SDS電主軸使用說(shuō)明書(shū)
一、 概述
SDS采用德國(guó)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(jī)轉(zhuǎn)子和主軸合二為一的高速精密主軸功能部件，采用了機(jī)電一體化新技術(shù)新工藝新材料，變頻無(wú)級(jí)調(diào)整，噪音低，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)可靠，具有較好的負(fù)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(zhuǎn)動(dòng)電主軸軸頭，應(yīng)手感靈活，無(wú)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(jī)座中，不得松動(dòng)。
5. 電主軸存放或停用6個(gè)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(guò)循環(huán)冷卻液進(jìn)行冷卻，冷卻水量按1升/千瓦·分鐘計(jì)算，冷卻水zui低流量不小于5升/分鐘；冷卻水要求使用單獨(dú)水箱并添加防銹劑。水溫為5℃-25℃。精密加工機(jī)床要求恒溫20±2℃。電主軸進(jìn)出水管應(yīng)按標(biāo)牌所示連接，連接處不得漏水，保證冷卻液流動(dòng)通暢。
7. 電源線應(yīng)采取防水及屏蔽措施。電主軸與變頻器連線不宜超過(guò)25m。
8. 電主軸運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，保證氣封（1-2個(gè)大氣壓）的氣源常開(kāi)。
9. 電主軸必須與變頻器配套使用，變頻器選用應(yīng)與電主軸的電壓、功率、頻率等范圍相匹配。設(shè)置變頻器首先設(shè)置變頻器的基準(zhǔn)頻率，變頻器的基準(zhǔn)頻率按電主軸的zui高頻率設(shè)置，如變頻器的基準(zhǔn)頻率不設(shè)置（變頻器的基準(zhǔn)頻率在出廠時(shí)設(shè)置為50Hz）,開(kāi)始運(yùn)行時(shí)電主軸馬上會(huì)燒壞；變頻器的zui高頻率、轉(zhuǎn)折頻率和對(duì)應(yīng)的電壓按使用說(shuō)明書(shū)中的曲線對(duì)應(yīng)設(shè)置；變頻器的電流按電主軸的額定電流設(shè)置；過(guò)載電流按電主軸的額定電流120%設(shè)置；過(guò)載跳閘等級(jí)按100%設(shè)置，過(guò)載跳閘時(shí)間按5s設(shè)置，載波頻率按電主軸的功率大小設(shè)置，小于10kw電主軸按8KHz設(shè)置，大于10kw電主軸按5kHz設(shè)置，升速、減速時(shí)間按10s～20s設(shè)置，如遇到起動(dòng)電流超過(guò)額定電流而保護(hù)時(shí)應(yīng)延長(zhǎng)升速時(shí)間，輸入/輸出缺相保護(hù)應(yīng)設(shè)置在能保護(hù)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(yīng)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(diǎn)動(dòng)，觀察電主軸的旋轉(zhuǎn)方向是否與電主軸指示方向一致，如旋轉(zhuǎn)方向不一致應(yīng)立即關(guān)機(jī)，調(diào)換變頻器與電主軸連接三
相電源上的兩根即可。電主軸嚴(yán)禁在錯(cuò)誤的旋轉(zhuǎn)方向上運(yùn)轉(zhuǎn)（見(jiàn)右接線圖）
11. 為延長(zhǎng)電主軸的使用壽命，新的或更換新
軸承的應(yīng)在轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)均分為8檔，分別
連續(xù)運(yùn)行0.5小時(shí)，共計(jì)4小時(shí)后，待溫升穩(wěn)定
后再升為zui高轉(zhuǎn)速，避免直接高速運(yùn)轉(zhuǎn)而縮短軸承的使用壽命。
12. 電主軸在裝彈簧夾頭時(shí)，應(yīng)清除軸頭內(nèi)及彈簧夾頭表面的雜質(zhì)，以免降低精度，裝拆時(shí)彈簧夾頭內(nèi)應(yīng)有刀具，以免損壞它，夾緊時(shí)禁止用力過(guò)猛。
13. 電主軸停機(jī)時(shí)，應(yīng)先關(guān)斷電源，待*停轉(zhuǎn)后再關(guān)斷冷卻水，如果停用時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)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(jī)壽命為一年。軸承壽命：國(guó)產(chǎn)為1000h，進(jìn)口為2000h。
