數(shù)控車床維修畢業(yè)論文

word文檔可自由復(fù)制編輯摘要數(shù)控車床在使用過(guò)程中，我們常見(jiàn)的故障有刀架類、主軸類、螺紋加工類、系統(tǒng)類、驅(qū)動(dòng)類、通信類等故障，而其中刀架故障占有很大的比例。刀架作為數(shù)控車床的重要配件，在機(jī)床運(yùn)行工作中起著重要的作用，一旦出現(xiàn)故障很可能造成工件報(bào)廢，甚至造成卡盤(pán)與刀架碰撞的事故。而刀架故障后機(jī)床暫時(shí)不能使用，這就在時(shí)間上的人力、物力資源上造成浪費(fèi)。假如我們能對(duì)進(jìn)行一些基本的維修，便可節(jié)約成本，節(jié)省時(shí)間，創(chuàng)造一定的經(jīng)濟(jì)效益。此次對(duì)刀架的維修時(shí)間較短，且維修過(guò)程也涉及到刀架的其他類型的刀架故障維修。數(shù)控車床在使用過(guò)程中，常常出現(xiàn)的是撞刀事件。我們就以亞龍YL—558型0imateTD數(shù)控車床實(shí)訓(xùn)設(shè)備為例進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析刀架結(jié)構(gòu)原理，進(jìn)行故障分析及故障處理，排除故障后裝配調(diào)試來(lái)論述。通過(guò)闡述亞龍YL—558型0imateTD數(shù)控車床實(shí)訓(xùn)設(shè)備的電動(dòng)刀架的結(jié)構(gòu)，以其機(jī)械原理來(lái)分析故障原因、判定故障部位，最后進(jìn)行排除及裝配調(diào)試。亞龍558型數(shù)控車床刀架工作原理及電路控制原理數(shù)控車床使用的回轉(zhuǎn)刀架是最簡(jiǎn)單的自動(dòng)換刀裝置，有四工位和六工位刀架，回轉(zhuǎn)刀架按其工作原理可分為機(jī)械螺母升降轉(zhuǎn)位、十字槽轉(zhuǎn)位等方式，其換刀過(guò)程一般為刀架抬起、刀架轉(zhuǎn)位、刀架壓緊并定位等幾個(gè)步驟?；剞D(zhuǎn)刀架必須具有良好的強(qiáng)度和剛性，以承受粗加工的切削力。同時(shí)還要保證回轉(zhuǎn)刀架在每次轉(zhuǎn)位的重復(fù)定位精度。在JOG方式下，進(jìn)行換刀，主要是通過(guò)機(jī)床控制面板上的手動(dòng)換刀鍵來(lái)完成的，一般是在手動(dòng)方式下，按下?lián)Q刀鍵，刀位轉(zhuǎn)入下一把刀。刀架在電氣控制上，主要包含刀架電機(jī)正反轉(zhuǎn)和霍爾傳感器兩部分，實(shí)現(xiàn)刀架正反轉(zhuǎn)的是三相異步電機(jī)，通過(guò)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來(lái)完成刀架的轉(zhuǎn)位與鎖緊；而刀位傳感器一般是由霍爾傳感器構(gòu)成，四工位刀架就有四個(gè)霍爾傳感器安裝在一塊圓盤(pán)上，但觸發(fā)霍爾傳感器的磁鐵只有一個(gè)。第一節(jié)刀架的機(jī)械結(jié)構(gòu)及工作原理圖1-1刀架實(shí)物圖按下?lián)Q刀鍵或輸入換刀指令后，電機(jī)正轉(zhuǎn)，并經(jīng)聯(lián)軸器，由滑鍵帶動(dòng)蝸桿、渦輪、軸、軸套轉(zhuǎn)動(dòng)。軸套的外圓上有兩處凸起，可在套筒內(nèi)孔中的螺旋槽內(nèi)滑動(dòng)，從而舉起與套筒相連的刀架及上端齒盤(pán)，使齒盤(pán)與下端齒盤(pán)分開(kāi)，完成刀架抬起動(dòng)作。