二、电机温升导致主轴箱温度过高

在使用一个半月后，问题再次出现。按此方法再次调整主轴，无法解决回转轴线偏移现象。再次复检机床，发现主轴电机运转一段时间后，温度过高。由此怀疑主轴箱可能出现了热膨胀。

为此作了如下检查。如图2，在主轴箱和主轴套筒上架三个百分表，并测量①、②点的温差。起始时，百分表读数均置零，上、下两点温差亦为零;以480r/min旋转2h后，上、下两点温差为7℃，百分表自上至下变化依次为0.07mm、0.04mm和0.01 mm。

对主轴电机进行温度测量。冷态时电机内部温度为23℃，旋转2h后，内部温度为97℃，外壳温度70℃。进一步检测发现，该温升确实造成主轴箱温度上升，且主轴箱上下部存在温差(上部38℃，下部31℃)，导致主轴箱热膨胀0.07mm。

该机床选用日本FANUC公司αi系列交流主轴伺服放大器(SVM)及伺服电机，其特点是体积小、功耗低，需要电源模块配合使用。其主回路控制示意图见图3。

用数字万用表测量：(1)三相主电源线压202V;(2)直流母线电压300V左右;(3)伺服放大器输出三相电机电压平衡。以上数据均无异常，说明主供电回路正常，PSM电源模块工作正常。

初步判断引起电机发热的原因可能有以下几点：(1)三相绕组绝缘不良，与外壳之间的绝缘电阻变小;(2)线圈有匝间短路;(3)负载过大。

首先检查电机三相绕组对地的绝缘情况，结果正常;其次在电机运行过程中观察负载表，属正常。最后，更换另一个同型号电机后测试，温升基本相同，说明发热原因并非匝间短路。

在反复检测过程中发现，空载时主轴电机在不同的转速下用卡钳表测得的电流值有很大的差异，相对应主轴电机的振动情况也有很大不同。见下表。

同时用同样功率的FANUCαi系列主轴伺服电机运行情况作对比实验，发现在不同的转速段，测得的电机电流值变化，约为电流值的三分之一。由此可知，该主轴电机运行时的异常电流导致了主轴的不正常温升。

查阅FANUC 0i系统的主轴伺服电机手册，发现主轴参数P4133设置有误。经改正后(在调整、修改之前，用PC卡将SRAM中的原厂机床数据作好备份)，断电，再接上NC电源，系统开始进行标准参数自动设定，并从放大器侧向NC侧装载。上述工作完成后，再进行空载测试，主轴电机运行电流最大值由38A下降到22A，且在其它频率段的电流也相应降低了。然而该电流依然偏大，电机发热的现象也依然存在，只是温升的时间延缓了许多。

经FANUC公司技术人员分析，最终确定该电机与驱动模块匹配性能不好，造成电机效率低。选配合适的驱动模块后，最终解决了电机温升异常的问题(此时电机最大电流约11A，电机空转2h，内部温升仅14℃)。因电机发热造成的主轴箱热膨胀因素基本排除。

此外，还采取了隔离热传递的措施。经查，原机床厂有主轴冷却选购配置，随即对该机床加装了主轴冷却装置，其原理是将电机的安装基座板改制成中空，其间通入循环冷却水，阻隔了电机的热传导给主轴箱，从而进一步消除了主轴箱的热膨胀。

通过以上措施彻底消除了主轴热效应造成的坐标偏移现象，提高了设备精度可靠性。