基于换刀流程图的斗笠式刀库故障维修.pdf

2 0 1 5年 4月 第 4 3卷 第 8期 机床与液压 MACHI NE TOOL HYDRAULI CS Ap r 2 01 5 Vo 1 4 3 No 8 DOI 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 1 3 8 8 1 2 0 1 5 0 8 0 5 6 基于换刀流程图的斗笠式刀库故障维修 郑 英 湖南交通职业技术学院 湖 南长沙 4 1 0 0 0 4 摘要 给出了斗笠式刀库的一般换刀流程图 以此流程图为基础 结合刀库的机械与电气工作原理 分析了典型的故 障现象及成因 并用具体的实例说明了斗笠式刀库的故障维修方法 关键词 换刀流程图 斗笠式刀库 故障维修 中图分类号 T G 5 0 2 7 文献标志码 B 文章编号 1 0 0 1 3 8 8 1 2 0 1 5 8 1 7 5 2 立式加工中心通常采用斗笠式刀库 由于其性价 比较 高 特 别是在 经济 型立 式 加 工 中心上 得 到 了广 泛的应用 据不完全统计 加工中心刀库故障约 占 其故 障总量的 4 0 以上 其工 作是否可靠 与高 效 直接关系到加工的生产效率与质量 因此 探 讨加工中心用斗笠式刀库的维修与保养具有现实意 义 1 斗笠式刀库的一般换刀流程 各厂家生产的斗笠式刀库结构大同小异 其换刀 工作 流程基 本上可用图 1 所示的流程 图来表示 换 刀 过程 是从已存贮在 N C中的用 户数控 程序 或 M D I 方 式下 人工输 入 的换 刀指 令 的换 刀 指令 开始 共 约 1 4步 才 能 完成 换 刀 的全 过 程 其 中有判 断 约 8次 报警约 7个 只有 机床在换 刀点 判 断没有报 警 原 因是该 判断 与刀 库 的工 作关 系 不大 只与机 床的坐标及系统的参数有关 除 机床在换刀点 判断外 其余 7次判断不满足时 均给出相应的换 刀报警 号 值得注意的是 不同厂家生产的机床 其机械结 构可能是不 同的 但其刀库要 完成的基本动作是相 同 或相 似的 也就是流程 图中所描 述的流程是相同或相 似的 但其报警代号可能不同 通常由机床厂家根据 需要确定 所以在使用此流程图帮助维修斗笠式刀库 的故障时 应只用文中的维修思想或方法 不一定用 具 体 的内容 图 1 斗笠式刀库一般换刀 流程 图 2 故障维修实例 2 1 故障实例刀库简介 现以长征机床 厂生 产 的立 式 加工 中心 型 号为 K V C 1 2 0 0 为例 运用前述换刀流程图来探讨其在使 用过程 中刀库的常见故障及维修方法 收稿 日期 2 0 1 4 0 2 0 5 作者简介 郑英 1 9 6 9 一 男 工学硕士 副教授 高级工程师 从事数控加工技术 表面工程及铝合金材料成型技术方 面的研究 E m a i l y i n g 8 5 1 2 s i n a co m 1 7 6 机床与液压 第 4 3卷 该机床采 用 的是 台湾 吉辅 生 产 的 T型 斗笠式 刀 库 库容 2 0把 无 换刀 机械手 采 用 固定 刀座 号 的 编码方式 对于此类刀库 主轴内刀具必须放 回刀库 后才能取下一把刀 其换 刀流程 如图 1 所示 该斗笠式刀库换刀故障有两种不同的形式 第一 种故障属于刀库初始化故障 形式是 主轴 内的刀具号 与刀库换刀位置对应的刀座号不 