數(shù)控四工位刀架拆裝

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1、數(shù)控四方刀架拆裝調(diào)試 目 錄 摘 要 I 第1章 機(jī)械結(jié)構(gòu) 1 1.1 刀架總述 1 1.2 數(shù)控車(chē)床的刀架分類(lèi) 1 1.3數(shù)控車(chē)床四工位刀架 3 1.3.1換刀工作原理 3 1.3.2刀架拆裝 6 第2章：數(shù)控車(chē)刀架電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9 2.1霍爾原理在刀架中運(yùn)用的簡(jiǎn)單概述 9 2.2四工位刀架PLC接線原理圖 10 第3章：刀架調(diào)試及故障分析 12 3.1機(jī)械與電氣調(diào)試部分 12 3.2數(shù)控車(chē)床刀架常見(jiàn)故障的實(shí)例分析 13 3.3 刀架使用注意事項(xiàng) 15 第4章 結(jié)論 16 參 考 文 獻(xiàn) 17 第1章 機(jī)械結(jié)構(gòu) 1.1

2、 刀架總述 數(shù)控刀架安裝在數(shù)控車(chē)床的滑板上。它上面可以裝夾多把刀具，在加工中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀刀架的作用是裝夾車(chē)刀，孔加工刀具及螺紋刀具并能準(zhǔn)確迅速的選擇刀具進(jìn)行對(duì)工件的切削。刀架滑板由縱向（Z軸）滑板和橫向（X軸）滑板組成，Z軸滑板安裝在床身導(dǎo)軌上，可以沿床身縱向運(yùn)動(dòng)，橫向滑板安裝在縱向滑板上，能沿縱向滑板的導(dǎo)軌進(jìn)行橫向運(yùn)動(dòng)，刀架滑板的作用是安裝在其上的刀架刀具在加工中實(shí)現(xiàn)縱向和橫向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 1.2 數(shù)控車(chē)床的刀架分類(lèi) 1.排刀式刀架一般用于小規(guī)格的數(shù)控車(chē)床，以加工棒料或盤(pán)類(lèi)零件為主。在排刀式刀架中，夾持著各種不同用途的刀具沿著機(jī)床X坐標(biāo)方向排列在橫向滑板上。刀具的典型布置方式如圖1-1

3、，所示： 圖1-1常見(jiàn)排刀式刀架 這種刀架在刀具布置和機(jī)床調(diào)整等方面都較為方便，可以根據(jù)具體工件的車(chē)削工藝要求，任意組合各種不同用途的刀具，一把刀具完成車(chē)削任務(wù)后，橫向滑板只要按程序沿X軸移動(dòng)預(yù)先設(shè)定的距離，第二把刀就到達(dá)加工位置，這樣就完成了機(jī)床的換刀動(dòng)作。這樣換刀方式迅速省時(shí)，有利于提高機(jī)床的效率。 2.回轉(zhuǎn)刀架 回轉(zhuǎn)刀架是數(shù)控車(chē)床最常用的一種典型換刀刀架，是一種最簡(jiǎn)單的自動(dòng)換刀裝置?；剞D(zhuǎn)刀架上回轉(zhuǎn)頭各刀座用于安裝或支持各種不同用途的刀具，通過(guò)回轉(zhuǎn)頭的旋轉(zhuǎn)、分度和定位，實(shí)現(xiàn)機(jī)床的自動(dòng)換刀?；剞D(zhuǎn)刀架分度準(zhǔn)確、定位可靠、重復(fù)定位精度高、轉(zhuǎn)位速度快、夾緊性好，可以保障數(shù)控

4、車(chē)床的高精度和高效率?；剞D(zhuǎn)刀架必須具有良好的強(qiáng)度和剛度，以承受粗加工的切削力：同時(shí)要保證回轉(zhuǎn)刀架在每次轉(zhuǎn)位的重復(fù)定位精度。 數(shù)控機(jī)床使用的回轉(zhuǎn)刀架是比較簡(jiǎn)單的自動(dòng)換刀裝置，常用的類(lèi)型有四方刀架、六角刀架，即在其上裝有四把、六把或更多的刀具?；剞D(zhuǎn)刀架根據(jù)刀架回轉(zhuǎn)軸與安裝地面的相對(duì)位置，又分為立式刀架和臥式刀架兩種，立式回轉(zhuǎn)軸垂直于機(jī)床主軸，多用于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床，臥式回轉(zhuǎn)刀架的回轉(zhuǎn)軸平行于機(jī)床主軸，可徑向與軸向安裝刀具。 圖1-2常見(jiàn)回轉(zhuǎn)刀架結(jié)構(gòu) 3.帶刀庫(kù)的自動(dòng)換刀裝置 上述排刀式刀架和回轉(zhuǎn)刀架所安裝的刀具都不可能太多，即使是裝備兩個(gè)刀架，對(duì)刀具的數(shù)目也有一定限制。當(dāng)由于

