数控车床立式四方刀架故障维修.doc

数控车床立式四方刀架故障维修摘要：数控车床刀架在频繁换刀的使用过程中，由于利用率高，经常会出现一些故障，特别是在中职学校数控车实训中，学生由于刚接触数控机床，对自动换刀经验不足，操作机床时最容易犯的错误就是“撞刀”问题，中职学校刀架的故障率要占到数控车床总故障一半以上。本文通过对数控车床刀架的结构与工作原理的阐述，并以其在日常生产中遇到的常见故障为依据，剖析了生产中刀架出现的故障，并提出相应的维修方案。关键词：数控车床、刀架、故障、维修、定位销、中心轴、霍尔元件目前国内数控刀架以电动为主，分为立式和卧式两种。立式主要用于经济型数控车床；卧式刀架有八、十、十二等工位，可正、反方向旋转，就近选刀，用于全功能数控车床。中职学校学生实习机床，一般为经济型数控车床，刀架为立式简易型四工位电动机回转刀架，采用蜗杆传动，上下齿盘啮合，机械螺母升降转位式的工作原理。换刀一般的过程是：换刀电机接到换刀信号后，通过蜗轮蜗杆减速带动刀架旋转，由霍尔元件发出刀位信号，数控系统再利用这个信号与目标值进行比较以判断刀具是否到位。刀换到位后，电机反转缩紧刀架。对于数控机床的故障，特别是中职学校用于实训数控车床刀架故障，我们老师不必紧张，对有的故障的刀架，不要急于拆卸，可用手工方式转动刀架。对于四工位刀架，其蜗杆端部都有一个6mm内六角孔，先拆除段该处一颗密封螺钉，便可以用六角扳手或螺钉旋具转动蜗杆，使刀架进行转位、锁紧。下面我把维修经验分享如下：一、刀架常见故障发生原因及排除方法1、刀架无法启动1）首先检查电源是否正常。刀架不转的原因是电机没有接通380V三相电源，接触器不吸合，接触器触点损坏，系统输出接口损坏，系统没有信号输出，机械卡死。2）电动机损坏。检查电机线圈的阻抗，当电机线圈短路或断路时更换电机。3）电机启停频繁而过热，热敏电阻保护装置指示电机停转，应等待电机冷却再启动。2、刀架无法停在预定位置上1） 检查刀盘上的刀夹和刀具安装是否保持平衡。2） 检查发讯装置磁钢与霍尔元件是否错位或者损坏。3、刀架锁不紧。1） 检查发讯装置磁钢与霍尔元件的位置是否对正。拆开刀架的顶盖，旋动并调整发信盘位置，使刀架的霍尔元件对准磁钢，使刀位停在准确位置。2）系统反锁时间不够长。调整系统反锁时间参数即可（根据说明书修改，厂家不同其定时器会不同，新刀架反锁时间t1.2s即可）。3）机械锁紧机构故障。拆开刀架，调整机械，并检查定位销是否折断。4） 检查电磁离合器是否通电。4、刀架不转或卡死（电源电机已检查）1）弹簧断裂。更换弹簧，注意两对销子不要弄混。2）离合器的导销断裂。更换导销，注意离合器与螺杆连接的柱销孔的位置。3）主轴弯曲或断裂。更换主轴，更换方式要参照相应刀架型号的主轴说明而定，不可随意改动主轴尺寸，否则将严重影响刀架的使用寿命。4）外端齿盘处的导销断裂。更换导销，注意外端齿盘、螺母、上刀体的位置关系。5、已经给出了具体的换刀指令，但是刀架还是在不停转动1） 检查系统线路是否通畅。2） 调换霍尔元件。故障所产生的原因，我们可以理解为该刀号还没有发出具体到位的相关指令，该刀号之上所有的电气元件必须重新检查一次。利用手慢慢转动机械的传动轴，使磁铁感应到具体刀号的霍尔元件，再利用万用表的电压档进行测量霍尔元件的输出端电压是否正常，发现如果没有导通，这就说明该霍尔元件已经被损坏，只要更换之后选刀就会正常运行。二、几个维修实例机床是大连CKA6150数控车床，数控系统是华中世纪星，烟台环球四工位电动刀架。实例一：在加工中换刀，刀架转不停，四个刀位都找不到，直到出现报警才停止。经过检查发现刀架编码器公共端COM没有+24V电源，用万用表电阻档测量线路，确认断线。用该电缆的备用线替换后，刀架运行正常。一般四工位电动刀架出现几个刀位找不到，通常是公共线路+24V（低电平的是0V）电压丢失或者断线，或者是JX-4W刀架编码器铜片触点损坏，系统的输入接口损坏。在系统诊断界面可以查看几个刀位信号，正常情况下T4/T3/T2/T1，其中一个是高电平为1，如果T4/T3/T2/T1全0，说明+24V丢失了。检查+24V电源，线路，刀架编码器，输入接口。如果只是某一个刀位找不到，那就是这个刀位的线路断了，或者刀架编码器损坏，系统输入接口损坏。依次检查就会找到故障点。实例二：一学生开始加工，结果刀架一下子就撞到卡盘了，赶忙按紧急停止，检查发现刀具撞偏了，卡盘有一点痕迹，从新安装道具后，换刀，没定好位就开始下降并锁紧，定位误差大约一个齿的距离，系统不报警。手动盘电机，刀架上升时，刀架可以用手向顺时针方向转动半圈左右，然后听到齿盘相碰的声音。自动换刀，电机换向后刀架就会在错误的位置停住并开始锁紧。判断应该是圆柱销或弹簧坏了，原以为是大销子下面的弹簧断了，结果打开后是小销子断了。实例三：发生一号刀位找不到，其它刀位能正常换刀的故障现象。由于只有一号刀找不到刀位，可以排除机械传动方面的问题，确定是电气方面的故障。可能是该刀位的霍尔元件及其周围线路出现问题，导致该刀位信号不能输送给PLC。对照电路图利用万用表检查后发现：一号刀位霍尔元件的24V供电正常，GND线路为正常，T1信号线正常。因此可以断定是霍尔元件损坏导致该刀位信号不能发出。更换新的霍尔元件后故障排除，一号刀正常找到。总结：我们只要认真分析工作原理，弄清电路原理，有针对性地进行修理，数控