图1-40 主轴准停控制 图1-41 凸轮准停装置1-主轴2-定位滚子
3-凸轮4-活塞杆5-液压缸
(2)缩短准停时间 准停时问包括在换刀时间内，而换刀时间是加工中心的一项重要指标。采用电气准停，即使主轴在高速转动时，也能快速定位形成位置控制。
(3)可靠性增加 由于无需复杂的机械、开关、液压缸等装置，也没有机械准停所形成的机械冲击，因而准停控制的寿命与可靠性大大增加。
(4)性能价格比提高 由于简化了机械结构和强电控制逻辑，这部分的成本大大降低。但电气准停常作为选择功能，定购电气准停附件需要另外的费用。但从总体来看，性能价格比大大提高。
3.目前电气准停有如下三种方式 (1)磁传感器主轴准停 安川YASKAWA主轴驱动VS-626MT使用不同的选件可具有三种主轴电气准停方式，即磁传感器型、编码器型以及由数控系统控制完成的主轴准停。YASKAwA主轴驱动加上可选定位件(orientation Card)后，可具有磁传感器主轴准停控制功能。磁传感器主轴准停控制由主轴驱动自身完成。当执行M19时，数控系统只需发出准停起动命令ORT，主轴驱动完成准停后会向数控系统回答完成信号ORE，然后数控系统再进行下面的工作。其基本结构如图1-42所示，基本标准规格如表1-4所示。
表1-4 YASKAWA磁传感器规格 位置检测方式 使用磁发体与磁场传感器测量主轴实际位置 准停位置 重复准停精度 误差修正力矩 选件板 磁发体型号 磁传感器型号 磁发体与磁传感器中心对中心的位置 在±0.2?范围内 额定力矩／±0.1?误差 JPAC－C345 MG－137137BS FS－1378C 由于采用了磁传感器，故应避免将产生磁场的元件如电磁线圈、电磁阀等与磁发体和磁传感器安装在一起，另外磁发体(通常安装在主轴旋转部件上) 与磁传感器(固定不动)的安装是有严格要求的，应按说明书要求的精度安装。
采用磁传感器准停止时，接受到数控系统发来的准停开关量信号ORT，主轴立即加速或减速至某一准停速度(可在主轴驱动装置中设定)。主轴到达准停速度且准停位置到达时(即磁发体与磁传感器对准)，主轴即减速至某一爬行速度(可在主轴驱动装置中设定)。然后当磁传感
器信号出现时，主轴驱动立即进入磁传感器作为反馈元件的闭环控制，目标位置即为准停位置。准停完成后，主轴驱动装置输出准停完成ORE停号给数控系统，从而可进行自动换刀(ATC)或其他动作。
图1-42磁传感器准停控制系统构成 图1-43磁发体与磁
磁发体与磁传感器在主轴上位置示意如图1-43所示，准停控制时序如图1-44所示。
图1-44 磁传感器准停时序图
(2)编码器型主轴准停
安川YASKAWA主轴驱动VS-626MT配置选件板则可具有编码器主轴准停功能。这种准停控制也是完全由主轴驱动完成的，CNC只需发出准停命令ORT即可，主轴驱动完成准停后回答准停完成ORE信号。基本规格如表1-5。
图1-45为编码器主轴准停控制结构图。可采用主轴电动机内置安装的编码器信号(来自主轴驱动装置)，也可在主轴上直接安装另一个编码器。采用前一种方式要注意传动链对主轴准停精度的影响。主轴驱动装置内部可自动转换，使主轴驱动处于速度控制或位置控制状态。采用编码器准停，准停角度可由外部开关量(十三位)随意设定，这一点与磁准停不同，磁准停的角度无法随意指定，要想调整准停位置，只有调整磁发体与磁传感器的相对位置。
图1-45编码器型主轴准停结构
编码器准停控制时序图见图1-46，其步骤与磁传感器类似。
图1-46编码器准停控制时序图
表1-5 YASKAWA编器准停规格 位置检测方式 使用编码器A，B，c信号 准停位置 重复准停精度 误差修正力矩 选件板 编成器型号 (3)数控系统控制准停 基本准停位置为编码器零位c脉冲到达处，准停位置偏移可在主轴驱动内部或由外部指定 小于±0.2o 额定力矩／±0.1o误差 JPAC－C346 PC一1024ZLH 这种准停控制方式是由数控系统完成的，采用这种准停控制方式需注意如下问题： ①数控系统须具有主轴闭环控制的功能。
②主轴驱动装置应有进入伺服状态的功能。通常为避免冲击，主轴驱动都具有软起动等功能。但这对主轴位置闭环控制产生不利影响。此时位置增益过低则准停精度和刚度(克服外界扰动的能力)不能满足要求，而过高则会产生严重的定位振荡现象。因此必须使主轴驱动进 入伺服状态，此时特性与进给伺服装置相近，才可进行位置控制。
③通常为方便起见，均采用电动机轴端编码器信号反馈给数控系统，这时主轴传动链精度可能对准停精度产生影响。