相对应 换 刀动作一 切正常 这种故障一般为软故障 另一种故障形式是 主轴 内的刀具 号与 刀库 换 刀位 置对 应 的刀 座号相 对 应 但换刀动作不能完成 即换 刀过程 到某一步后突 然停止 不再往下执行并报警 2 2典 型故 障案例 1 主轴 内刀 号与 刀库换 刀 位置刀 座号 不对 应 初始化故障 由于斗笠式刀库通常采 用 的是 固定 刀座号 编码 当主轴内有 刀时 对应刀具 的刀座号应正好在刀库的 换刀位置 但由于多种原因 可能使主轴内的刀具号 与换 刀位置对应 的刀座号并不对应 分析流程图可知 机床通常只能判断主轴内当前 刀号与数控 程序所选 刀号是否一致 如果数控程序所 选刀号在 主轴 内 将不会有换刀动作 机床直接开始 加 工 当数控程序所选刀 号与主轴 内原有刀号不一致 时 机床必先换刀 如果刀具并不取 自对应的刀座号 时 机床将按流程 正常工作 并不会 出现任 何报警 所有换 刀动作均能完成 这对加工来说 将根本不能 完成加工任务甚至直接导致加工产 品报废 特别应注 意的是 当数控程 序所选 刀号与 主轴 内原有刀号不一 致时机床去换刀 如果刀库内在换刀位置的刀座号内 又有一把刀 这一现象绝不允许发生 一旦发 生对 刀 库来说将是破坏性 的损坏 图2描述的是该机床经常出现的故障之一 即在 开机后换 刀时 程序里规定 的刀号并不取 自于对应的 刀座号 而是与对应 的刀座 号相差 一个 固定 的差值 图2 a 中所示为 1号刀 方框 中数字为刀具号 进入 了 5号刀座 圆 圈 内数 字为 刀座 号 2号刀进 入 了 6号刀座 即顺 时针方 向错 开 了 4个 刀号 图 2 b 显示 1 号 刀进 入 了 5号 刀座 2 O号 刀进 入 了 2 号刀座 即刀库 的旋转方 向正好与要求的方向相反 分析图 2 a 可知 系统把 5号刀 座 当成 了 l 号刀座 6号刀座 当成 了 2 号 刀座 其余类 推 很 明 显 这种故障是因为刀座的初始化位 置不对造 成 解 决 的办法是 将一号刀座手动转到换 刀位置 重新将 刀库进行初始化设置 即可排除故障 分析图 2 b 可知 此 时刀 库 的旋转 方 向刚好 与正确的方 向相反 这是 由于刀库旋转 电机的转 向与 要求 的方 向相反所致 解 决的办法是 先将 刀库旋转 电机的三相 电源任意交换 两相 再将 I 号刀座手动转 羧 具号 具号 第 8期 王宏颖 等 机床用叶片泵故障原因分析与修理工艺 1 7 9 磨损不严重 可用油石将拉毛处修光或用研磨方法休 整 若磨损较 多 则需 用心轴定位在外 圆磨床上将端 面磨光 要求两端面的平行度不大于 0 0 0 8 l l l n 表面 粗糙度 值 如 0 0 6 I x m 端 面 与 孔 的垂 直 度 不 大 于 0 O 1 i n l n 应注意转子端面磨削后 叶片宽度必须按转 子宽度配磨 需保证 叶片宽度小于转子宽度0 0 0 5 m i l l 转子的叶片槽因叶片在槽 内作频繁的往复运动 磨损量较大 但各槽的磨损量不一定相同 为控制叶 片与 叶片槽 的配合间隙基本相 同 需用专 业磨 床将槽 重新 磨 出 再 单 配 叶 片 以 保 证 其 配 合 间 隙 在 0 0 1 3 0 0 1 8 m m 内 若 叶片 在槽 内运 动不 够 灵 活 可用研 磨的方法修复 2 3叶 片修理 工 艺 叶片与定子 内环 曲线表 