FANUC 主軸驅動系統的故障診斷與維修

       FANUC公司生產的主軸驅動系統，主要可以分為直流主軸驅動系統與交流主軸驅動系統兩大類。
       直流主軸驅動系統通常用于20世紀80年代以前的數控機床上，多與FANUC 5、6、7系統配套使用。此類機床由于其使用時間己較長，一般都到了故障多發期，但由于當時數控機床的價格通常都比較昂貴，在用戶中屬于大型、精密、關鍵設備，保養、維護通常都較好，因此在企業中繼續使用的情況比較普遍，維修過程中遇到的也較多。
      在交流主軸驅動系統方面，FANUC公司作為全世界最早開發交流主軸驅動系統的廠家之一，自1980年成功開發交流主軸系統以來，已經生產了多個系列的交流主軸驅動系統產品。作為數控機床維修中的常見產品，主要有以下幾種：     1)A06B—10**(AC Model 1-40)系列交流主軸電動機與A06B-6044系列交流主軸驅動器配套組成的模擬式交流主軸驅動系統系列產品。該系列主軸驅動系統為FANUC公司80年代初期的常用產品，主要配套的系統有FANUCll、FANUC0、FANUC 6等。    該系列產品驅動器主回路采用PWM控制、大功率晶體管驅動的型式，輸出功率范圍為1.5~37kW。驅動器采用了微處理器數字控制技術，帶有速度、方向、起�？刂菩盘柦涌谂cD/A轉換器、實際轉速/轉矩信號輸出、電氣主軸定向準停(附加功能)等功能。驅動器具有良好的響應特性，在整個速度范圍內工作平穩、振動和噪聲較小，其中5.5kW以上的驅動器采用了回饋制動技術，可有效節能。           主軸電動機全封閉的結構型式，硅鋼片直接空氣冷卻，結構緊湊，可以在浮塵、切削液飛濺的場合安全、可靠地工作。2)A06B-10“(ACModell-40)系列交流主軸電動機與A06-6055系列數字式交流主軸驅動器配套組成的數字式交流主軸驅動系統系列產品。該系列產品所使用的主軸電動機與模擬式交流主軸系統相同，但驅動器為數字式。驅動系統在攻螺紋、定位剛性、快速性與操作性能上有了較大的改進，其余性能與模擬式交流主軸系統相似。
          3)A06B-07**系列交流主軸電動機與A06-6059系列數字式交流主軸驅動器配套組成的交流主軸驅動系統系列產品。該系列主軸驅動系統為FANUC公司20世紀80年代中期開發的交流主軸改進型產品，主要配套的系統有FANUCll、FANUC0、FANUCl5等。該系列產品可分為S系列(標準型)、P系列(廣域恒功率調速)、H系列(高速潤滑脂)、VH系列(高速油霧潤滑)、HV系列(高電壓輸入)等幾個系列。產品一般與A06-6059系列數字式交流主軸驅動器配套使用，其中，S系列為常用產品，在數控機床上使用最廣。
        該系列產品主電動機采用了電磁心定子直冷的冷卻型式，與早期的主軸驅動系統相比，提高了輸出功率與轉速，減小了系統的體積與重量；驅動器采用了更先進的控制技術和電子元器件，進一步提高了系統的性能。驅動系統功能強、可靠性好，在數控機床上得到了廣泛應用，是數控機床維修過程中常見的主軸驅動系統之一。
        4)FANUC α/ai系列主軸驅動系統，它是FANUC公司的最新產品，其中αi系列主軸驅動系統為本世紀初開發的最新數控機床主軸驅動系統系列產品，是α系列的改進型。
        α/αi系列產品共有標準型α/αi系列、廣域恒功率輸出型αP/αPi系列、經濟型αC/αCi系列、中空型(αT/αTi系列、強制冷卻型αL/αLi系列、高電壓輸入型α(HV)/α(HV)i系列、高電壓輸入廣域恒功率輸出型αP(HV)/αP(HV)i系列、高電壓輸入中空型αT(HV)/αT(HV)i系列、高電壓輸入強制冷卻型αL(HV)/αL(HV)i系列等產品。其中αLi系列最高輸出轉速為20000r/min、α(HV)i系列最大額定輸出功率可達l00kW，可滿足絕大多數數控機床的主軸要求。
         該系列產品的主要特點如下：
①通過繞組轉換功能，進一步增加了高速輸出范圍，縮短了加/減速時間，對于αPi系列，其恒功率輸出范圍比α系列擴大了1.5倍。
②采用了最新的定子直接冷卻方式，進一步減小了電動機外型尺寸，提高了輸出功率和轉矩。
③通過精密的鋁合金轉子和嚴格的動平衡，使電動機在高速時振動級達到了V3級。
④可以選擇不同的排風方向，盡可能減小機床熱變形，同時通過最優的冷卻通道設計，進一步改善了冷卻性能。
⑤根據不同的使用要求，主電動機可以選用兩種不同類型的內裝式位置/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。
        αi系列產品與α系列相比，其主要性能在以下兩個方面作了改進：
①通過使用高速繞組，提高了高速區的輸出功率，解決了α系列在高速區域(8000-12000r/min)輸出功率下降的問題。
②廣域恒功率輸出型(αPi系列)的電動機額定轉速由750r/min降至為500r/min，使恒功率調速范圍擴大了1.5倍(從1:10.6提高到1:16)。
         FANUC α/αi系列數字式主軸驅動系統(驅動器型號為A06-6078/6072系列)一般與FANUC 0C、FANUC l5、FANUC l6/18/20等系列數控系統配套使用。