數(shù)控車床自動刀架常見故障診斷與維修

1、經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床一般都配有自動回轉(zhuǎn)刀架，現(xiàn)有的刀架結(jié)構(gòu)主要是插銷式和端齒盤式。由于刀架使用頻繁，且各種型號規(guī)格的刀架質(zhì)量參差不齊，所以故障率較高。一旦出現(xiàn)某種故障現(xiàn)象，則可能是機(jī)械原因，也可能是電氣、控制系統(tǒng)方面的原因。因此，根據(jù)不同的故障類型，找準(zhǔn)原因，準(zhǔn)確迅速確定故障點(diǎn)，方能及時(shí)排除故障。本文以目前使用較多的端齒盤式四工位自動刀架為例，將可能出現(xiàn)的各種故障現(xiàn)象加以分析，并提出了對應(yīng)的維修步驟和方法。1 數(shù)控車床刀架工作原理    圖1所示為經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床常用的四方刀架結(jié)構(gòu)，其刀具轉(zhuǎn)位信號由加工程序指定。其工作過程為：刀架抬起一刀架轉(zhuǎn)位一刀架定位一夾緊刀架。

2、60;   (1)刀架抬起    當(dāng)數(shù)控機(jī)裝置發(fā)出換刀指令后，電動機(jī)1啟動正常，通過套筒連軸器2使蝸桿軸3轉(zhuǎn)動，從而帶動蝸輪絲杠4轉(zhuǎn)動。刀架體7的內(nèi)孔加工有螺紋，與蝸輪絲杠旋合，蝸輪與絲杠為整體結(jié)構(gòu)。蝸輪絲扛內(nèi)孔與刀架中心軸式間隙配合，在轉(zhuǎn)位換刀時(shí)，中心軸固定不動，蝸輪絲杠繞中心軸旋轉(zhuǎn)。當(dāng)蝸輪開始轉(zhuǎn)動時(shí)，由于刀架底座5和刀架體7上的端面齒處在嚙合狀態(tài)，且蝸輪絲杠軸向固定，因此刀架體7抬起。    (2)刀架轉(zhuǎn)位    當(dāng)?shù)都荏w抬至一定距離后，刀架底座5和刀架體7的端面齒脫開，轉(zhuǎn)位套9用

3、銷釘與蝸輪絲杠4聯(lián)接，隨蝸輪絲杠一同轉(zhuǎn)動， 當(dāng)端面齒完全脫開時(shí)轉(zhuǎn)位套正好轉(zhuǎn)過160。(如圖所示)，球頭銷8在彈簧力的作用下進(jìn)入轉(zhuǎn)位套9的槽中，帶動刀架體轉(zhuǎn)位。    (3)刀架定位    刀架體7轉(zhuǎn)動時(shí)帶著電刷座10轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)到程序指定的刀號時(shí)，粗定位銷15在彈簧力的作用下進(jìn)入粗定位盤6的槽中進(jìn)行粗定位，同時(shí)電刷13接觸導(dǎo)體使電動機(jī)1翻轉(zhuǎn)。由于粗定位槽的限制，刀架體7不能轉(zhuǎn)動，使其在該位置垂直落下，刀架體7和刀架底座5上的端面齒嚙合實(shí)現(xiàn)精確定位。    (4)夾緊刀架   

4、電動機(jī)繼續(xù)反轉(zhuǎn)，此時(shí)蝸輪停止轉(zhuǎn)動，渦桿軸3自身轉(zhuǎn)動，當(dāng)兩端面齒增加到一定夾緊力時(shí)，電動機(jī)1停止轉(zhuǎn)動。譯碼裝置由發(fā)信體13、14組成，電刷13負(fù)責(zé)發(fā)信號，電刷14負(fù)責(zé)位置判斷，當(dāng)?shù)都芏ㄎ怀霈F(xiàn)過位或不到位時(shí)，可松開螺母12，調(diào)好發(fā)信體11與電刷14的相對位置。2 刀架常見故障及其診斷維修    2.1刀架不能啟動    (1)機(jī)械方面的原因    刀架預(yù)緊力過大。當(dāng)用六角扳手插入蝸桿端部旋轉(zhuǎn)時(shí)不易轉(zhuǎn)動，而用力時(shí)，可以轉(zhuǎn)動，但下次夾緊后刀架仍不能啟動。此種現(xiàn)象出現(xiàn)，可確定刀架不能啟動的原因是預(yù)緊力過大，可通過調(diào)

