SDS電主軸使用說明書
2012年07月21日 08:50點擊：1899來源：寧波怡信光電科技有限公司>>進入該公司展臺
SDS電主軸使用說明書
一、 概述
SDS采用德國GMN向心角接觸陶瓷球推力軸承，主要有BT 13. 6.5kw/ER 8A 5.0kw。SDS電主軸是一種電機轉子和主軸合二為一的高速精密主軸功能部件，采用了機電一體化新技術新工藝新材料，變頻無級調整，噪音低，運轉平穩(wěn)可靠，具有較好的負載特性。主要用于高速鉆銑削和雕刻。
二、 安裝和使用
1. 工作環(huán)境溫度通常為-10℃～40℃。
2. 安裝前用手轉動電主軸軸頭，應手感靈活，無阻滯現(xiàn)象。
3. 檢查定子絕緣電阻不低于100MΩ。
4. 將電主軸裝入機座中，不得松動。
5. 電主軸存放或停用6個月后，須重新更換油脂才可使用，否則將影響電主軸壽命。
6. 水冷電主軸需通過循環(huán)冷卻液進行冷卻，冷卻水量按1升/千瓦·分鐘計算，冷卻水zui低流量不小于5升/分鐘；冷卻水要求使用單獨水箱并添加防銹劑。水溫為5℃-25℃。精密加工機床要求恒溫20±2℃。電主軸進出水管應按標牌所示連接，連接處不得漏水，保證冷卻液流動通暢。
7. 電源線應采取防水及屏蔽措施。電主軸與變頻器連線不宜超過25m。
8. 電主軸運轉時，保證氣封（1-2個大氣壓）的氣源常開。
9. 電主軸必須與變頻器配套使用，變頻器選用應與電主軸的電壓、功率、頻率等范圍相匹配。設置變頻器首先設置變頻器的基準頻率，變頻器的基準頻率按電主軸的zui高頻率設置，如變頻器的基準頻率不設置（變頻器的基準頻率在出廠時設置為50Hz）,開始運行時電主軸馬上會燒壞；變頻器的zui高頻率、轉折頻率和對應的電壓按使用說明書中的曲線對應設置；變頻器的電流按電主軸的額定電流設置；過載電流按電主軸的額定電流120%設置；過載跳閘等級按100%設置，過載跳閘時間按5s設置，載波頻率按電主軸的功率大小設置，小于10kw電主軸按8KHz設置，大于10kw電主軸按5kHz設置，升速、減速時間按10s～20s設置，如遇到起動電流超過額定電流而保護時應延長升速時間，輸入/輸出缺相保護應設置在能保護變頻器和電主軸的功能上。
10. 將變頻器與電主軸三相電源連接，其中變頻器的三相電源線應焊接在插頭1、2、3腳上，4腳為地線。然后變頻器與外接電源連接。接通電源后變頻器點動，觀察電主軸的旋轉方向是否與電主軸指示方向一致，如旋轉方向不一致應立即關機，調換變頻器與電主軸連接三
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誤的旋轉方向上運轉（見右接線圖）
11. 為延長電主軸的使用壽命，新的或更換新
軸承的應在轉速范圍內均分為8檔，分別
連續(xù)運行0.5小時，共計4小時后，待溫升穩(wěn)定
后再升為zui高轉速，避免直接高速運轉而縮短軸承的使用壽命。
12. 電主軸在裝彈簧夾頭時，應清除軸頭內及彈簧夾頭表面的雜質，以免降低精度，裝拆時彈簧夾頭內應有刀具，以免損壞它，夾緊時禁止用力過猛。
13. 電主軸停機時，應先關斷電源，待*停轉后再關斷冷卻水，如果停用時間較長時，應用壓縮空氣將冷卻管道中的殘余冷卻液吹出。
14. 電主軸的電機壽命為一年。軸承壽命：國產為1000h，進口為2000h。
三、 維護和保養(yǎng)