面接触 的顶端 和与配油盘 接触的两侧面最易磨损 磨损后须用专用夹具装夹进 行修磨 对于叶片和叶片倒角的修磨 都需要设计专 用夹具 图 2为叶片所要求达 到的精度 尺寸 Z 为转 子宽 度 图 2 叶片精度要求 修磨叶片的倒角应达到 4 5 基本上达到叶片 厚度 1 2 最好 能修磨成 圆弧形 这样 可使 叶片在 定 子内环曲线表面平滑地滑动 不会影响输油量和产生 噪声 修磨后 须用油石修去毛刺 若叶片顶端磨损 严重 也可将损坏 的顶端作 为根部 使用 叶片与转子 槽相接触 的两 平面如有磨损 可放在平面磨床上进行 修磨或进 行研 磨 但 需 保证 与 转子 槽 的配 合 间隙 在 0 0 1 3 0 0 1 8 m m 内 否则需用 新 的叶片再 配磨 或 配 研 2 4配 油盘修理 工 艺 配油盘的端面和内孔最易磨损 端面磨损不多 时 可在平板上先用粗砂纸将被叶片刮伤处推平 然 后用细砂 纸推光 若 端面磨 损严重 可在车床上仔细 地调整装 夹 后车 平 须 保证 端 面 与 内孑 L 的垂直 度 在 0 0 1 m m 内 两 面 的平 行 度 在 0 0 0 5 0 0 1 m m 内 只容许 中部微 凹 并 且车削量不能太多 否则会使配 油盘过 薄而变形 配油盘内孔磨损不多时 用金相砂 纸修光即可 磨损严重时须调换新的配油盘 3结论 文 中对 Y B型双作用 叶片泵 在工作 中常 出现 的故 障进行 原因分 析并提出排除方法 对叶片泵故障的排 除与修理有一定借鉴意义 参考文献 1 程旭辉 叶片泵常见故障及分析 J 安徽冶金 2 0 1 l 1 4 9 5 2 2 李刚 叶片泵正确使用与故障判定 J 液压气动与密 封 2 0 1 3 3 4 6 4 8 3 齐爱霞 夕 反馈限压式变量叶片泵的故障分析与排除 J 农机使用与维修 2 0 1 3 9 2 8 2 9 4 机床故障振动与检修丛书编委会 机床液压系统常见故 障诊断与检修 M 北京 机械工业出版社 2 0 0 2 上接第 1 7 6页 否有 效 如果确认到位开关有效 但 到位 参数还是没 能正确检测 则应检查从到位开关至 P L C信号采集 模块的连接线 一切正常后通常故障即可排除 3 主轴下 移 取刀 但 当主轴 下 移到 下 止点 与 刀库内刀具对准后 主轴内吹气不停 不抓刀 主轴 也不上 移 对照流程 图 1 到此 步说 明 刀库 选刀 已经 完 成 下一 步就是主轴下移准备抓 刀 根 据故障现象 主轴 内锥 面已经与刀柄外锥面配合 且 主轴 内吹出的压缩 空气 正把主轴 内锥孑 L 表 面与刀柄 表面吹干净 依流程 图可知 下一步应为 紧刀程序 即主轴内的刀柄拉杆 在蝶形 弹簧的作用下上移 从 而通 过刀柄 拉钉把刀具 拉 紧在主轴 内锥孔 内 分析故障现象可知 问题 出在 主轴 内的刀柄拉杆 没有把 刀具 上的拉钉拉紧 或者没有 把拉 紧信号传给 P L C 从而使主轴 内吹气不断 由于蝶形 弹簧是 在压 下气缸 的作 用下把拉钉松开的 要想拉紧拉钉 必须 使气缸收 回 从而使蝶形弹簧作用而拉 紧拉钉 所 以 此时应 检测 气缸 能 否正 确 回程 当气 缸 能正 确 回程 后 蝶形弹簧 自然就把拉钉拉紧 从而完成紧刀动 作 之后即执行刀库收 回过程 然后继续完成后续 的 换刀过程 3小结 从维修实例可知 依据斗笠式刀库的工作流程 图 即可直接判断故障