三、 維護(hù)和保養(yǎng)
1. 電主軸運(yùn)行中發(fā)出異常聲音或振動(dòng)特別大時(shí)，應(yīng)停機(jī)檢查，必要時(shí)更換軸承；當(dāng)運(yùn)行中發(fā)出異常氣味或突然停轉(zhuǎn)，應(yīng)立即切斷電源，用搖表測(cè)量定子對(duì)地電阻，及三相電阻是否對(duì)稱。絕緣電阻喪失或三相電阻不平衡超過(guò)5%時(shí)，為定子損壞，應(yīng)更換定子。
2. 電主軸不允許用任何機(jī)械方式在軸端強(qiáng)行制動(dòng)。
3. 在周日或節(jié)假日后，先使用電主軸空運(yùn)轉(zhuǎn)半小時(shí)后，再開(kāi)始工作。
4. 電主軸屬精密產(chǎn)品，運(yùn)輸、保管及使用中嚴(yán)禁磕碰，特別是軸伸端。
5. 電主軸出現(xiàn)異常時(shí)，應(yīng)由專業(yè)人員或我公司修理。
四、 拆卸、裝配及調(diào)試
注意：
1、裝配場(chǎng)所須清潔，應(yīng)有嚴(yán)格防塵措施。
2、拆裝時(shí)應(yīng)使用工具，嚴(yán)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(zhuǎn)子軸組件向前壓出機(jī)殼及前端蓋。
4. 將后軸承組件從機(jī)殼上取出。
5. 將前軸承組件從轉(zhuǎn)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(jī)殼在360°上有方向關(guān)系，裝配時(shí)還按這個(gè)方向）。將定子從機(jī)殼內(nèi)取出，嚴(yán)禁將轉(zhuǎn)子從轉(zhuǎn)子軸上卸下。
（二）裝配及調(diào)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(nèi)，嚴(yán)禁敲打。
5. 電主軸裝配完畢后，用手?jǐn)Q轉(zhuǎn)主軸伸出端應(yīng)靈活無(wú)間隙，無(wú)任何卡滯現(xiàn)象，調(diào)試主軸，使跳動(dòng)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(zhuǎn)距曲線：
2、恒功率曲線：
3、近似恒功率曲線:
六、 常見(jiàn)故障及排除方法
| 故 障 | 原 因 | 排除方法 |
| 開(kāi)機(jī)后電主軸不運(yùn)轉(zhuǎn) | 變頻器無(wú)輸出或設(shè)定不符 | 檢查變頻器輸出，重新設(shè)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(duì)電主軸定子線包進(jìn)行烘干 |
| 開(kāi)機(jī)后運(yùn)轉(zhuǎn)幾秒鐘后停機(jī) | 進(jìn)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(guò)變頻器電流 | |
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| 開(kāi)機(jī)后幾秒鐘電機(jī)冒煙或外殼發(fā)燙 | | |
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| 啟動(dòng)時(shí)螺母松動(dòng) | | |
| 噪聲及振動(dòng)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(lán)為三相電源線）
3、氣缸回氣口
4、出水口
5、換刀除塵進(jìn)氣口
6、氣封進(jìn)氣口
7、進(jìn)水口
8、氣缸進(jìn)氣口
對(duì)電主軸單獨(dú)試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，請(qǐng)按安全標(biāo)準(zhǔn)做好保護(hù)接地裝置。
用1000V絕緣電阻表檢查定子線包與機(jī)體間絕緣電阻，不低于100MΩ。
將電主軸裝入機(jī)座中，不得松動(dòng)，裝夾位置應(yīng)避開(kāi)主軸兩端軸承位置。
水冷電主軸需通過(guò)循環(huán)冷卻液進(jìn)行冷卻，水泵揚(yáng)程4m。冷卻水流量5升/分鐘；冷卻水要求使用單獨(dú)水箱并添加防銹劑，水中不允許進(jìn)入泥沙等雜物，防止冷卻水道堵塞。當(dāng)水中出現(xiàn)泥砂、水垢及微生物時(shí)，要及時(shí)更換純凈水，并定期清洗水箱。精密加工機(jī)床要求冷卻水恒溫20±2℃。電主軸進(jìn)出水管應(yīng)按標(biāo)牌所示連接。連接處不得漏水，保證冷卻液流動(dòng)通暢。