刀架抬起后，軸套仍在繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)刀架轉(zhuǎn)過(guò)90°（如不到位，刀架還可繼續(xù)轉(zhuǎn)位180°、270°、360°)，并由微動(dòng)開(kāi)關(guān)發(fā)出信號(hào)給數(shù)控裝置。刀架轉(zhuǎn)到位后，由微動(dòng)開(kāi)關(guān)的信號(hào)使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，利用銷使刀架定位而不再隨軸套回轉(zhuǎn)，于是刀架向下移動(dòng)，上下端齒盤(pán)合攏壓緊。蝸桿繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)并產(chǎn)生軸向位移，壓縮彈簧，套筒的外圓曲面壓縮開(kāi)關(guān)使電動(dòng)機(jī)停止旋轉(zhuǎn)，從而完成一次轉(zhuǎn)位。對(duì)于四工位自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架來(lái)說(shuō)，它最多裝有4把刀具，微機(jī)系統(tǒng)控制的任務(wù)，就是選中任意一把刀具，讓其回轉(zhuǎn)到工作位置。現(xiàn)以其中任意一把刀具1#刀為例簡(jiǎn)述刀架換刀的過(guò)程。word文檔可自由復(fù)制編輯圖1-2為1#轉(zhuǎn)位到工作位置的流程圖按下?lián)Q刀鍵或輸入換刀指令后，電機(jī)正轉(zhuǎn)，并經(jīng)聯(lián)軸器，由滑鍵帶動(dòng)蝸桿、渦輪、軸、軸套轉(zhuǎn)動(dòng)。軸套的外圓上有兩處凸起，可在套筒內(nèi)孔中的螺旋槽內(nèi)滑動(dòng)，從而舉起與套筒相連的刀架及上端齒盤(pán)，使齒盤(pán)與經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床刀架式在普通車床四方位刀架的基礎(chǔ)上發(fā)展的一種自動(dòng)換刀裝置，其功能和普通四方位刀架一樣：有四個(gè)刀位，能夾持四把不同功能的刀具，方刀架回轉(zhuǎn)90度時(shí)，刀架交換一個(gè)刀位，但方刀架回轉(zhuǎn)和刀位號(hào)的選擇是由加工程序指令控制的。換刀時(shí)方刀架的動(dòng)作順序是：刀架抬起、刀架轉(zhuǎn)位、刀架定位和夾緊。完成上述動(dòng)作要求，要有相應(yīng)的機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，下面就以四工位刀架為例來(lái)說(shuō)明其結(jié)構(gòu)與原理，如圖1-3所示。圖1-3刀架結(jié)構(gòu)原理圖1-電動(dòng)機(jī)2-聯(lián)軸器3-渦輪軸4-渦輪絲杠5-刀架底座6-粗定位盤(pán)7-刀架體8-球頭銷9-轉(zhuǎn)位套10-電刷座11-發(fā)信體12-螺母13,14-電刷15-粗定位銷該刀架可以安裝4把不同的刀具，轉(zhuǎn)位信號(hào)由加工程序指定。當(dāng)換刀指令發(fā)出后，小型電動(dòng)機(jī)1啟動(dòng)正轉(zhuǎn)，通過(guò)平鍵套筒聯(lián)軸器2使蝸桿軸3轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)蝸輪絲杠4轉(zhuǎn)動(dòng)。渦輪的上部外圓柱加工有外螺紋，所以該零件稱為蝸輪絲杠。刀架體7內(nèi)孔加工有內(nèi)螺紋，與渦輪絲杠旋合。蝸輪絲杠與刀架中心軸外圓是滑動(dòng)配合，在轉(zhuǎn)位換刀時(shí)，中心軸固定不動(dòng)，蝸輪絲杠環(huán)繞中心軸旋轉(zhuǎn)。