数控机床电气系统装调与维修技术-项目七.换刀装置及辅助装置的故障诊断与维修

数控机床电气系统装调与维修技术项目七.换刀装置及辅助装置的故障诊断与维修换刀装置任务1

7.1换刀装置学习目标：

技能目标：

（1）能够分析数控机床换刀装置出现的故障现象；

（2）能够解决处理常见的数控机床换刀装置故障。

知识目标：

（1）熟悉数控机床换刀装置常见的故障类型；（2）熟悉数控机场换刀装置故障诊断处理方法。

素养目标：

（1）在实训活动中，让学生自觉树立培养良好的职业道德及职业习惯的意识；（2）在实训活动中，让学生领会规范、高效、协作、精益求精等职业道德与素质精神。知识储备-数控机床常见自动换刀装置数控机床自动换刀装置的结构与机床的类型、工艺范围、使用刀具的种类和数量息息相关。数控机床常用自动换刀装置有砖塔式、刀库式、砖塔头刀库换刀装置。刀库式自动换刀装置一般是由刀库、机械手臂和驱动机构等部件组成，刀库是存放着加工时所需要的刀具。具有刀库和机械手的自动换刀装置结构比较复杂，多坐标数控机床（如加工中心）大多采用这类自动换刀装置。目前常见加工中心使用的刀库有斗笠式刀库和圆盘式刀库这两种，而链条式刀库由于价格相对昂贵使用较少。7.1换刀装置知识储备-数控机床常见自动换刀装置1、刀库刀库的功能是储存加工工序所需的各种刀具，并按程序指令把将要用的刀具迅速准确地送到换刀位置，并接受从主轴送来的已用刀具。刀库内需要刀具运动机构来保证每一把刀具能够到达换刀位置。刀库中的刀具定位机构是用来保证要更换的每一把刀具或刀套都能准确地停在换刀位置上。刀库的类型有很多，主要是根据形状来分类有斗笠式刀库、圆盘式刀库和链条式刀库等多种类型的刀库，这些刀库的容量几把到几百把刀具不等，一般为8~64把，多的可达100~200把。7.1换刀装置知识储备-数控机床常见自动换刀装置2、换刀机械手机械手是自动换刀装置的重要机构，它的功能是把用过的刀具送回刀库，并从刀库上取出新刀送入主轴。加工中心的换刀可分为有机械手换刀方式和无机械手换刀方式两大类。大多数加工中心都采用有机械手换刀方式。无机械手换刀方式只适用于40号刀柄以下的小型加工中心（如XH754型卧式加工中心）。7.1换刀装置知识储备-数控机床换刀装置日常维护（1）严禁把超重、超长的刀具装入刀库，防止发生碰撞。（2）顺序选刀方式必须保证刀具在刀库上的顺序要正确。其他选刀方式也要注意所换刀具号与所需刀具一致，防止换错刀。（3）用手动方式往刀库上装刀时，要确保安装到位，确保装夹牢靠。并要注意保持刀座上的锁紧可靠。（4）经常检查刀库的回零位置是否正确。（5）保持刀具刀柄和刀套清洁。（6）开机时，应先使刀库和机械手空运行，检查运行是否正常，发现不正常时，应及时处理。7.1换刀装置知识储备-数控机床换刀装置常见故障1、刀库常见的故障刀库常见故障有刀库不能转动或转动不到位，刀库的刀套不能夹紧刀具，刀套上、下不到位等。（1）刀库不能转动故障原因①连接电动机轴与蜗杆轴的联轴器松动。②变频器有故障，应检查变频器的输入、输出电压是否正常。③PLC无控制输出，可能是接口板中的继电器失效。④机械连接过紧或黄油粘涩。⑤电网电压过低（低于370V）。若刀库能转动但转动不到位，则其故障原因有：电动机转动故障、传动机构误差等。7.1换刀装置知识储备-数控机床换刀装置常见故障本模块重点介绍圆盘式刀库换刀装置常见故障的诊断与维修。1、刀库常见的故障（2）刀套不能夹紧刀具故障原因①刀套上的调整螺母松动或弹簧太松，造成卡紧力不足。②机床配件刀具超重。（3）刀套上、下不到位故障原因①装置调整不当或加工误差过大而造成拨叉位置不正确。②机床配件因限位开关安装不准或调整不当而造成反馈信号错误。（4）刀套不能拆卸或停留一段时间才能拆卸故障原因①操纵刀套90°拆卸的气阀松动，气压不足。②刀套的转动副锈蚀。7.1换刀装置知识储备-数控机床换刀装置常见故障本模块重点介绍圆盘式刀库换刀装置常见故障的诊断与维修。2、换刀机械手常见的故障（1）刀具夹不紧。常见原因有风泵气压不足，机床配件増压漏气，刀具卡紧气压漏气，弹簧上的螺母松动等。（2）刀具夹紧后松不开常见原因为松锁刀的弹簧压合过紧。应逆时针旋松弹簧上的螺母，使最大载荷不超过额定数值（3）刀具从机械手中脱落。常见原因有刀具超重，机械手锁紧卡损坏或没有弹出来。换刀时主轴箱没有回到换刀点或换刀点漂移、机械手抓刀时没有到位就开始拔刀等也会导致换刀时掉刀。这时应重新操作主轴箱，使其回到换刀点位置，重新设定换刀点。（4）机械手换刀速度过快或过慢。常见原因有气压太高或太低，换刀气阀节流开口太大或太小等。（5）机械手在主轴上装不进刀。发生此故障时，应考虑主轴准停装置失灵或装刀位置不对。检查主轴的准停装置，并校准检测元件。7.1换刀装置数控机床电气系统装调与维修技术项目七.换刀装置及辅助装置的故障诊断与维修辅助装置的故障诊断与维修任务1