1. 電主軸運行中發(fā)出異常聲音或振動特別大時，應停機檢查，必要時更換軸承；當運行中發(fā)出異常氣味或突然停轉，應立即切斷電源，用搖表測量定子對地電阻，及三相電阻是否對稱。絕緣電阻喪失或三相電阻不平衡超過5%時，為定子損壞，應更換定子。
2. 電主軸不允許用任何機械方式在軸端強行制動。
3. 在周日或節(jié)假日后，先使用電主軸空運轉半小時后，再開始工作。
4. 電主軸屬精密產品，運輸、保管及使用中嚴禁磕碰，特別是軸伸端。
5. 電主軸出現(xiàn)異常時，應由專業(yè)人員或我公司修理。
四、 拆卸、裝配及調試
注意：
1、裝配場所須清潔，應有嚴格防塵措施。
2、拆裝時應使用工具，嚴禁硬打硬敲，以免損壞零件。
（一）拆卸
1. 拆下水嘴座，后蓋及后螺母。
2. 拆下前防塵罩，擰下前螺母，拆下前蓋。
3. 將轉子軸組件向前壓出機殼及前端蓋。
4. 將后軸承組件從機殼上取出。
5. 將前軸承組件從轉子軸中壓出。
6. （若只換軸承，不換定子，此步驟省略）拆下前端蓋（注意：前端蓋和機殼在360°上有方向關系，裝配時還按這個方向）。將定子從機殼內取出，嚴禁將轉子從轉子軸上卸下。
（二）裝配及調試
1. 裝配前各零件都必須用120#以上汽油清洗干凈，以防污物帶入殼體，影響主軸精度和壽命。
2. 裝配順序與拆卸步驟相反。
3. 有隔圈的主軸，要配研隔圈，保證隔圈兩端面的平行差不大于0.002，使兩軸承均勻受力。
4. 軸承組件要壓入軸上和殼體內，嚴禁敲打。
5. 電主軸裝配完畢后，用手擰轉主軸伸出端應靈活無間隙，無任何卡滯現(xiàn)象，調試主軸，使跳動合乎要求。
五、 頻壓曲線
電主軸的頻壓曲線共3種，如下圖：
1、恒轉距曲線：
2、恒功率曲線：
3、近似恒功率曲線:
六、 常見故障及排除方法
| 故 障 | 原 因 | 排除方法 |
| 開機后電主軸不運轉 | 變頻器無輸出或設定不符 | 檢查變頻器輸出，重新設置變頻器 |
| 電源插頭未插 | 檢查電源插頭及電主軸連線線 | |
| 插頭和電主軸連線缺陷 | 更換電主軸定子線包 | |
| 電主軸定子線包損壞 | 對電主軸定子線包進行烘干 | |
| 開機后運轉幾秒鐘后停機 | 進水破壞電主軸定子線包絕緣 | |
| 缺相及匝間引起電主軸定子線包燒壞 | | |
| 缺相造成過變頻器電流 | | |
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| 開機后幾秒鐘電機冒煙或外殼發(fā)燙 | | |
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| 啟動時螺母松動 | | |
| 噪聲及振動大 | | |
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1、傳感器引線，適用電壓24VDC
2、主電源引入線（其中黃綠色為地線，其余棕、黑、藍為三相電源線）
3、氣缸回氣口
4、出水口
5、換刀除塵進氣口
6、氣封進氣口
7、進水口
8、氣缸進氣口
對電主軸單獨試運轉時，請按安全標準做好保護接地裝置。
用1000V絕緣電阻表檢查定子線包與機體間絕緣電阻，不低于100MΩ。
將電主軸裝入機座中，不得松動，裝夾位置應避開主軸兩端軸承位置。
水冷電主軸需通過循環(huán)冷卻液進行冷卻，水泵揚程4m。冷卻水流量5升/分鐘；冷卻水要求使用單獨水箱并添加防銹劑，水中不允許進入泥沙等雜物，防止冷卻水道堵塞。當水中出現(xiàn)泥砂、水垢及微生物時，要及時更換純凈水，并定期清洗水箱。精密加工機床要求冷卻水恒溫20±2℃。電主軸進出水管應按標牌所示連接。連接處不得漏水，保證冷卻液流動通暢。
