数控立式加工中心主轴故障诊断与排除指南

发布时间：2025-12-16

数控立式加工中心的主轴作为核心功能部件，其运行稳定性对加工精度和生产效率起着决定性作用。主轴系统融合了机械、电气、液压等多学科技术，故障成因复杂多样，因此建立系统化的诊断思路，并结合实操经验精准定位并高效解决问题十分关键。

一、主轴常见故障分类及表现

（一）机械类故障

典型表现：异响、振动、精度下降。

常见原因：部件磨损或装配偏差。

具体案例高速运转周期性异响：主轴高速运转时出现周期性异响，同时加工件表面波纹度超差，通常是因为主轴轴承磨损、预紧力失衡。

低速运转不规则杂音：低速运转时产生不规则杂音，可能是主轴与电机联轴器松动或者同心度存在偏差。

（二）电气类故障

典型表现：主轴启停异常、转速失控。

常见原因：伺服电机、变频器、编码器等电气元件失效。

具体案例：当主轴无法启动时，需优先排查动力回路通断以及编码器信号传输状态。

（三）综合类故障

除上述两类故障外，还存在一些综合类故障，成因复杂，可能同时涉及机械和电气等多个方面，需综合分析判断。

二、故障诊断原则与流程

（一）诊断原则

遵循“先外观后内部、先电气后机械、先静态后动态”的原则。

（二）诊断流程

外观检查目视检查：查看主轴外观有无油污渗漏、部件松动等情况。

听声判断：借助听声棒判断异响来源。

触摸感受：用手触摸感受轴承座等关键部位温升是否异常。

电气系统排查电压检测：利用万用表检测电源电压、回路通断。

参数读取：通过系统诊断界面读取编码器、变频器等元件的运行参数，定位异常信号节点。

动态检测空转试验：进行主轴空转试验，观察不同转速下的振动幅值与噪声变化。

精度检测：结合加工试切件的精度检测数据，进一步验证故障成因。

三、针对性故障排除措施

（一）机械类故障排除

轴承磨损操作步骤：拆卸主轴单元，更换同型号高精度轴承并重新调整预紧力。

后续检测：装配后需进行动平衡检测。

联轴器问题操作步骤：松开连接螺栓，使用百分表校准同心度后再紧固。

（二）电气类故障排除

操作步骤：更换失效的伺服电机、编码器等部件。

后续工作：更换后需重新进行参数匹配与调试。

（三）故障排除后测试

故障排除后，需进行空转试运行与负载测试，连续运行1 - 2小时观察主轴运行状态，确保各项指标符合标准。

四、主轴故障预防措施

主轴故障的预防与诊断同等重要，日常需建立定期维护机制：

清洁保养：定期清洁主轴单元。

润滑检查：检查润滑油质与油量。

规范操作：避免过载运行。

通过科学诊断与规范排除，能够有效提升主轴可靠性，保障加工中心稳定运行。

（来源：再循设备网）