7.2辅助装置的故障诊断与维修学习目标：

技能目标：

（1）能够分析数控机床辅助装置出现的故障现象；（2）能够解决处理常见的数控机床辅助装置故障。

知识目标：

（1）熟悉数控机床辅助装置常见的故障类型；（2）熟悉数控机床辅助装置故障诊断处理方法。

素养目标：

（1）在实训活动中，让学生自觉树立培养良好的职业道德及职业习惯的意识；（2）在实训活动中，让学生领会规范、高效、协作、精益求精等职业道德与素质精神。知识储备-数控机床辅助装置数控机床作为制造业重要装备，在其机械结构和数控系统等方面要达到一定的要求，保证数控机床可靠稳定的工作外，辅助装置也是不可忽视的部分，数控机床的辅助装置主要包括润滑系统、冷却系统、排屑装置及防护装置等。这些装置虽然不直接参与切削运动，但对加工中心的加工效率、加工精度和可靠性起着保障作用，因此也是加工中心中不可缺少的部分。本任务主要针对加工中心相关的辅助装置常见的故障进行诊断与维修。1、数控机床液压系统液压泵一般采用变量泵，以减少液压系统的发热。油箱内安装的过滤器，应定期用汽油或超声波振动清洗。常见故障主要是泵体磨损、裂纹和机械损伤，此时一般必须大修或更换零件。7.2辅助装置的故障诊断与维修知识储备-数控机床辅助装置2、数控机床气压系统用于刀具或工件夹紧、安全防护门开关以及主轴锥孔吹屑的气压系统中，分水滤气器应定时放水，定期清洗，以保证气动元件中运动零件的灵敏性。阀心动作失灵、空气泄漏、气动元件损伤及动作失灵等故障均由润滑不良造成，故油雾器应定期清洗。此外，还应经常检查气动系统的密封性。3、数控机床润滑系统数控机床良好的润滑对提高各相对运动件的寿命、保持良好的动态性能和运动精度等具有较大的意义。在数控机床的运动部件中，既有高速的相对运动，也有低速的相对运动，既有重载的部位，也有轻载的部位，所以在数控机床中通常采用分散润滑与集中润滑油润滑与脂润滑相结合的综合润滑方式对数控机床的各个需润滑部位进行润滑。润滑泵内的过滤器需定期清洗、更换，一般每年应更换一次。7.2辅助装置的故障诊断与维修知识储备-数控机床辅助装置4、数控机床冷却系统数控机床的电控系统是整台机床的控制核心，其工作时的可靠性以及稳定性对数控机床的正常工作起着决定性作用，并且电控系统中间的绝大部分元器件在通电工作时均会产生热量，如果没有充分适当的散热，容易造成整个系统的温度过高，影响其可靠性、稳定性及元器件的寿命。数控机床的电控系统一般采用在发热量大的元器件上加装散热片与采用风扇强制循环通风的方式进行热量的扩散，降低整个电控系统的温度。但该方式具有灰尘易进入控制箱、温度控制稳定性差、湿空气易进入的缺点。所以，在一些较高档的数控机床上一般采用专门的电控箱冷气机进行电控系统的温湿度调节。7.2辅助装置的故障诊断与维修知识储备-数控机床辅助装置5、排屑装置