伺服电主轴常见的故障

伺服电主轴作为数控机床、精密加工设备的 “动力核心”，其运行状态直接影响加工精度与生产效率。但在长期使用中，不少用户会遇到 “开机异响”“加工精度骤降”“突然停机” 等问题，往往因找不到故障根源而盲目维修，不仅耽误生产，还可能加剧设备损坏。结合 10 年伺服电主轴运维经验，我们总结出 4 类最常见的故障，拆解其诱因、排查方法与应急处理技巧，帮你快速定位问题、减少停机损失！

一、故障 1：运行异响 + 异常振动 —— 最易察觉，别忽视

伺服电主轴运行时若出现 “滋滋摩擦声”“咯噔撞击声”，或机身振动明显（手摸有明显麻感），多是机械部件异常导致，若不及时处理，会快速磨损轴承、转子，甚至引发更严重故障。

1. 常见诱因（按概率排序）

· 轴承磨损 / 润滑失效：占异响故障的 60%—— 轴承滚珠磨损、保持架断裂，或润滑脂干涸、变质，都会导致滚珠与滚道摩擦异响，高速运行时伴随高频振动；

· 转子动平衡失衡：占比 20%—— 长期使用后，转子上的部件（如风扇、编码器）松动，或转子表面粘有金属碎屑，导致旋转时重心偏移，产生低频振动与 “嗡嗡声”；

· 刀具夹持松动：占比 15%—— 刀柄与主轴锥孔配合间隙过大（如锥孔磨损、刀柄脏污），刀具旋转时晃动，产生 “咯噔” 撞击声，尤其在切削负载变化时更明显；

· 异物进入：占比 5%—— 粉尘、铁屑进入主轴内部，卡在轴承或转子间隙中，导致局部摩擦异响。

2. 排查与处理步骤

1. 停机检查：立即停机，切断电源，避免故障扩大；

1. 初步判断：

· 若异响伴随 “发热”（主轴外壳温度超 50℃），优先检查轴承润滑 —— 打开润滑口，观察润滑脂是否干涸、发黑，若是，清理后加注厂家适配的伺服电主轴专用润滑脂（我们官网www.chnbtp.com可提供对应型号润滑脂）；

· 若异响无明显发热，检查刀具夹持：拆下刀具，用酒精擦拭主轴锥孔与刀柄，重新装夹后试运转，若异响消失，说明是配合间隙问题；

1. 专业检测：若上述方法无效，需用动平衡仪测转子平衡（失衡量应≤5g・mm），或拆解检查轴承（若滚珠有划痕、保持架断裂，需更换同型号轴承，建议选 P4 级高精度轴承）。

案例：

某机床厂伺服电主轴运行时出现高频异响，温度达 58℃，排查发现轴承润滑脂干涸，清理后加注专用润滑脂，试运转后异响消失，温度降至 38℃，恢复正常使用。

二、故障 2：主轴发热过载 —— 隐性故障，易导致停机

伺服电主轴运行时会有正常发热（外壳温度 30-45℃），但若温度超 50℃，或变频器显示 “过载报警”（代码多为 OL、OC），说明设备处于过载状态，长期如此会烧毁电机绕组、缩短主轴寿命。

1. 常见诱因

· 负载超标：最常见 —— 加工时切削量过大（如进给速度过快、切深过深），或主轴带动的零件重量超过额定负载（如额定负载 50kg，实际带 65kg 零件），导致电机电流过大，发热过载；