電源線應采取防水及屏蔽措施，防止高頻電磁波對數(shù)控機床控制系統(tǒng)造成干擾。安裝、使用和維修時，應防止進水或其他能使電氣絕緣破壞的液體進入接線端子，造成電氣短路。電主軸與變頻器連線長度不宜超過25m。
電主軸運轉時，應保證氣封（2-2.5個大氣壓）的氣源常開，氣源須經油水分離器、干燥過濾器方可使用，過濾精度5um，否則會造成軸承損壞。
變頻器的選擇及設置
變頻器選用應與電主軸的銘牌參數(shù)相匹配，設置變頻器時首先設置電主軸的基準頻率，變頻器的基準頻率按電主軸V/F曲線進行設置，若變頻器的基準頻率未設置（變頻器的基準頻率出廠時設置為50Hz）就開始運行電主軸，則電主軸很快會燒壞。
變頻器的zui高頻率、轉折頻率等參照如下基本參數(shù)設置表：
| 基準頻率 | V/F曲線*拐點Vi |
| zui高頻率 | 銘牌參數(shù) |
| 加速時間 | 10-20s |
| 減速時間 | 10-20s |
| 載波頻率 | 主軸功率﹥10kw，5kHz 主軸功率﹤10kw，8KHz |
| 電壓 | 銘牌參數(shù) |
| 過載電流 | 1.2※銘牌電流 |
| 輸入、輸出缺相保護 | 選擇有效 |
電主軸的頻壓曲線，如下圖：
電主軸的接線分布：
接線
將變頻器輸出三相電源線焊接在插頭1、2、3腳上，4腳為地線。然后變頻器與外接電源連接。接通電源后變頻器點動，觀察電主軸的旋轉方向是否與電主軸指示方向一致，如旋轉方向不一致應立即關機，調換變頻器與電主軸連接三相電源上的兩根即可。
主軸嚴禁反轉?。?！
電主軸必須正轉，若反轉，互換U、V、W任意兩根即可，當電主軸內定子線包溫度≥額定工作溫度時，熱敏電阻開始工作。
傳感器有兩種型號（0-24v，PNP），簡易連接圖如下：
一般電主軸裝有兩只傳感器，傳感器1感應拉刀信號，即刀柄掛上去時，傳感器黑色線輸出信號；傳感器2感應松刀信號，即刀爪打開時，傳感器黑色線輸出信號。
本公司生產的加工中心電主軸的壓力缸是氣缸。按使用說明書或電主軸后蓋上的標記接通氣缸進氣，氣封進氣，氣缸回位，即回氣。換刀除塵的氣源管路。其壓力應按使用說明書上的要求調整，一般氣源的壓力控制在0.6-0.7MPa，氣缸進氣的壓力略高于氣缸回位，換刀除塵的壓力控制在0.1-0.2MPa。氣缸氣源及換刀除塵的氣源要經過油水分離器、干燥過濾器方可使用，過濾精度10um，數(shù)控機床上氣路控制系統(tǒng)需要安裝4個電磁閥分別控制氣缸進氣、氣缸回位、換刀除塵和氣封（見氣路控制簡圖）
控制的順序如下：
1）卸刀---電主軸*停止后，開啟氣缸進氣閥，氣缸的活塞運動，壓下拉桿及彈簧，拉爪松開卸下刀柄，此時傳感器Ⅰ輸出電壓信號，打開除塵氣閥蔣內錐孔吹干凈，以免影響換刀后的主軸精度，卸刀完畢。進氣和換刀除塵可共用同一管道氣源聯(lián)動。
2）換刀---關斷換刀除塵閥門，將新刀柄裝入錐孔后，關停進氣閥，換刀完畢。
3）回氣---打開回氣閥，氣缸活塞復位，傳感器Ⅱ輸出電壓信號，復位指示燈點亮，裝刀完畢?；貧獬掷m(xù)時間4-5s，使進氣缸內氣壓與大氣相通，等壓。
4）運行加工---電主軸運行與氣封聯(lián)動，從主軸運行到信機始終保持通氣，以免軸承受到冷卻液，切屑的污染，延長軸承有效工作時間。
氣壓要求：進氣 0.5-0.6MPa
回氣 0.4-0.5MPa
氣封 0.2-0.25MPa
換刀除塵 0.1-0.2MPa