當(dāng)渦輪開(kāi)始旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于刀架底座5和刀架體7上的端面齒處在黏合狀態(tài)，且渦輪絲杠軸向固定，這時(shí)刀架體7抬起。當(dāng)?shù)都荏w抬至一定距離后，端面齒脫開(kāi)。轉(zhuǎn)位套9用銷釘與蝸輪絲杠4連接，隨蝸輪絲杠一同轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)端面齒完全脫開(kāi)，轉(zhuǎn)位套正好轉(zhuǎn)過(guò)160°（如圖A-A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(dòng)刀架體轉(zhuǎn)位。刀架體7轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶著電刷10轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)到程序指定的刀號(hào)時(shí)，定位銷15在彈簧力的作用下進(jìn)入粗定位盤(pán)6的中進(jìn)行粗定位，同時(shí)電刷13、14接觸導(dǎo)通，使電動(dòng)機(jī)1反轉(zhuǎn)，由于粗定位槽的限制，刀架體7不能轉(zhuǎn)動(dòng)，使其在該位置上垂直落下，刀架體7和刀架底座5上的端面齒黏合，實(shí)現(xiàn)精確定位。電動(dòng)機(jī)繼續(xù)反轉(zhuǎn)，此時(shí)渦輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸桿軸3繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，隨著夾緊力的增加，轉(zhuǎn)矩不斷擴(kuò)大，達(dá)到一定值時(shí)，在傳感器控制下，電動(dòng)機(jī)1停止轉(zhuǎn)動(dòng)。譯碼裝置由發(fā)信體11、電刷13、14組成，電刷13負(fù)責(zé)發(fā)信，電刷14負(fù)責(zé)位置判斷。刀架不定期會(huì)出現(xiàn)過(guò)位或不到位時(shí)，可松開(kāi)螺母12調(diào)好發(fā)信體11與電刷14的相對(duì)位置。這種刀架在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床及普及車床的控制化改造中廣泛運(yùn)用。通常為90°第二節(jié)刀架控制原理亞龍558型數(shù)控車床刀架是由機(jī)床PMC來(lái)進(jìn)行控制，對(duì)于四工位刀架來(lái)說(shuō)，控制比較簡(jiǎn)單，亞龍558型數(shù)控車床刀架控制原理其實(shí)就是指刀架的整個(gè)換刀過(guò)程，刀架的換刀過(guò)程其實(shí)是通過(guò)PMC對(duì)控制刀架的所有I/O信號(hào)進(jìn)行邏輯處理及計(jì)算。實(shí)現(xiàn)刀架的順序控制。另外為了保證換刀能夠正確進(jìn)行，系統(tǒng)一般還要設(shè)置一些相應(yīng)的系統(tǒng)參數(shù)來(lái)?yè)Q刀過(guò)程進(jìn)行調(diào)整。在分析之前，我們首先了解刀架控制的電氣部分。刀架電氣控制部分如圖1-4所示。圖中的a是刀架控制的強(qiáng)電部分，主要是控制刀架電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)；圖b是刀架控制的交流控制回路，主要是控制兩個(gè)交流接觸器的導(dǎo)通和關(guān)閉來(lái)實(shí)現(xiàn)a中的強(qiáng)電控制；圖c部分是刀架控制的繼電器控制回路及PMC的輸入及輸出回路，整個(gè)過(guò)程的控制最終是由這個(gè)模塊來(lái)完成的。