5、小刀架電機(jī)夾緊電流排除之。    刀架內(nèi)部機(jī)械卡死。當(dāng)從蝸桿端部轉(zhuǎn)動蝸桿時(shí)，順時(shí)針方向轉(zhuǎn)不動，其原因是機(jī)械卡死。首先，檢查夾緊裝置反靠定位銷是否在反靠棘輪槽內(nèi)，若在，則需將反靠棘輪與螺桿連接銷孔回轉(zhuǎn)一個(gè)角度重新打孔連接；其次，檢查主軸螺母是否鎖死，如螺母鎖死，應(yīng)重新調(diào)整；再次，由于潤滑不良造成旋轉(zhuǎn)件研死，此時(shí)，應(yīng)拆開，觀察實(shí)際情況，加以潤滑處理。    (2)電氣方面的原因    電源不通、電機(jī)不轉(zhuǎn)。檢查溶芯是否完好、電源開關(guān)是否良好接通、開關(guān)位置是否正確。當(dāng)用萬用表測量電容時(shí)，電壓值是否在規(guī)定范圍內(nèi)，可

6、通過更換保險(xiǎn)、調(diào)整開關(guān)位置、使接通部位接觸良好等相應(yīng)措施來排除。除此以外，電源不通的原因還可考慮刀架至控制器斷線、刀架內(nèi)部斷線、電刷式霍爾元件位置變化導(dǎo)致不能正常通斷等情況。    變頻器的正轉(zhuǎn)輸入端子和反轉(zhuǎn)輸入端子斷線。    手動換刀正常、機(jī)控不換刀，應(yīng)重點(diǎn)檢查微機(jī)與刀架控制器引線、微機(jī)I0接口及刀架到位回答信號。    梯形圖中正轉(zhuǎn)輸出信號Y0.0和反轉(zhuǎn)輸出信號Y0.1在輸入有信號的情況下，輸出為低電平，導(dǎo)致對應(yīng)的繼電器無輸出。2.2 刀架某一位刀號轉(zhuǎn)不停，其余刀位可以轉(zhuǎn)動故障原因分析及維修方法：&

7、#160;   此位刀的霍爾元件損壞：確認(rèn)是哪個(gè)刀位使刀架轉(zhuǎn)不停，在系統(tǒng)上輸人指令轉(zhuǎn)動該刀位，用萬用表量該刀位信號觸點(diǎn)對24V觸點(diǎn)是否有電壓變化，若無變化，可判定為該位刀霍爾元件損壞，更換發(fā)信盤或霍爾元件。    此刀位信號線斷路，造成系統(tǒng)無法檢測到位信號：檢查該刀位信號與系統(tǒng)的連線是否存在斷路，正確連接即可。    系統(tǒng)的刀位信號接收電路有問題：當(dāng)確定該刀位霍爾元件沒問題， 以及該刀位信號與系統(tǒng)的連線也沒問題的情況下更換主板。    2.3刀架鎖不緊   