④无论采用何种准停方案(特别对磁传感器主轴准停方式)，当需在主轴上安装元件时，应注意动平衡问题。因为数控机床主轴精度很高，转速也很高，因此对动平衡要求严格。一
般对中速以下的主轴来说，有一点不平衡还不至于不至于有太大的问题，但当主轴高速旋转时，这一不平衡量可能会引起主轴振动。为适应主轴高速化的需要，国外已开发出整环式磁传感器主轴准停装置，由于磁发体是整环，动平衡性好。
数控系统控制主轴准停示意图见图1-47。
采用数控系统控制主轴准停的角度由数控系统内部设定，因此准停角度可更方便的设定。准停步骤如下：
例如：M03 S1000 主轴以1000r／min正转 M19 主轴准停于默认位置
ｏ
M19 S100 主轴准停转至100处
1000 主轴再次以1000r／min正转 M19$200 主轴准停至200处
o
图1-47数控系统控制主轴准停结构 1.8 主传动部件的调整、维护及维修 1.8.1、数控车床主轴部件的结构与调整
1．主轴部件结构
图1-48是CK7815型数控车床主轴部件结构图，该主轴工作转速范围为15～5000r／min。主轴9前端采用三个角接触轴承12，通过前支承套14支套，由螺母11预紧。后端采用圆柱滚子轴承15支承，径向间隙由螺母3和螺母7调整。螺母8和螺母10分别用来锁紧螺母7和螺母11，防止螺母7和11的回松。带轮2直接安装在主轴9上(不卸荷)。同步带轮1安装在主轴9后端支承与带轮之间，通过同步带和安装在主轴脉冲发生器4轴上的另一同步带轮相连，带动主轴脉冲发生器4和主轴同步运动。在主轴前端，安装有液压卡盘或其他夹具。
2．主轴部件的拆卸
主轴部件的拆卸 主轴部件在维修时需要进行折卸。拆卸前应做好工作场地清理、清洁工作和拆卸工具及资料的准备工作，然后进行拆卸操作。拆卸操作顺序大致如下： ⑴切断总电源及主轴脉冲发生器等电器线路。总电源切断后，应拆下保险装置，防止他人误合闸而引起事故。
⑵切断液压卡盘(图1-48中未画出)油路，排放掉主轴部件及相关各部润滑油。油路切断后，应放尽管内余油，避免油溢出污染工作环境，管口应包扎，防止灰尘及杂物侵入。 ⑶拆下液压卡盘(图1-48中未画出)及主轴后端液压缸等部件。排尽油管中余油并包扎管口。
⑷拆下电动机传动带及主轴后端带轮和键。
⑸折下主轴后端螺母3。
⑹松开螺钉5，拆下支架6上的螺钉，拆去主轴脉冲发生器(含支架、同步带)。 ⑺拆下同步带轮1和后端油封件。 ⑻拆下主轴后支承处轴向定位盘螺钉。
⑼拆下主轴前支承套螺钉。 ⑽拆下(向前端方向)主轴部件。
⑾拆下圆柱滚子轴承15和轴向定位盘及油封。
⑿折下螺母7和螺母8。
⒀拆下螺母10和螺母11以及前油封。
⒁拆下主轴9和前端盖13。主轴拆下后要轻放，不得碰伤各部螺纹及圆柱表面。 ⒂拆下角接触球轴承12和前支承套14。
以上各部件、零件拆卸后，应清洗及防锈处理，并妥善存放保管。
图1-48 CK7815型数控车床主轴部件结构图
1-同步带轮2-带轮3、7、8、10、11-螺母4-主轴脉冲发生器5-螺钉6-支架9-主轴
12-角接触球轴承13-前端盖14-前支承套 15-圆柱滚子轴承
3.主轴部件装配及调整
装配前，各零件、部件应严格清洗，需要预先加涂油的部件加涂油。装配设备、装配工具以及装配方法，应根据装配要求及配合部位的性质选取。操作者必须注意，不正确或不规范的装配方法，将影响装配精度和装配质量，甚至损坏被装配件。
对CK7815数控控车床主轴部件的装配过程，可大体依据拆卸顺序逆向操作，这里就不再叙述。主轴部件装配时的调整，应注意以下几个部位的操作：
⑴前端三个角接触球轴承，应注意前面两个大口向外，朝向主轴前端，后一个大口向里(与前面两个相反方向)。预紧螺母11的预紧量应适当(查阅制造厂家说明书)，预紧后一定要注意用螺母10锁紧，防止回松。
⑵后端圆柱滚子轴承的径向间隙由螺母3和螺母7调整。调整后通过螺母8锁紧，防止回松。
⑶为保证主轴脉冲发生器与主轴转动的同步精度，同步带的张紧力应合理。调整时先略略松开支架6上的螺钉，然后调整螺钉5，使之张紧同步带。同步带张紧后，再旋紧支架6上的紧固螺钉。
⑷液压卡盘装配调整时，应充分清洗卡盘内锥面和主轴前端外短锥面，保证卡盘与主轴短锥面的良好接触。卡盘与主轴联接螺钉旋紧时应对角均匀施力，以保证卡盘的工作定心精度。
⑸液压卡盘驱动液压缸(图1-48中未画出)安装时，应调好卡盘拉杆长度，保证驱动液
压缸有足够的、合理的夹紧行程储备量。