圖中各器件的作用如下：1M刀架電機(jī)2QF6過(guò)載保護(hù)電源斷路器3KM3、KM4刀架電機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制接觸器4KA7、KA8刀架電機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制中間繼電器5S1~S4刀位檢測(cè)霍爾元件6SB1手動(dòng)換刀啟動(dòng)按鈕7RC3三相滅弧器8RC1、RC2單項(xiàng)滅弧器刀架控制I/O信號(hào)模塊如下：PMC輸入信號(hào)：X0.2手動(dòng)換刀啟動(dòng)按鈕信號(hào)X3.0~X3.31~4號(hào)刀位刀位信號(hào)PMC輸出信號(hào)：Y3.4刀架正轉(zhuǎn)繼電器控制Y3.0刀架反轉(zhuǎn)繼電器控制Y6.1手動(dòng)選刀指示燈接線回路圖分析：假設(shè),在程序里輸入：T0100；點(diǎn)“啟動(dòng)”按鈕。這時(shí)，Y3.4得到信號(hào)KA7線圈得電，接觸器回路中KA7觸點(diǎn)導(dǎo)通，線圈KM3得電，接觸器KM3觸點(diǎn)動(dòng)作閉合強(qiáng)電路中刀架正轉(zhuǎn)線路，刀架正轉(zhuǎn)線路導(dǎo)通，刀架正轉(zhuǎn)，當(dāng)霍爾元件檢測(cè)到1號(hào)刀刀位信號(hào)時(shí)，Y3.4信號(hào)消失，正轉(zhuǎn)結(jié)束。此時(shí)Y3.0得到信號(hào)，KA8線圈得電，接觸器回路中KA8觸點(diǎn)導(dǎo)通，線圈KM4得電，接觸器KM4觸點(diǎn)動(dòng)作閉合強(qiáng)電路中刀架反轉(zhuǎn)線路，刀架反轉(zhuǎn)線路導(dǎo)通，刀架開(kāi)始反轉(zhuǎn)定位鎖緊，（鎖緊的時(shí)間是由系統(tǒng)設(shè)置的時(shí)間而定）電機(jī)停轉(zhuǎn)，換刀結(jié)束。其他3把刀換刀方式依次類推。word文檔可自由復(fù)制編輯 第二章亞龍558型數(shù)控車床刀架故障與診斷第一節(jié)刀架故障情況初步判斷方法（1）聽(tīng)A.仔細(xì)聽(tīng)操作人員反映的現(xiàn)象，對(duì)產(chǎn)生疑問(wèn)的地方，應(yīng)詢問(wèn)清楚，以便排除人為為因素造成的問(wèn)題B.現(xiàn)場(chǎng)聽(tīng)刀架運(yùn)轉(zhuǎn)聲音，以便觀察是否存在異常噪聲。（2）看A.看刀架運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程是否正常。B.觀察被加工零件的精度以及零件表面切屑痕跡，以便判斷刀架是否鎖緊，重復(fù)定位是否良好。（3）轉(zhuǎn)A.對(duì)有故障的刀架，不要急于拆卸，可用手工方式轉(zhuǎn)動(dòng)刀架。對(duì)于蝸桿端部有一個(gè)6mm內(nèi)6角孔，先拆除該處密封釘，便可以用內(nèi)6角扳手使刀架進(jìn)行轉(zhuǎn)位、鎖緊。第二節(jié)查看PMC狀態(tài)表發(fā)那科系統(tǒng)提供PMC狀態(tài)查詢，我們可以按系統(tǒng)面板上的【SYSTEM】-【PMC】-【信號(hào)】，搜索X3查詢現(xiàn)有地址的狀態(tài)。正常狀態(tài)下的刀架是有一位是低電平，三個(gè)為高電平，如果四位相同，那么就表示刀架信號(hào)異常，就會(huì)產(chǎn)生不能換刀的故障，這時(shí)候，就需要用檢查發(fā)訊盤(pán)與線路了。