件之间的间距，不能排除故障。 

4） 调整定向信板上的各种电位器，此时主轴反应过于灵敏，更换定向板也济于事。 

5） 定向信号电缆敷设在机床底部的线糟内，对其进行检查，发现电缆已支离破碎，断路和

短路情况同时存在。 

故障处理：更换定向信号电缆，故障得以排除。    

9、主轴不能准确定向 

机床型号：VMC-1300HD型加工中心 

数控系统：FANUC 16M 

故障现象：在换刀过程中，主轴定向不准，刀具与伞形刀库卡死。在刀库复位后，主轴又能准确定位，完成换刀动作。 检查分析： 

1） 在这台机床中，主轴定向采用编码器，机床接到M19主辆定向指令后，以设定的速度

缓慢旋转，当接近开关对准主轴上的凹坑时，数控系统检测到编码器发出的零位脉冲信号，控制主轴再转过一定的角度（此角度由4077#参数设定），完成主轴定向。 

2） 经了解，故障是偶然发生的，一共出现过3次，每次都是用Z轴中心钻孔后，再更换其

他刀具而出现的。这显然属于偶发故障。检查接近开关、编码器等，均完好无损。也没有找到其他干扰源，只好不了了之。 

3） 继续工作一个多月后，有一天发现在主轴旋转，Z轴向下运行时，主轴的转动瞬间停止，

很快又恢复到正常状态。但是又找不出原因。随后的某一天里，主轴突然降速并以非常慢的速度旋转，CRT上也显示A-31报警，提示“速度检出信号断线”。于是怀疑主轴转速检测信号线有问题。 

4） 拆开机床上的电缆拖链，找出主轴编码器的电缆线，发现当Z轴运转到机床的下部时，

电缆被拉得很紧。用手拉扯电缆，也出现同样的报警。显然，此时电缆线存在断路现象，使主轴定向信号中断。 

故障现象：更换主轴编码器的电缆线，并采取措施防止其拉扯、折断。   

10、主轴发生定向错误 

机床型号：JCS-018型立式中工中心 

数控系统：FANUC BESK 7CM 

故障现象：加工中不能进行自动换刀，CRT显示报警：“ORIENTATION ERROR”。 

检查分析： 

1） 查阅机床的有关资料得知，CRT显示的内容是“主轴定向错误”。观察操作面板，故障

时CYCLE START（程序运行）指示灯一直亮着，表明主轴定向的过程没有完成。同时，ALARM（报警）红色指示灯也闪烁不停。 

2） 主轴伺服系统上有一块附加的PCB板，板上有7个LED指示灯，左边6个是绿色，最

右边的1个是白色。从左到右分别是TATION（定向指示）、LOW（低速指示）、LEVEL（磁道峰值检测）、PERIOD（减速指示）、FINE（精定向）、POSITION（定向完成）、TEST MODE（试验方式）。 

3） 观察这7个指示灯，只有“定向指示”灯发亮，这说明主轴定向的第一步已经完成，其

后的动作没有进行下去，怀疑是与主轴定向有关的电位器发生变化。 

故障处理：调整与主辆定向有关的电位器，一边调整一边进行手动定向操作。经过多次反复之后，发现操作面板上的“程序运行”指示灯CYCLE START熄灭，这说明定向程序已经完成。经操作者试机，故障完全排除。

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