1、论文发表济南天之信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
2、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
3、，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，
4、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 。论文发表济南天之信2） 系 统 反 锁
5、 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 t 1.2s 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
6、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
7、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
8、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。论文发表济南天之信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
9、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
10、 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，数控刀架出现的故障就能够迎刃而解。参考文献1李新华常见数控车床电动刀架结构原理故障诊断j科技信息20092沈兵，历承兆数控系统故障诊断与维修手册m北京：机械工业出版社，20093李佳数控机床及应用m北京：清华大学出版社，2001