5、某種原因需要數(shù)量較多的刀具時(shí)，應(yīng)采用帶刀庫(kù)的自動(dòng)換刀裝置。帶刀庫(kù)的自動(dòng)換刀裝置由刀庫(kù)和刀具交換機(jī)構(gòu)組成。 圖1-3常見(jiàn)帶刀庫(kù)的換刀裝置 1.3數(shù)控車(chē)床四工位刀架 1.3.1換刀工作原理 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)

6、使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，利用銷(xiāo)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?，F(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。 圖1-4為1#刀轉(zhuǎn)到工作位置的流程圖 經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床刀架式在普通車(chē)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

7、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1-4所示。 圖1-5 刀架結(jié)構(gòu) 1—電動(dòng)機(jī)；2—聯(lián)軸器；3—渦輪軸；4—蝸輪絲杠；5—刀架底座；6—粗定位盤(pán)；7—刀架體；8—球頭銷(xiāo)；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(xiāo)； 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

8、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(chēng)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(xiāo)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(xiāo)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)

9、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(xiāo)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(chē)床及普及車(chē)床的控制化

10、改造中廣泛運(yùn)用。 通常為90 1.3.2刀架拆裝 （1）拆下悶頭，用內(nèi)六角扳手順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)蝸桿，使離合盤(pán)松開(kāi)，其外形結(jié)構(gòu)如圖1-6所示。 圖1-6 刀架外形圖 （2）拆下鋁蓋，罩座。 （3）拆下刀位線，拆下小螺母，取出發(fā)訊盤(pán)。如圖1-7所示 圖1-7 發(fā)信體 （4）拆下大螺母，止退圈，取出鍵，軸承。 （5）取下離合盤(pán)，離合銷(xiāo)（球頭銷(xiāo)）及彈簧。如圖1-8所示 圖 1-8 定位銷(xiāo)、反靠銷(xiāo)（粗定位銷(xiāo)）、彈簧 （6）夾住反靠銷(xiāo)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)上刀體，取出上刀體。如圖1-9所示 圖1-9 上刀體（刀架體） （7）拆下電機(jī)罩，電機(jī)，聯(lián)接座，軸承蓋

11、，蝸桿。 （8）拆下螺釘，取出定軸，蝸輪，螺桿，軸承。如圖1-10所示 圖1-10 蝸輪絲桿 （9）拆下反靠盤(pán)，防護(hù)圈。 （10）拆下外齒圈。 2）裝配順序 （1）裝配時(shí)所有零件清洗干凈，傳動(dòng)部件上潤(rùn)滑脂。 （2）按拆卸反順序裝配。 轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，是否能輕松實(shí)現(xiàn)刀架抬起、刀架轉(zhuǎn)位、刀架定位、刀架鎖緊，若無(wú)法實(shí)現(xiàn)則未裝配好，必須拆卸蝸輪絲桿、轉(zhuǎn)位套、球頭銷(xiāo)、刀架體、定位銷(xiāo)等重新裝配。 第2章：數(shù)控車(chē)刀架電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 電氣是機(jī)械的大腦，通過(guò)對(duì)電氣原理的設(shè)計(jì)可以執(zhí)行復(fù)雜的機(jī)械動(dòng)作。本章主要講述的是數(shù)控刀架電氣知識(shí)，通過(guò)對(duì)霍爾效應(yīng)、刀架的接線原理圖和具體的經(jīng)濟(jì)型刀架換