發(fā)那科提供的信號(hào)狀態(tài)查詢功能，可以很好的進(jìn)行信號(hào)狀態(tài)的查詢，對(duì)判斷故障原因提供很大的方便。這個(gè)功能是需要我們word文檔可自由復(fù)制編輯第三節(jié)刀架常見(jiàn)故障發(fā)生原因及排除方法1、刀架刀位轉(zhuǎn)不停故障原因及處理方法故障原因處理方法系統(tǒng)無(wú)+24V；COM輸出用萬(wàn)用表打系統(tǒng)出線端，看這兩點(diǎn)輸出電壓是否正常或存在，若電壓不存在，則為系統(tǒng)故障，需更換主板或送廠家維修。系統(tǒng)有+24V；COM輸出，但與刀架霍爾元件連接斷路；或+24V對(duì)COM地短路用萬(wàn)用表檢查刀架的+24V、COM地與系統(tǒng)的接線是否存在斷路（若斷路，接上就行了）；檢查+24V是否對(duì)COM地短路，將+24V電壓降低。系統(tǒng)有+24V；COM輸出，連接正常，霍爾元件+24V和COM地回路斷路霍爾元件長(zhǎng)期處于潮濕環(huán)境造成線路氧化斷路，重新用導(dǎo)線連接即可。刀位上+24V電壓偏低，線路上的上拉電阻開(kāi)路用萬(wàn)用表測(cè)量每個(gè)刀位上的電壓是否正常，如果偏低，檢查上拉電阻，若是開(kāi)路，則更換1/4w2k上拉電阻系統(tǒng)有反轉(zhuǎn)控制信號(hào)輸出，但與刀架電機(jī)之間的回路存在問(wèn)題檢查各中間連線是否存在斷路，檢查KM4觸點(diǎn)是否接觸不良，KA8繼電器觸點(diǎn)是否不良，KM4接觸器、KA8繼電器的線圈是否燒壞。刀位電平信號(hào)參數(shù)未設(shè)置好檢查系統(tǒng)刀架參數(shù)高低電平參數(shù)是否正常，修改參數(shù)霍爾元件損壞在對(duì)應(yīng)刀位無(wú)斷路的情況下，若所對(duì)應(yīng)的刀位線有低電平輸出，則霍爾元件無(wú)損壞，否則需更換刀架的霍爾元件。（一般四個(gè)霍爾元件同時(shí)壞的幾率很小）磁塊故障，磁塊無(wú)磁性或磁性不強(qiáng)更換磁塊或增強(qiáng)磁塊性，若磁塊在刀架抬起時(shí)位置太高，則需調(diào)整磁塊的位置，使磁塊對(duì)正霍爾元件2、刀架有時(shí)不轉(zhuǎn)故障原因及處理方法刀架的控制信號(hào)受到干擾系統(tǒng)可靠接地，抗干擾電容是否接好刀架內(nèi)部機(jī)械故障，造成的偶爾卡死拆開(kāi)刀架，看球頭銷是否錯(cuò)位造成的機(jī)械卡死，轉(zhuǎn)位盤(pán)是否放在正確位置。刀架不轉(zhuǎn)故障原因及處理方法刀架電機(jī)三相反接刀架的主回路的相序是否接反，是否正轉(zhuǎn)改為了反轉(zhuǎn)主回路三相是否上電或缺相將刀架電機(jī)線中兩條線用萬(wàn)用表檢查是否有380V外部電壓系統(tǒng)的正轉(zhuǎn)控制信號(hào)無(wú)輸出用萬(wàn)用表量系統(tǒng)出線端，同時(shí)手動(dòng)換刀，看這兩點(diǎn)的輸出電壓是否有+24V，若電壓不存在，則為系統(tǒng)故障，需送廠家維修更換相關(guān)IC元器件系統(tǒng)的正轉(zhuǎn)控制信號(hào)輸出正常，但控制信號(hào)回路斷路或元件損壞檢查正轉(zhuǎn)信號(hào)是否斷路，檢查各觸點(diǎn)是否接觸良好，強(qiáng)電正轉(zhuǎn)KM3接觸器和控制回路KA7繼電器是否動(dòng)作或損壞。刀架電機(jī)無(wú)電源供給檢查刀架電機(jī)電源供給回路是否存在斷路，各觸點(diǎn)是否接觸良好，強(qiáng)電電器元器件是否損壞；檢查熔斷器是否熔斷機(jī)械卡死按“手動(dòng)選刀”后刀架不轉(zhuǎn)，一會(huì)屏幕上會(huì)出現(xiàn)因過(guò)載引起的報(bào)警，或可用手工方式轉(zhuǎn)動(dòng)刀架。