SDS電主軸使用說明書

更新時間：2012-07-21 點擊次數：1996

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

相電源上的兩根即可。電主軸嚴禁在錯

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

連續運行0.5小時，共計4小時后，待溫升穩定

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

1. 電主軸運行中發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. 電主軸出現異常時，應由專業人員或我公司修理。

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

開機后幾秒鐘電機冒煙或外殼發燙


啟動時螺母松動
噪聲及振動大

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控機床控制系統造成干擾。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設置表：

基準頻率	V/F曲線*拐點Vi
zui高頻率	銘牌參數
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
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，數控機床上氣路控制系統需要安裝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。回氣持續時間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連續，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。客戶也可以選擇手控、見手動控制簡圖。

快速排氣口

進氣

按電磁閥控制按鈕

氣源

進氣通、回氣關

回氣

不按電磁閥控制按鈕

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，跑合的zui高轉速為額定轉速的80%，共4小時，待溫升穩定后再升為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、溫度穩定后再進行加工，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，防止誤操作。要避免在操作過程中出現撞擊、扎刀等現象對主軸電機的軸承造成損傷。一旦有扎刀現象，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，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。