12、刀過(guò)程的梯形圖介紹讓我們對(duì)刀架的電氣原理運(yùn)用有更深一步的認(rèn)識(shí)。 2.1霍爾原理在刀架中運(yùn)用的簡(jiǎn)單概述 精度是一臺(tái)數(shù)控機(jī)床的生命，假如機(jī)床喪失了精度也就喪失了加工生產(chǎn)的意義了，數(shù)控機(jī)床精度的保障很大一部分源于霍爾元件的檢測(cè)精準(zhǔn)性。 在數(shù)控機(jī)床上常用到的是霍爾接近開(kāi)光：霍爾元件是一種磁敏元件。利用霍爾元件做成的開(kāi)關(guān)，叫做霍爾開(kāi)關(guān)。當(dāng)磁性物件移近霍爾開(kāi)關(guān)時(shí)，開(kāi)關(guān)檢測(cè)面上的霍爾元件因產(chǎn)生霍爾效應(yīng)而使開(kāi)關(guān)內(nèi)部電路狀態(tài)發(fā)生變化，由此識(shí)別附近有磁性物體存在，進(jìn)而控制開(kāi)關(guān)的通或斷。這種接近開(kāi)關(guān)的檢測(cè)對(duì)象必須是磁性物體。 用霍爾開(kāi)關(guān)檢測(cè)刀位。首先，得到換刀信號(hào)，即換刀開(kāi)關(guān)接通先接通。隨后電機(jī)通過(guò)驅(qū)動(dòng)放大

13、器正轉(zhuǎn)，刀架抬起，電機(jī)繼續(xù)正轉(zhuǎn)，刀架轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)工位，霍爾元件檢測(cè)是否為所需刀位，若是，則電機(jī)停轉(zhuǎn)延時(shí)再反轉(zhuǎn)刀架下降壓緊，若不是，電機(jī)繼續(xù)正轉(zhuǎn)，刀架繼續(xù)轉(zhuǎn)位直至所需刀位。 NC 系統(tǒng) T 功能 指令 霍爾元件 驅(qū)動(dòng)放大與邏輯保護(hù)電路 執(zhí)行元件 刀位選擇 換刀指令 圖2-1 霍爾元件執(zhí)行圖 接通整個(gè)電路電源，將換刀開(kāi)關(guān)置于自動(dòng)擋，再按下開(kāi)始開(kāi)關(guān)進(jìn)行換刀，正傳線圈自鎖，自動(dòng)進(jìn)行換刀。當(dāng)轉(zhuǎn)到所需刀位時(shí)，刀位對(duì)應(yīng)霍爾元件自動(dòng)斷開(kāi)，電機(jī)停止正轉(zhuǎn)。并接通反轉(zhuǎn)電路，延時(shí)反轉(zhuǎn)，刀架下降并壓緊。 從執(zhí)行圖與分析中可以看出霍爾元件在數(shù)控機(jī)床中的重要作用。它不但起到了檢測(cè)與反饋?zhàn)饔?，而?/p>

14、也是數(shù)控機(jī)床精度可靠性的保障。 2.2四工位刀架PLC接線原理圖 數(shù)控機(jī)床刀架是由機(jī)床PLC來(lái)進(jìn)行控制，對(duì)于普通的四工位刀架來(lái)說(shuō)，控制比較簡(jiǎn)單，一般用于普通的車(chē)床。我們分析車(chē)床刀架的控制原理其實(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)PLC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)對(duì)換刀過(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2-2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)，來(lái)控制刀架的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)；圖b是刀架控制的交流控制回路，主

15、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PLC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。 刀架電機(jī) 1號(hào)刀位信號(hào) 刀架正傳 刀架反轉(zhuǎn) 2號(hào)刀位信號(hào) 3號(hào)刀位信號(hào) 4號(hào)刀位信號(hào) 手動(dòng)刀選擇 手動(dòng)刀啟動(dòng) 刀架強(qiáng)電 刀架反轉(zhuǎn) 刀架正轉(zhuǎn) (a)強(qiáng)電電路 （b）接觸器電路 （c）PLC輸入/輸出電路 圖2-2 刀架控制接線回路 圖中各器件的作用如下： 序號(hào) 名稱(chēng) 含義 1 M2 刀架電動(dòng)

16、機(jī) 2 QF3 刀架電動(dòng)機(jī)帶過(guò)載保護(hù)的電源空開(kāi) 3 KM5、KM6 刀架電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制交流接觸器 4 KA1 由急?？刂频闹虚g繼電器 5 KA6、KA7 刀架電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制中間繼電器 6 S1~S4 刀位檢測(cè)霍爾開(kāi)關(guān) 7 SB11 手動(dòng)刀位選擇按鈕 8 SB12 手動(dòng)換刀啟動(dòng)按鈕 9 RC3 三相滅弧器 10 RC9、RC10 單相滅弧器 自動(dòng)刀架控制涉及到的I/O信號(hào)如下： PLC輸入信號(hào)： X3.0~X3.3：1~4號(hào)刀到位信號(hào)輸入； X30.6：手動(dòng)刀位選擇按鈕信號(hào)輸入； X30.7：手動(dòng)換刀啟動(dòng)按鈕信號(hào)輸入； PLC輸出信號(hào)： Y0.

