SI400数控管螺纹车床刀架常见故障现象及排除方法.doc

1、SI400 数控管螺纹车床刀架常见故障现象及排除方法一、引言 随着电子技术和自动化技术的高速发展，数控技术的应用越来越广泛，以微处理器为基础，以大规模集成电路为标志的数控设备，给机械制造业的发展创造了条件，并带来了很大的效益。数控机床是一种高投入的高效自动化机床，加工柔性好、精度高，由于其投资比普通机床高得多。因此降低数控机床故障率，缩短故障修复时间提高机床利用率是十分重要的工作。 在日常故障中，我们经常遇见的是刀架类、主轴类、螺纹加工类、系统显示类、驱动类、通信类等故障。而刀架故障在其中占有很大比例。在这里，以采用 FANVCO-TD 系统数控车床为例，介绍一下日常工作中遇见的四工位电动刀架

2、各类故障及相应的解决方法。 二、常用术语 电动刀架的电气控制分强电和弱电两部分，强电部分由三相电源驱动三相交流异步电动机正、 反向旋转，从而实现电动刀架的松开、转位、锁紧等动作；弱电部分主要由位置传感器一发讯盘构成。发讯盘采用霍尔传感器发讯。当我们换刀时，数控系统将正转信号送出，正转继电器吸合，电机正转，电机带动蜗杆、蜗轮、螺杆转动，使上刀体抬起，当上刀体抬至一定高度时离合盘进入离合盘槽，离合盘带动离合销，离合盘销带动上刀体转位。 当上刀体旋转到所需刀位时，即检测到相应刀位信号线（ T1T4） 时，霍尔元件电路发出到位信号，正转继电器松开、反转继电器吸合， 电机正转，离合盘带动离合销使上刀体反

3、转，反靠销进入反靠盘槽，离合销从离合盘槽中爬出，刀架完成粗定位。同时上刀体下降，端齿啮合，完成精定位动作、刀架锁紧。反转时间到，反转继电器松开，电机停止。维修过程中需要利用机床的调试页面，查看 P L C 状态，当然也可查看 P L C 程序 三、故障举例 1.换刀指令不被执行 故障现象：换刀指令发出后，刀架无换刀动作。故障分析与排除：正常情况下换刀指令发出后，由 P L C 输出的信号，此信号使交流接触器 KM4 线圈带电吸合，刀架应开始换刀，那么出现这种无换刀动作故障的主要原因有以下几种： 1.1 刀架预紧力过大。当用六角扳手插入蜗杆端部旋转时不易转动，而用力时，可以转动，但下次夹紧后刀架

4、仍不能启动。此种现象出现，可确定刀架不能启动的原因是预紧力过大，可通过调小刀架电机夹紧电流排除之。 1.2 刀架内部机械卡死。当从蜗杆端部转动蜗杆时，顺时针方向转不动，其原因是机械卡死。首先，检查夹紧装置反靠定位销是否在反靠盘槽内，若在，则需将反靠盘与螺杆连接销孔回转一个角度重新打 L 连接；其次，检查主轴螺母是否锁死，如螺母锁死，应重新调整； 再次，由于润滑不良造成旋转件研死，此时，应拆开，观察实际情况，加以润滑处理。 1.3 电源不通、电机不转。检查熔芯是否完好、电源开关是否良好接通、开关位置是否正确。电机三相电压不平衡或绕组不平衡，或绕组对地短路，三相电源某处松动，引起电机电流过大，使保

5、护电机的开关 QF 8 跳闸。查看 QF8 是否跳闸，进而检查跳闸原因。 1.4 电压是否太低。当用万用表测量电压时，电压值是否在规定范围内，可通过更换保险、 调整开关位置、使接通部位接触良好等相应措施来排除 。 1.5 电机相序是否接反。通过检查线路，变换相序排除之。 1.6 查看 PLC 状态，PLC 输出的信号是否有输出，检查 PLC 程序。 2.手动换刀时刀架旋转不停故障现象：手动换刀时，刀架旋转不停。故障分析与排除：正常情况下，手动换刀按钮被按下后，当检索到下一个刀位时，电机应反转、锁紧，完成选刀动作，如果刀架旋转不停，说明刀位信号没有发出来，这种故障的最大可能性是发迅盘上+24v

6、电源没有加上，或磁铁离磁性开关距离较远，使信号没有发出。处理方法： 2.1 此刀位的霍尔元件损坏：确认是哪个刀位使刀架转不停，在系统上输人指令转动该刀位，用万用表测量该刀位信号触点是否有电压变化，若无变化，可判定为该刀位霍尔元件损坏，更换发迅盘或霍尔元件。 2.2 此刀位信号线断路，造成系统无法检测到位信号：检查该刀位信号与系统的连线是否存在断路，正确连接即可。 2.3 系统的刀位信号接收电路有问题：当确定该刀位霍尔元件没问题，以及该刀位信号与 系统的连线也没问题的情况下更换主板。 2.4 该刀位霍尔元件与磁钢无信号。调整磁钢磁性方向；调整磁钢与霍尔元件位置；更换霍尔元件。 3.刀架锁不紧故障

7、现象：换刀后刀架不能正常锁紧的故障分析与排除。 3.1 发讯盘位置没对正：拆开刀架的顶盖，旋动并调整发讯盘位置，使刀架的霍尔元件对 准磁钢，使刀位停在准确位置。 3.2 刀架反锁时间不够长：调整刀架反锁时间参数即可（新刀架反锁时间 t= 1.2 s 即可） 。 3.3 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。 3.4 刀架电机正反转接触器的接线接触不良：检查机床相关接线是否良好。 3.5 用刀架锁紧信号关断电机反转接触器：检查机床相关控制程序是否正确；不能用刀架锁紧信号控制反转接触器。 4.刀台换刀位时不到位或过冲太大故障分析与排除 。 4.1 磁钢在圆周方向相对霍尔元件太

8、前或太后：调整磁钢在圆周方向于霍尔元件的位置。 4.2 机床动作控制程序中，在刀架电机正转停止和反转开始之间，插入较长延时。修改程序，删除在刀架电机正转停止和刀架电机反转开始之间的延时。 5.工件的加工表面出现波纹故障现象：工件的加工表面出现波纹故障分析与排除。 5.1 刀架没有充分锁紧；适当延长锁紧时间。 5.2 车刀固定不牢固或刀杆太细；重新设置。 6.自动换刀时刀架旋转不停故障现象： 程序中执行换刀指令后，刀架旋转不停。 故障分析与排除。正常情况下，执行换刀指令后，刀架应按指令要求的刀具号，把相应的刀具转动刀位并锁紧。今出现故障，说明刀架发迅盘没有发出预选的刀位信号，与输人的刀位信号无法 符合，使刀架旋转不停。检查霍尔元件及磁钢，调整霍尔元件及磁钢的相对位置，一般在刀架锁紧状态下进行，其霍尔元件应比磁钢要向前大约磁钢宽度的三分之一。 四、结论 要及时快速排除数控机床的刀架故障，维修人员首先必须训练掌握刀架的结构、工作原理和动作顺序，针对故障现象做出准确的判断；其次要熟练运用厂方提供的诊断参数和梯 形图，利用数控系统的状态显示功能监测 P L C 的运行状态，根据梯形图的逻辑关系，确定故障点。只要做到以上两点，一般数控的刀架故障都能及时排除。