8、; 故障原因分析及維修方法：    發(fā)信盤位置沒對正：拆開刀架的頂蓋，旋動并調(diào)整發(fā)信盤位置，使刀架的霍爾元件對準(zhǔn)磁鋼，使刀位停在準(zhǔn)確位置。    系統(tǒng)反鎖時(shí)間不夠長：調(diào)整系統(tǒng)反鎖時(shí)間參數(shù)即可(新刀架反鎖時(shí)間t=1.2s即可)。    機(jī)械鎖緊機(jī)構(gòu)故障：拆開刀架，調(diào)整機(jī)械，并檢查定位銷是否折斷。    2.4 刀架連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、到位不停    故障原因分析及維修方法：    由于刀架能夠連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn) 所以，機(jī)械方面出現(xiàn)故障的可

9、能性較小，主要從電氣方面檢查；    檢查刀架到位信號是否發(fā)出，若沒有到位信號，則是發(fā)訊盤故障；    可檢查：發(fā)訊盤彈性觸頭是否磨壞、發(fā)訊盤地線是否斷路或接觸不良或漏接。此時(shí)需要更換彈性片觸頭或重修，針對其線路中的繼電器接觸情況、到位開關(guān)接觸情況、線路連接情況相應(yīng)地進(jìn)行線路故障排除。    2.5刀架越位過沖或轉(zhuǎn)不到位    (1)刀架越位過沖    此故障的機(jī)械原因可能性較大，主要是后靠裝置不起征作用。    首

10、先檢查后靠定位銷是否靈活，彈簧是否疲勞。此時(shí)應(yīng)修復(fù)定位銷使其靈活或更換彈簧；    其次，檢查后靠棘輪與蝸桿連接是否斷開，若斷開，需更換連接銷；    若仍出現(xiàn)過沖現(xiàn)象，則可能是由于刀具太長過重，應(yīng)更換彈性模量稍大的定位銷彈簧。    (2)刀架運(yùn)轉(zhuǎn)不到位(有時(shí)中途位置突然停留)    此故障主要是由于發(fā)訊盤觸點(diǎn)與彈性片觸點(diǎn)錯(cuò)位，即刀位信號膠木盤位置固定偏移所至。    首先重新調(diào)整發(fā)訊盤與彈性片觸頭位置并 定牢靠；  

11、60; 若仍不能排除故障，則可能是發(fā)訊盤夾緊螺母松動，造成位置移動。    2.6輸入刀號能轉(zhuǎn)動刀架，直接按換刀鍵刀架不能轉(zhuǎn)動故障原因分析及維修方法：    霍爾元件偏離磁塊，置于磁塊前面， 手動鍵換刀時(shí)，刀架剛一轉(zhuǎn)動就檢測到刀架到位信號，然后馬上反轉(zhuǎn)刀架。此時(shí)，應(yīng)檢查刀架發(fā)信盤上的霍爾元件是否偏離位置，調(diào)整發(fā)信盤位置使霍爾元件對正磁塊。    手動換刀鍵失靈，此時(shí)可直接更換手動換刀鍵。    27刀具的刀號與車床系統(tǒng)中顯示的刀號不是同一把刀   

12、; 故障原因分析及維修方法：    這種情況一般發(fā)生在刀架被維修以后，因?yàn)榫S修而導(dǎo)致的新問題。一種可能是磁塊位置不對；另外一種可能是刀架內(nèi)電路的連接問題。    部分刀架的磁塊是在刀架的上蓋中，此時(shí)修理后上蓋的位置不能隨便安裝，一般在修理前為后面的安裝作好記號， 當(dāng)然也可以在維修后更換上蓋位置尋找其正確的位置。    刀架電路問題一般不能通過簡單的變換磁塊位置來解決故障，現(xiàn)在只能變換接線頭位置，作為維修者在維修前一定要注意刀架內(nèi)各接線頭的正確位置，有的維修者認(rèn)為看到刀架內(nèi)印有說明，搞清楚標(biāo)明的各線色接線順序，其實(shí)這還是不夠的，除了順序還要注意接頭接在哪個(gè)線樁上才好，一般在知道各線順序的情況下，將對應(yīng)的兩個(gè)線頭用扣線等手段作好標(biāo)號。