電源線應(yīng)采取防水及屏蔽措施，防止高頻電磁波對(duì)數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)造成干擾。安裝、使用和維修時(shí)，應(yīng)防止進(jìn)水或其他能使電氣絕緣破壞的液體進(jìn)入接線端子，造成電氣短路。電主軸與變頻器連線長(zhǎng)度不宜超過(guò)25m。
電主軸運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，應(yīng)保證氣封（2-2.5個(gè)大氣壓）的氣源常開(kāi)，氣源須經(jīng)油水分離器、干燥過(guò)濾器方可使用，過(guò)濾精度5um，否則會(huì)造成軸承損壞。
變頻器的選擇及設(shè)置
變頻器選用應(yīng)與電主軸的銘牌參數(shù)相匹配，設(shè)置變頻器時(shí)首先設(shè)置電主軸的基準(zhǔn)頻率，變頻器的基準(zhǔn)頻率按電主軸V/F曲線進(jìn)行設(shè)置，若變頻器的基準(zhǔn)頻率未設(shè)置（變頻器的基準(zhǔn)頻率出廠時(shí)設(shè)置為50Hz）就開(kāi)始運(yùn)行電主軸，則電主軸很快會(huì)燒壞。
變頻器的zui高頻率、轉(zhuǎn)折頻率等參照如下基本參數(shù)設(shè)置表：
| 基準(zhǔn)頻率 | V/F曲線*拐點(diǎn)Vi |
| zui高頻率 | 銘牌參數(shù) |
| 加速時(shí)間 | 10-20s |
| 減速時(shí)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(guò)載電流 | 1.2※銘牌電流 |
| 輸入、輸出缺相保護(hù) | 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(diǎn)動(dòng)，觀察電主軸的旋轉(zhuǎn)方向是否與電主軸指示方向一致，如旋轉(zhuǎn)方向不一致應(yīng)立即關(guān)機(jī)，調(diào)換變頻器與電主軸連接三相電源上的兩根即可。
主軸嚴(yán)禁反轉(zhuǎn)！！！
電主軸必須正轉(zhuǎn)，若反轉(zhuǎn)，互換U、V、W任意兩根即可，當(dāng)電主軸內(nèi)定子線包溫度≥額定工作溫度時(shí)，熱敏電阻開(kāi)始工作。
傳感器有兩種型號(hào)（0-24v，PNP），簡(jiǎn)易連接圖如下：
一般電主軸裝有兩只傳感器，傳感器1感應(yīng)拉刀信號(hào)，即刀柄掛上去時(shí)，傳感器黑色線輸出信號(hào)；傳感器2感應(yīng)松刀信號(hào)，即刀爪打開(kāi)時(shí)，傳感器黑色線輸出信號(hào)。
本公司生產(chǎn)的加工中心電主軸的壓力缸是氣缸。按使用說(shuō)明書(shū)或電主軸后蓋上的標(biāo)記接通氣缸進(jìn)氣，氣封進(jìn)氣，氣缸回位，即回氣。換刀除塵的氣源管路。其壓力應(yīng)按使用說(shuō)明書(shū)上的要求調(diào)整，一般氣源的壓力控制在0.6-0.7MPa，氣缸進(jìn)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(jīng)過(guò)油水分離器、干燥過(guò)濾器方可使用，過(guò)濾精度10um，數(shù)控機(jī)床上氣路控制系統(tǒng)需要安裝4個(gè)電磁閥分別控制氣缸進(jìn)氣、氣缸回位、換刀除塵和氣封（見(jiàn)氣路控制簡(jiǎn)圖）
控制的順序如下：
1）卸刀---電主軸*停止后，開(kāi)啟氣缸進(jìn)氣閥，氣缸的活塞運(yùn)動(dòng)，壓下拉桿及彈簧，拉爪松開(kāi)卸下刀柄，此時(shí)傳感器Ⅰ輸出電壓信號(hào)，打開(kāi)除塵氣閥蔣內(nèi)錐孔吹干凈，以免影響換刀后的主軸精度，卸刀完畢。進(jìn)氣和換刀除塵可共用同一管道氣源聯(lián)動(dòng)。
2）換刀---關(guān)斷換刀除塵閥門，將新刀柄裝入錐孔后，關(guān)停進(jìn)氣閥，換刀完畢。
3）回氣---打開(kāi)回氣閥，氣缸活塞復(fù)位，傳感器Ⅱ輸出電壓信號(hào)，復(fù)位指示燈點(diǎn)亮，裝刀完畢。回氣持續(xù)時(shí)間4-5s，使進(jìn)氣缸內(nèi)氣壓與大氣相通，等壓。
4）運(yùn)行加工---電主軸運(yùn)行與氣封聯(lián)動(dòng)，從主軸運(yùn)行到信機(jī)始終保持通氣，以免軸承受到冷卻液，切屑的污染，延長(zhǎng)軸承有效工作時(shí)間。
氣壓要求：進(jìn)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(hào)與系統(tǒng)連續(xù)，即拉刀信號(hào)輸出后電主軸才能起動(dòng)，氣封氣源由第四個(gè)電磁閥控制，由開(kāi)機(jī)到信機(jī)始終保持通氣，要求電主軸與氣封聯(lián)動(dòng)，只要電主軸起動(dòng)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(jiàn)手動(dòng)控制簡(jiǎn)圖。