傳感器的輸出信號與系統(tǒng)連續(xù)，即拉刀信號輸出后電主軸才能起動，氣封氣源由第四個電磁閥控制，由開機到信機始終保持通氣，要求電主軸與氣封聯(lián)動，只要電主軸起動氣封就要通氣，以保證軸承免受冷卻液、切屑的污染?？蛻粢部梢赃x擇手控、見手動控制簡圖。
快速排氣口
進氣
A
B
按電磁閥控制按鈕 1
進氣通、回氣關 氣 源
回氣
不按電磁閥控制按鈕 2
進氣關、回氣正常開
二位五通電磁閥
為延長電主軸的使用壽命，新購的電主軸或更換新軸承的電主軸，安裝后，使用前應經過跑合。必須從zui低轉速跑合30分鐘后，按3000轉/分級差進數(shù)，跑合的zui高轉速為額定轉速的80%，共4小時，待溫升穩(wěn)定后再升為zui高轉速，觀察是否正常，避免直接高速運轉而縮短軸承的使用壽命。
電主軸停機時，應先關斷電源，待*停轉后再關斷冷卻水，如果停用時間較長時，應用壓縮空氣將冷卻管道中的殘余冷卻液吹出。
如果用戶沒有使用氣封或氣源沒有經過油水分離器、干燥過濾器，造成軸承因進液或切削粉塵而損壞，郵用戶承擔軸承的維修費用。
刀具要經過精密動平衡
推薦刀削速度：切削深度0.2mm以下，走刀速度≤1.5m/min
必須使用穩(wěn)壓電源盒不間斷電源，以此保證工作的可靠性
每天開始工作時，主軸電機要按從低速到高速運行的原則，逐步升速預熱，當電機達到所需轉速且空載盍平穩(wěn)、溫度穩(wěn)定后再進行加工，這樣才能保證較好的加工精度。
如果停機超過兩天以上，必須分檔從低速到高速按電機磨合步驟對電機進行空載磨合，在磨合通過后才能使用。
在規(guī)劃刀路時要確保主軸電機受力合理，一定要避免豎直下刀，嚴禁主軸電機超負荷工作，以此保證主軸電機的正常使用壽命。
嚴禁使用刀刃磨損的刀具進行加工。刀具磨損后仍繼續(xù)使用，會加大電機軸向力，導致軸承受損，而且還影響雕刻的精度及效果。
操作過程中嚴禁敲擊、撞擊主軸電機轉子端。要求操作員對刀時一定要注意Z軸起刀點，要審核輸入起刀點的參數(shù)，防止誤操作。要避免在操作過程中出現(xiàn)撞擊、扎刀等現(xiàn)象對主軸電機的軸承造成損傷。一旦有扎刀現(xiàn)象，要立即停機，以此避免高速運轉對軸承造成更大的傷害！然后，從低速開始進行磨合，時間要比正常摩登時間略長，直到電機運轉平穩(wěn)，正常后再開始工作。
如果操作不當，卡頭被卡在電機轉子端，嚴禁用敲打電機轉子的方法取出卡頭。處理時只能用鉗子等工具取卡頭，但不能損傷電機轉子螺紋。此時，卡頭和壓帽已經*喪失精度，事后必須立即更換卡頭和壓帽，否則繼續(xù)使用仍會損傷電機轉子。
使用工件切削液時，一定要將切削液沖在刀具切削部位，只有這樣才能起到對刀具和工件的冷卻作用，嚴禁將切削液沖在壓帽和電機轉子端。
刀具采用彈簧卡頭裝卡。為了保證刀具的裝卡精度和加工質量，也為了避免圧帽、轉子損壞，每次裝卡刀具前，一定要用汽油或WD40清洗劑將卡頭和圧帽清理干凈！要經常檢查。清除卡頭縫隙內的殘渣，要將卡頭的內孔及外表面（含錐面、端面等）擦洗干凈，要將園子與卡頭配合的端面，錐孔擦洗干凈再上刀。
要按正確的方法上下刀具，不能使用蠻力上下刀，防止轉子和圧帽滑落。
不要24小時不停地使用主軸電機，每天至少要讓主軸電機休息2個小時，以此保證主軸電機能恢復機械疲勞，從而延長主軸電機的壽命。
不使用已磨損的換刀工具和圧帽。
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