17、6：刀架正轉(zhuǎn)繼電器控制輸出； Y0.7：刀架反轉(zhuǎn)繼電器控制輸出。 接線回路圖簡(jiǎn)析：假設(shè)，PLC輸入/輸出電路中輸入1號(hào)刀同時(shí)選擇手動(dòng)刀選擇。這時(shí)，SB11閉合KA6線圈得電反轉(zhuǎn)KA6觸點(diǎn)斷開(kāi)實(shí)現(xiàn)互鎖。接觸器回路中的KA6觸點(diǎn)導(dǎo)通（KA1始終處于閉合狀態(tài)）KM5線圈得電反轉(zhuǎn)KM5反轉(zhuǎn)觸點(diǎn)斷開(kāi)實(shí)現(xiàn)雙重互鎖。刀架正轉(zhuǎn)接觸器回路導(dǎo)通，在強(qiáng)電回路總的KM5觸點(diǎn)閉合刀架正轉(zhuǎn)。當(dāng)霍爾元件檢測(cè)到1號(hào)刀的到位信號(hào)時(shí)，刀架開(kāi)始定位鎖緊，電機(jī)停轉(zhuǎn)，換到結(jié)束。其他3把刀換刀方式依次類(lèi)推。 第3章：刀架調(diào)試及故障分析 3.1機(jī)械與電氣調(diào)試部分 1．刀架不能啟動(dòng) 機(jī)械方面：刀架預(yù)緊力過(guò)大。當(dāng)用六角扳手插入蝸

18、桿端部旋轉(zhuǎn)時(shí)不易轉(zhuǎn)動(dòng)，而用力時(shí)，可以轉(zhuǎn)動(dòng)，但下次夾緊后刀架仍不能啟動(dòng)。此種現(xiàn)象出現(xiàn)，可確定刀架不能啟動(dòng)的原因是預(yù)緊力過(guò)大，可通過(guò)調(diào)小刀架電機(jī)夾緊電流即可。 刀架內(nèi)部機(jī)械卡死。當(dāng)從蝸桿端部轉(zhuǎn)動(dòng)蝸桿時(shí)，順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)不動(dòng)，其原因是機(jī)械卡死。首先，檢查夾緊裝置反靠定位銷(xiāo)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(xiāo)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(rùn)滑不良造成旋轉(zhuǎn)件研死，此時(shí)，應(yīng)拆開(kāi)，觀察實(shí)際情況，加以潤(rùn)滑處理。 電氣方面：電源不通、電機(jī)不轉(zhuǎn)。檢查溶芯是否完好、電源開(kāi)關(guān)是否良好接通、開(kāi)關(guān)位置是否正確。當(dāng)用萬(wàn)用表測(cè)量電容時(shí)，電壓值是否在規(guī)

19、定范圍內(nèi)，可通過(guò)更換保險(xiǎn)、調(diào)整開(kāi)關(guān)位置、使接通部位接觸良好等相應(yīng)措施來(lái)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。 電源通，電機(jī)反轉(zhuǎn)?？纱_定為電機(jī)相序接反。通過(guò)檢查線路，變換相序排除之。 手動(dòng)換刀正常、機(jī)控不換刀。此時(shí)應(yīng)重點(diǎn)檢查微機(jī)與刀架控制器引線、微機(jī)I/O接口及刀架到位回答信號(hào)。 2．刀架連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、到位不停 由于刀架能夠連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，所以，機(jī)械方面出現(xiàn)故障的可能性較小，主要從電氣方面檢查。 檢查刀架到位信號(hào)是否發(fā)出，若沒(méi)有到位信號(hào)，則是發(fā)訊盤(pán)故障。此時(shí)可檢查：發(fā)訊盤(pán)彈性觸頭是否磨壞、發(fā)訊盤(pán)地線是否斷路或接觸不良或

