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浅谈立式加工中心换刀系统故障处理方法
& & & & 摘 要：立式加工中心可将铣削、镗孔、钻孔、铰孔及螺纹加工等多项功能集于一体，大大提高生产效率的同时有效保证了加工精度。换刀系统是加工中心的重要组成部分，本文重点对加工中心换刀系统常见故障进行分析，并对故障排除做了相关论述。&& & & &&关键词：加工中心；刀库；主轴准停& & & &&加工中心是一种带有刀库和自动换刀装置的数控机床，可使工件在装夹后，自动连续完成铣削、钻削、镗削、铰孔、攻螺纹、凹槽等多工序的加工，与其他机床相比，加工中心大大缩短了工件装夹、测量和机床调整的时间。缩短工件的周转、搬运和存放时间，使机床的切削时间利用率高于普通机床的 3~4倍；具有较好的加工一致性，并且能排除工艺过程中人为干扰因素，从而提高了加工精度和加工效率，缩短生产周期[1]；此外，加工中心有自动换刀装置，因而解决了刀具问题并具有高度自动化的多工序管理功能。立式加工中心主要由基础部件、主轴部件、进给机构、数控系统、自动换刀系统及辅助装置几部分组成。主轴部件又是由主轴箱、主轴电动机、主轴和轴承等零件组成，主轴的启动、准停和变速等动作由数控系统控制，并通过装在主轴上的刀具参与切削运动。数控系统是由数控装置、PLC、伺服驱动装置及操作面板组成，它是完成加工过程的控制中心。自动换刀装置是由刀库、机械手等部件组成，当需要换刀时，数控系统发出指令，由机械手或其它夹持装置将刀具从刀库取出装入主轴孔中。此台加工中心刀库为斗笠式，装有 12 把刀，在使用时，当输入&M06T**&的换刀指令时，刀库一直在旋转，处于选刀状态无法停止，导致其无法换刀。因加工中心的一个很大优势在于它有自动换刀装置，使加工变得更具有柔性化，如若加工中心的换刀过程出现故障，虽然可手动换刀，但也大大降低了加工效率，也就失去了加工中心的真正意义。要发挥数控机床的高效益，就要保证它的开动率，这就对机床提出了稳定性和可靠性的要求，即当机床出现故障后，要尽快诊断出故障原因并提出合理的解决方案加以修复。如果用人来比喻的话，就是平时要注意保养，避免生病；生病后，要及时就医，诊断出病因，对症下药，尽快康复[2]。现代化设备需要现代化和科学化的管理，数控机床的综合性和复杂性决定了数控机床的故障修复及问题的解决有自身的方法和特点，掌握好这些方法，可以保证数控机床稳定可靠地运行& & & &&1 、换刀系统故障原因分析&& & & &&本台立式加工中心的正常换刀过程如下所述：在机床系统接到&M06 T**&的指令后，主轴回到换刀点的位置进行准停，之后刀库向右移动到主轴处将其上的刀具取下，当主轴上面的刀具进入刀库卡槽时，主轴向上移动脱离刀库，随后刀库旋转至对应刀号，将指令中所指定的刀具对准主轴正下方，主轴下移，使刀具进入主轴锥孔内，刀具夹紧后，刀库退回到原来位置，换刀过程结束。由上述得知，换刀的关键点是主轴必须准停，即其一是 Z 向位置必须在换刀点位置，一般将 Z 向零点设为 Z 向换刀点，如若零点位置改变，则换刀点位置改变，无法换刀；其二是主轴端面键必须与 X 向平行，如若位置有偏差，也无法换刀。其它如刀库能否正常旋转选刀、气压是否足够等均换刀的必备条件。所以故障的原因应分析如下几个方面：& & & &&在刀库能正常旋转选刀、气压足够的情况下，应分析：& & & &&（1）手动方式下能否换刀；& & & &&（2）刀库是否可以正常移动；& & & &&（3）能否正常选刀；& & & &&（4）主轴准停后，Z 向的位置是否在之前设定好的换刀点的位置；& & & &&（5）系统中设置的换刀点的位置是否改变；& & & &&（6）主轴准停后，端面键是否与 X 轴平行。& & & &&2、 具体排查措施& & & &&（1）在&手动&方式下，按下换刀按钮，机床能够正常手动换刀。主轴内部的换刀缸没有问题。& & & &&（2）按下机床右侧的控制刀库气压缸的换向阀按钮，刀库可以正常地左右移动到位。说明此组系统不存在问题。