快速排氣口
按電磁閥控制按鈕
進(jìn)氣通、回氣關(guān)
不按電磁閥控制按鈕
進(jìn)氣關(guān)、回氣正常開(kāi)
二位五通電磁閥
為延長(zhǎng)電主軸的使用壽命，新購(gòu)的電主軸或更換新軸承的電主軸，安裝后，使用前應(yīng)經(jīng)過(guò)跑合。必須從zui低轉(zhuǎn)速跑合30分鐘后，按3000轉(zhuǎn)/分級(jí)差進(jìn)數(shù)，跑合的zui高轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速的80%，共4小時(shí)，待溫升穩(wěn)定后再升為zui高轉(zhuǎn)速，觀察是否正常，避免直接高速運(yùn)轉(zhuǎn)而縮短軸承的使用壽命。
電主軸停機(jī)時(shí)，應(yīng)先關(guān)斷電源，待*停轉(zhuǎn)后再關(guān)斷冷卻水，如果停用時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)用壓縮空氣將冷卻管道中的殘余冷卻液吹出。
如果用戶沒(méi)有使用氣封或氣源沒(méi)有經(jīng)過(guò)油水分離器、干燥過(guò)濾器，造成軸承因進(jìn)液或切削粉塵而損壞，郵用戶承擔(dān)軸承的維修費(fèi)用。
刀具要經(jīng)過(guò)精密動(dòng)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(kāi)始工作時(shí)，主軸電機(jī)要按從低速到高速運(yùn)行的原則，逐步升速預(yù)熱，當(dāng)電機(jī)達(dá)到所需轉(zhuǎn)速且空載盍平穩(wěn)、溫度穩(wěn)定后再進(jìn)行加工，這樣才能保證較好的加工精度。
如果停機(jī)超過(guò)兩天以上，必須分檔從低速到高速按電機(jī)磨合步驟對(duì)電機(jī)進(jìn)行空載磨合，在磨合通過(guò)后才能使用。
在規(guī)劃刀路時(shí)要確保主軸電機(jī)受力合理，一定要避免豎直下刀，嚴(yán)禁主軸電機(jī)超負(fù)荷工作，以此保證主軸電機(jī)的正常使用壽命。
嚴(yán)禁使用刀刃磨損的刀具進(jìn)行加工。刀具磨損后仍繼續(xù)使用，會(huì)加大電機(jī)軸向力，導(dǎo)致軸承受損，而且還影響雕刻的精度及效果。
操作過(guò)程中嚴(yán)禁敲擊、撞擊主軸電機(jī)轉(zhuǎn)子端。要求操作員對(duì)刀時(shí)一定要注意Z軸起刀點(diǎn)，要審核輸入起刀點(diǎn)的參數(shù)，防止誤操作。要避免在操作過(guò)程中出現(xiàn)撞擊、扎刀等現(xiàn)象對(duì)主軸電機(jī)的軸承造成損傷。一旦有扎刀現(xiàn)象，要立即停機(jī)，以此避免高速運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)軸承造成更大的傷害！然后，從低速開(kāi)始進(jìn)行磨合，時(shí)間要比正常摩登時(shí)間略長(zhǎng)，直到電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，正常后再開(kāi)始工作。
如果操作不當(dāng)，卡頭被卡在電機(jī)轉(zhuǎn)子端，嚴(yán)禁用敲打電機(jī)轉(zhuǎn)子的方法取出卡頭。處理時(shí)只能用鉗子等工具取卡頭，但不能損傷電機(jī)轉(zhuǎn)子螺紋。此時(shí)，卡頭和壓帽已經(jīng)*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(huì)損傷電機(jī)轉(zhuǎn)子。
使用工件切削液時(shí)，一定要將切削液沖在刀具切削部位，只有這樣才能起到對(duì)刀具和工件的冷卻作用，嚴(yán)禁將切削液沖在壓帽和電機(jī)轉(zhuǎn)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(zhì)量，也為了避免圧帽、轉(zhuǎn)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(jīng)常檢查。清除卡頭縫隙內(nèi)的殘?jiān)獙⒖^的內(nèi)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(zhuǎn)子和圧帽滑落。
不要24小時(shí)不停地使用主軸電機(jī)，每天至少要讓主軸電機(jī)休息2個(gè)小時(shí)，以此保證主軸電機(jī)能恢復(fù)機(jī)械疲勞，從而延長(zhǎng)主軸電機(jī)的壽命。
不使用已磨損的換刀工具和圧帽。
會(huì)員1.png)