對(duì)于蝸桿尾端部有一個(gè)6mm內(nèi)6角孔，先拆除該處密封釘，便可以用內(nèi)6角扳手使刀架進(jìn)行轉(zhuǎn)位、鎖緊，看是否能轉(zhuǎn)動(dòng)。反鎖時(shí)間過(guò)長(zhǎng)造成的機(jī)械卡死因反轉(zhuǎn)參數(shù)的時(shí)間設(shè)置太長(zhǎng)，造成反鎖太緊，而不能正轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)參數(shù)時(shí)間，同時(shí)拆開(kāi)蝸桿端部有一個(gè)6mm內(nèi)6角孔，先拆除該處密封釘，便可以用內(nèi)6角扳手使刀架進(jìn)行正轉(zhuǎn)，使電機(jī)能夠轉(zhuǎn)動(dòng)。刀架電機(jī)損壞拆開(kāi)刀架蝸桿的首端，轉(zhuǎn)動(dòng)刀架，看電機(jī)是否轉(zhuǎn)動(dòng)，若不轉(zhuǎn)動(dòng)，在確定線路沒(méi)問(wèn)題時(shí)，更換刀架電機(jī)。4、刀架鎖不緊故障原因及處理方法霍爾元件位置沒(méi)對(duì)正拆開(kāi)刀架頂蓋，旋動(dòng)并調(diào)整發(fā)信盤(pán)位置，使刀架的霍爾元件對(duì)準(zhǔn)磁塊，使刀位停在準(zhǔn)確位置。系統(tǒng)反鎖時(shí)間不夠長(zhǎng)調(diào)整系統(tǒng)反轉(zhuǎn)時(shí)間參數(shù)機(jī)械鎖緊機(jī)構(gòu)故障拆開(kāi)刀架，調(diào)整機(jī)械，檢查球頭定位銷是否折斷。5、刀架找不到某一把刀，其余刀位正常故障原因及處理方法此位刀信號(hào)斷路，造成系統(tǒng)無(wú)法檢測(cè)到刀位信號(hào)檢查該刀位信號(hào)與系統(tǒng)的連接是否存在斷路系統(tǒng)的刀位信號(hào)接收電路有問(wèn)題當(dāng)確定該刀位霍爾元件沒(méi)問(wèn)題，以及該刀位與系統(tǒng)的信號(hào)連線沒(méi)問(wèn)題的情況下更換主板6、輸入刀位號(hào)能轉(zhuǎn)，但直接按換刀鍵不轉(zhuǎn)故障原因及處理方法系統(tǒng)自帶原因亞龍558型數(shù)控車床在起動(dòng)后，需要先編程刀位轉(zhuǎn)動(dòng)程序，否則按換刀鍵是失靈的。參考文獻(xiàn)亞龍數(shù)控車558型維修實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書(shū)容維芝數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)與維修潘海麗數(shù)控機(jī)床故障分析與維修后記通過(guò)對(duì)數(shù)控車床刀架的安裝、調(diào)試，使我深刻的意識(shí)到它的重要性。而當(dāng)今社會(huì)隨著電子術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的高速發(fā)展，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。以微處理器為基礎(chǔ)以大規(guī)模集成電路為標(biāo)志的數(shù)控設(shè)備，給機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了條件，并帶來(lái)了很大的效益。數(shù)控機(jī)床是一種高投入的高效自動(dòng)化機(jī)床，加工柔性好、精度高，由于其投資比普通