20、漏接，是否需要更換彈性片觸頭或重修，針對(duì)其線路中的繼電器接觸情況、到位開(kāi)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。 當(dāng)僅出現(xiàn)某號(hào)刀不能定位時(shí)，則一般是由于該號(hào)刀位線斷路所至。 3．刀架越位過(guò)沖或轉(zhuǎn)不到位 刀架越位過(guò)沖故障的機(jī)械原因可能性較大。主要是后靠裝置不起征作用。 檢查后靠定位銷(xiāo)是否靈活，彈簧是否疲勞。此時(shí)應(yīng)修復(fù)定位銷(xiāo)使其靈活或更換彈簧。 檢查后靠棘輪與蝸桿連接是否斷開(kāi)，若斷開(kāi)，需更換連接銷(xiāo)。若仍出現(xiàn)過(guò)沖現(xiàn)象，則可能是由于刀具太長(zhǎng)過(guò)重，應(yīng)更換彈性模量稍大的定位銷(xiāo)彈簧。 出現(xiàn)刀架運(yùn)轉(zhuǎn)不到位（有時(shí)中途位置突然停留），主要是由于發(fā)訊盤(pán)觸點(diǎn)與彈性片觸點(diǎn)錯(cuò)位，即刀位信號(hào)膠木盤(pán)位置固

21、定偏移所至。此時(shí)，應(yīng)重新調(diào)整發(fā)訊盤(pán)與彈性片觸頭位置并固定牢靠。 4．刀架不能正常夾緊 出現(xiàn)該故障時(shí)應(yīng)當(dāng): 檢查夾緊開(kāi)關(guān)位置是否固定不當(dāng)，并調(diào)整至正常位置。 用萬(wàn)用表檢查其相應(yīng)線路繼電器是否能正常工作，觸點(diǎn)接觸是否可靠。若仍不能排除，則應(yīng)考慮刀架內(nèi)部機(jī)械配合是否松動(dòng)。有時(shí)會(huì)出現(xiàn)由于內(nèi)齒盤(pán)上有碎屑造成夾緊不牢而使定位不準(zhǔn)，此時(shí)，應(yīng)調(diào)整其機(jī)械裝配并清潔內(nèi)齒盤(pán)。 3.2數(shù)控車(chē)床刀架常見(jiàn)故障的實(shí)例分析 在機(jī)械加工領(lǐng)域中，數(shù)控機(jī)床是集電力電子、自動(dòng)控制、電機(jī)、傳感器、計(jì)算機(jī)、機(jī)床、液壓、氣動(dòng)等技術(shù)于一體的典型機(jī)電產(chǎn)品。它具有加工柔性好、精度高、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)。但在使用中也易出現(xiàn)問(wèn)題，一旦出現(xiàn)

22、了故障，往往比較棘手，尤其是在加工精度穩(wěn)定性方面，輕則零件加工精度降低，重則導(dǎo)致零件報(bào)廢甚至整個(gè)生產(chǎn)線停產(chǎn)。引起加工精度不穩(wěn)定的因素是多方面的，刀架定位精度不準(zhǔn)確是主要因素。以CK6140 數(shù)控車(chē)床為例，針對(duì)電動(dòng)刀架發(fā)生定位精度不穩(wěn)定現(xiàn)象做進(jìn)一步的分析及其檢修過(guò)程。 1. 本廠有有10 臺(tái)CK6140D 數(shù)控車(chē)床，系統(tǒng)配置采用SINUNER1K802D系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)一個(gè)月時(shí)間使用發(fā)現(xiàn)其中有1 臺(tái)機(jī)床加工尺寸精度不穩(wěn)定（30 個(gè)零件之中有6 個(gè)件尺寸達(dá)不到圖紙要求）造成了小批量零件報(bào)廢，其加工誤差范圍在0.03～0.08 mm之間。經(jīng)過(guò)各項(xiàng)檢測(cè)，引起此故障的原因是由于刀架定位精度不準(zhǔn)確。 刀架定