& & & &&（3）在 MDI 状态下，输入 M06 T01，系统在接收到换刀信号后，刀库旋转，只要安装在 1 号刀位上的圆形小凸块靠近（距离为 0.3 mm 左右）无触点开关（接近开关），数控系统就默认为 1 号刀，并以此为计数基准，&马氏机构&转过几次，当前就是几号刀。在没有刀具的情况下观察整个换刀过程是否能完成，结果在选刀环节刀库一直旋转。如果记忆初始位置的小凸块脱落或刀库的接近开关存在问题，系统便无法判断出指令中的刀具号，所以出现的问题就是系统一直处于选刀状态。经仔细检查，是刀库的接近开关脱落（如图 1 所示）。&&& & & &&&& & & &&图1 &脱落的接近开关& & & &&（4）将控制面板上的&主轴定向&键按下，发现主轴的两个凸出键并没有与&X 轴方向平行，也就是主轴在定向后没有转到位。主轴准停的原理是本机床采用霍尔元件检测定向，引起主轴准停位置不准的原因可能是主轴准停装置电气系统参数变化、定位不牢靠或主轴径向跳动超差。首先检查外部硬件，并没有发现固定螺钉松动或定位键被损坏，即引起主轴准停错误的原因极有可能是电气系统参数发生了变化。通过查阅此台机床参数设置说明书可知制机床主轴定位的参数为主轴伺服驱动器的 PA-39 号参数，参数的值上升越多主轴向反方向偏转的角度越大[3]。& & & &&（5）将铣刀柄装入主轴锥孔，Z 轴移动至换到平面，机械坐标显示值为 Z-104.6，手动将刀库缓慢靠近主轴，发现换刀点偏高（如图 2 所示），即换刀点位置发生了变化。换刀点位置与机床零点有关，此值在参数中设置，一经设置，在不重新设置的情况下便不会再改变。由于机床每次开机需进行回零的操作，当机床零点位置由于种种原因发生改变时，当前的换刀点便会和原设好的换刀点有误差。对于不需回零的机床刀库而言，即使机床的零点位置发生改变，也不会影响换刀点的位置，只是当机床的 MOS 电池不起作用、数据丢失的情况下才需要调整零点的位置，进而重新调整换刀点的位置。这台机床每次开机后需进行回零操作，所以问题显然是机床零点位置的变化导致换刀点位置发生了改变。&& & & &&&& & & &&图2 &换刀点位置偏高& & & &&根据以上排查结果及故障原因，制定出如下解决方案：& & & &&首先调节主轴定向，将主轴伺服驱动器 PA-39参数改为 1 800 后，主轴定向到位；其次在手动方式下，将刀库移动至接近换刀位置，观察主轴位置在哪个点可正常换刀，经过测试换刀点在 Z-120.6 时合适，将机床的零点限位挡块向下移动 16 mm，使主轴在 Z-104.6 mm 时可以到达换刀位置，经过调试主轴可以到达换到位置；最后将脱落的接近开关安装好（如图 3 所示）。&& & & &&&& & & &&图 3 修复后的接近开关& & & &&维修结果：换刀过程可顺利完成（如图 4 所示）。&& & & &&&& & & &&图4 &修复后可正常换刀& & & &&3 、结束语& & & &&数控加工中心的换刀系统是一个典型的机、电、液、气一体化控制系统，只有对该系统动作过程和控制原理进行深入分析，才能保证加工中心的正常使用和维护。在遇到故障时，首先应仔细观察故障现象，通过现象分析原理并归纳其本质原因及特殊情况，最终提出合理的解决方案。经过上述对换刀系统无法正常换刀的一般原因分析及针对具体故障如刀库一直处于选刀状态和主轴不在换刀点等进行的特殊诊断及维修处理，最终使刀库可以正常使用，也为相关机床维修维护人员提供了更多解决加工中心刀库故障的思路与方法。
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target=_blank>空分机组联轴器护罩油渍分析及密封气调试数控机床的自动换刀装置ppt下载_PPTOK数控车床刀架系统故障都有哪些情况你知道吗数控车床刀架系统故障都有哪些情况你知道吗钛浩机械百家号数控车床刀架系统出现故障的比率在数控车床操作中比较高，产生故障的原因也比较多。刀架电机过载报警号：700022。出现这两种信号是由于空气开关的辅助触点接到PI。钛浩机械是以回转顶尖、丝杠、轴加工、数控车床加工、刀柄刀杆、夹头接杆为公司的主打产品，C上的一个信号。当这个开关断开时，CRT显示报警信息。当电机过流、过热或者短路时，空气开关就会断开。