· 散热不良：占比 30%—— 主轴冷却系统故障（如水冷主轴的水管堵塞、风冷主轴的风扇停转），热量无法排出，温度累积升高；

· 变频器参数设置错误：占比 15%—— 变频器的 “电机参数”（如额定功率、额定电流）与伺服电主轴不匹配，导致变频器输出电流过大，触发过载保护；

· 电机绕组老化：占比 5%—— 主轴使用 5 年以上，电机绕组绝缘层老化，出现局部短路，电流增大，发热加剧。

2. 排查与处理步骤

1. 降负载测试：减少切削量（如进给速度降低 20%），或卸下部分负载，试运转 10 分钟，若温度下降、报警消失，说明是负载超标，需调整加工参数；

2. 检查散热系统：

· 水冷主轴：检查水管是否通畅（可通压缩空气吹洗），冷却液是否充足、温度是否正常（建议≤30℃）；

· 风冷主轴：检查风扇是否转动，若不转，更换风扇电机；

3. 核对变频器参数：对照伺服电主轴说明书，检查变频器中的 “额定功率”“额定电流” 是否与主轴一致，若不一致，按说明书修改参数；

4. 检测电机绕组：用万用表测绕组电阻，若三相电阻值偏差超 10%，说明绕组老化或短路，需联系专业人员维修电机。

三、故障 3：加工精度下降 —— 影响产品质量，易被忽视

伺服电主轴精度下降多表现为 “加工零件尺寸偏差变大”“表面光洁度变差”（如出现刀痕、波纹），初期可能因偏差小未被察觉，长期会导致产品报废率升高。

1. 常见诱因

· 主轴径向 / 轴向跳动超标：核心原因 —— 长期使用后，轴承磨损或主轴锥孔磨损，导致径向跳动（正常≤0.005mm）、轴向跳动（正常≤0.003mm）超差，刀具旋转时偏移；

· 编码器故障：占比 25%—— 编码器是控制主轴转速与定位的关键部件，若编码器松动、污染（如进油、进粉尘），会导致转速反馈不准，加工时速度波动，影响精度；

· 安装精度偏差：占比 20%—— 主轴与设备机架的安装面不平整，或主轴与导轨平行度超差，导致加工时受力不均，精度下降；

· 刀具磨损：占比 15%—— 虽非主轴本身故障，但刀具磨损会间接表现为加工精度差，需先排除刀具问题。

2. 排查与处理步骤

1. 检查刀具：更换新刀具试加工，若精度恢复，说明是刀具磨损，需定期更换刀具；

1. 检测跳动：用百分表测主轴径向、轴向跳动，若超差：

· 若锥孔磨损，可进行锥孔研磨修复；

· 若轴承磨损，更换高精度轴承；

1. 检查编码器：拆下编码器外壳，清理灰尘、油污，检查连接线是否松动，重新安装后试运转，若精度仍差，需更换编码器；

1. 校准安装精度：用水平仪、百分表校准主轴安装面平整度、与导轨平行度，确保偏差≤0.01mm/m。

四、故障 4：主轴无法启动 / 启停异常 —— 直接影响生产

伺服电主轴通电后无法启动，或启动后无法正常停止（如按下停止键后仍缓慢转动），多是电气系统或控制部件故障，需快速排查。

1. 常见诱因

· 电源 / 接线故障：占比 40%—— 电源电压不稳定（如低于额定电压 10%），或主轴与变频器、控制器的连接线松动、接触不良；

· 控制信号异常：占比 30%—— 控制器（如 PLC、数控系统）输出的 “启动 / 停止信号” 未传至主轴，或信号线路短路、断路；

· 制动器故障：占比 20%（针对带制动功能的主轴）—— 制动器线圈烧毁、刹车片磨损，导致主轴无法正常启停；

· 变频器故障：占比 10%—— 变频器内部模块损坏，无法输出驱动信号，导致主轴无法启动。

2. 排查与处理步骤

1. 检查电源与接线：用万用表测电源电压（应在额定电压 ±5% 范围内），检查所有连接线是否牢固，有无松动、氧化，重新插拔接线端子；

2. 检测控制信号：用示波器或万用表测控制器输出的 “启动信号”（如 DC 24V），若无信号，检查控制器设置或维修信号线路；

3. 检查制动器：

· 测制动器线圈电压，若无电压，检查制动控制线路；

· 若有电压但制动器不动作，拆开检查刹车片，磨损超限时更换；

4. 排查变频器：若变频器显示故障代码（如 EF、PF），对照说明书排查，若无法解决，联系变频器厂家维修。

伺服电主轴故障处理，记住 “先排查后维修”

遇到伺服电主轴故障，别盲目拆解或更换部件，应按 “先外部后内部、先机械后电气” 的原则排查：先检查润滑、负载、接线等易处理的外部问题，再逐步深入内部部件（如轴承、编码器）；优先用简单工具（如万用表、百分表）初步判断，复杂问题（如电机绕组、变频器故障）建议联系专业团队（我们官网可提供技术支持）。

定期维护（如每月检查润滑、每季度清理散热系统）能减少 80% 的故障，若你在伺服电主轴使用中遇到上述故障，或想获取 “维护计划表”“故障排查流程图”，可登录山东博特精工股份有限公司官网（www.chnbtp.com）咨询，我们会提供免费技术指导，帮你快速解决问题，让主轴稳定运行！