23、位精度不準(zhǔn)確的原因 刀架動(dòng)作順序：換刀信號(hào)→電機(jī)正轉(zhuǎn)→刀架轉(zhuǎn)位→到位信號(hào)→電機(jī)反轉(zhuǎn)→初定位→精定位夾緊→電機(jī)過(guò)流停轉(zhuǎn)→換刀信息反饋→換刀結(jié)束 弱電部分由位置傳感器（霍爾元件）組成，每個(gè)霍爾元件對(duì)應(yīng)電動(dòng)刀架一個(gè)工位。對(duì)刀架控制工作原理及刀架機(jī)械傳動(dòng)原理進(jìn)行分析，得知影響刀架的重復(fù)定位精度產(chǎn)生誤差的原因：刀盤(pán)連接部件松動(dòng)；定位牙盤(pán)內(nèi)有污物；霍爾元件開(kāi)關(guān)位置不良，造成電器控制失效；每次刀盤(pán)到位的夾緊力不均。 2 .刀架的檢修過(guò)程 （1）對(duì)刀架機(jī)械傳動(dòng)部分進(jìn)行檢修。檢修時(shí)拆下箱蓋板發(fā)現(xiàn)此刀架傳動(dòng)螺桿與傳動(dòng)軸有污物，此時(shí)需進(jìn)行刀架清洗上油。通過(guò)檢修可以對(duì)刀架連接部件的松動(dòng)、定位牙盤(pán)內(nèi)的污物、霍爾

24、元件開(kāi)關(guān)位置的不良造成電器控制失效等故障排除。（2）檢修刀架到位后的夾緊力不均導(dǎo)致加工精度不穩(wěn)定。從刀架控制原理可以看出，正轉(zhuǎn)由K1 繼電器控制，反轉(zhuǎn)由K2 控制，RC是抗干擾夾弧器，拆開(kāi)刀架控制盒蓋板，輸入換刀指令，T2 計(jì)算機(jī)輸出TL+ 正轉(zhuǎn)信號(hào)，K1 繼電器吸合，三相主觸點(diǎn)閉合，電機(jī)得電正轉(zhuǎn)。當(dāng)二號(hào)刀到位后，霍爾元件與磁鋼導(dǎo)通，發(fā)出到位信號(hào)送回?cái)?shù)控系統(tǒng)，系統(tǒng)按到反饋信號(hào)電平后，中斷正轉(zhuǎn)信號(hào)。同時(shí)發(fā)出TL- 反轉(zhuǎn)信號(hào)，K2 繼電器吻合，反三相主觸點(diǎn)閉合，電機(jī)反轉(zhuǎn)使刀架鎖緊。K2 繼電器吸合時(shí)，用萬(wàn)用表測(cè)量其輸出電壓是否為AC380 V。如果此電壓不是AC380 V，將可以斷定K2 中間繼電

25、器。繼電器觸點(diǎn)接觸不良，引起輸出AC380 V三相電壓不平衡。電機(jī)反轉(zhuǎn)鎖緊刀架時(shí)，保護(hù)空氣開(kāi)關(guān)沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)流斷路，以致?lián)Q刀時(shí)間短，電機(jī)反轉(zhuǎn)瞬間。 轉(zhuǎn)功率不夠，是因電機(jī)反相鎖緊力達(dá)不到1.2 N，刀架夾緊力不夠造成刀盤(pán)定位精度不準(zhǔn)。此時(shí)應(yīng)該拆下刀架控制盒，拔下K2 中間繼電器，并更換，更換后，再連接好線路。刀架控制電路可以不采用刀架廠生產(chǎn)的刀架控制盒，而直接用交流接觸器代替刀架控制盒K1，K2 中間繼電器拖動(dòng)刀架電機(jī)。這樣可以增強(qiáng)刀架控制線路的穩(wěn)定性。最后對(duì)多個(gè)零件進(jìn)行試加工，結(jié)果顯示，尺寸準(zhǔn)確。表明故障已經(jīng)排除。 3.3 刀架使用注意事項(xiàng) 1.刀架電機(jī)采用三相380V特殊刀架電機(jī)，刀架連續(xù)運(yùn)行時(shí)，每分鐘換刀次數(shù)不得超過(guò)6次，否則會(huì)燒壞電機(jī)。 該刀架反轉(zhuǎn)鎖緊時(shí)間為1.2-1.3秒。反轉(zhuǎn)鎖緊時(shí)間設(shè)置過(guò)長(zhǎng)會(huì)使電機(jī)溫度過(guò)高而損壞電機(jī)。反轉(zhuǎn)時(shí)間設(shè)置過(guò)短會(huì)使刀架不能充分鎖緊。在每臺(tái)刀架的合格證上都注明了該刀架的準(zhǔn)確鎖緊時(shí)間。