产生该故障的情况一般有以下几种：1、撞刀闷车。该现象一般出现在对刀、切削量过大或者G54(零点偏置)设置不正确的情况下。出现这种情况时，刀具与工件（或卡盘）猛烈撞击，形成闷车现象。此时，刀架(六工位)内部蜗轮蜗杆脱开，链轮空转，无法执行换刀。该故障属于机械故障，可拆卸刀架机械部分，将链条挂上(蜗杆头部有链轮)，手动将蜗杆旋入，使之与蜗轮完全啮合，检查啮合间隙，如无间隙则该故障即可解决。2、伺服系统故障。根据工作原理和故障现象进行分析，刀架转动是由伺服电机驱动的，电机一启动，伺服电机就产生报警，切断伺服电源，并反馈给NC系统，显示刀架电机过载报警信息。检查机械部分及伺服单元均未发现问题，经测试，刀架电机烧毁，更换伺服电机后，故障排除。3、光电感应装置失效。该现象表现为光电感应装置错位或光源受阻，刀架无法接受系统的换刀信号。拆卸光电感装置重新装配或清理光源孔后，刀架即恢复正常。4、电气故障。控制柜中刀架控制器的继电器跳断或烧毁，造成系统无法向刀架供电。继电器上电或更换继电器，报警即可解除。5、程序失效。撞刀后按急停按钮，系统停止工作。更换新刀具后刀架不工作。通过PLC程序检查分析，发现换刀过程不正确，系统认为换刀没有结束，不能进行其他操作。将刀架移至安全位置，按复位键，重新启动系统，加载程序。刀架恢复正常。当以上故障因素排除后，只需重新合上空气开关，刀架就可以完全正常工作。6、出现电动刀架在进行换刀操作时旋转不止，无法定位。造成这一现象的主要原因是：当程序在调用某刀号时，由电动刀架正转选择刀具，当旋转位置到达该号刀具时，无法取得应答信息，从而引起刀架的旋转不止，无法定位。这时，应对电动刀架上的霍尔元件进行检查，因为当霍尔元件故障损坏时，会引起所要刀具到位时，无法输出检测信号，从而造成电动刀架的旋转不停现象，此时，对该号刀的霍尔元件进行更换就可以排除故障。7、刀具空走刀时运转正常，但是加工零部件时误差非常大。造成这一故障的原因可能是丝杠或者是丝母与车床部位连接松动引起的。刀具在空走时因没有阻力限制，所以溜板运行正常，但是加上零部件之后就增加了原有的吃刀阻力，容易引起丝杠或者是丝母与车床连接处发生松动，从而引起加工零部件的尺寸发生漂移。对于这类故障，采用坚固连接部分的方式，即可排除故障。另一种原因也可能是由电动刀架引起的。如果刀架在换刀后无法完成自动锁紧，从而引起吃刀时刀具偏离加工点，也很容易造成上述故障的发生。此时，要对刀架锁紧装置以及刀架控制箱进行诊断，排除故障。本文由百家号作者上传并发布，百家号仅提供信息发布平台。文章仅代表作者个人观点，不代表百度立场。未经作者许可，不得转载。钛浩机械百家号最近更新：简介:钛浩机械，专业高品质机械制造加工商！作者最新文章相关文章您在24小时内还可以浏览4个帖子。
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广州数控车床GSK980TDa换刀故障
按换刀按钮，听刀架“咔”一声，但刀架没有动作，过一会儿听机柜里面“咔”一声，屏幕显示PLC报警：1000，换刀时间过长。以为是三顶电源相序问题，调换后再试，故障依旧。求解原因及解决办法，先谢了。
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沈阳机床的CAK4085，出现报警时,发现电机发热，拆下电机测试，发现换刀时电机可以正常转动，估计是机械故障，但是不会拆，正在摸索中。
中心螺杆断裂了,四刀位的刀架最容易出现问题之一,如果没断,你用六角扳手从左侧,就是相对于电机这一侧的一端洞口,用手拧,看能不能手动拧起刀架.如果死了,那就是里面卡死了,不是螺杆就是蜗轮扇形齿打崩了., 从上面拆,拿掉信号盘就可以取出来了.记得先拍照,
中心螺杆断裂了,四刀位的刀架最容易出现问题之一,如果没断,你用六角扳手从左侧,就是相对于电机这一侧的一端 ...
相对于电机这一侧的一端有一个盖子（闷头），这个盖子是用5个内六角螺丝固定的，四角各一个，中间一个，四角的我都拆下了，中间的据说是调蜗杆间隙的，中间这个内六角滑圆了，无法拆下，我把另一侧的电机拆下了，DIY了一个搬手从电机这侧伸进去可以转动蜗杆，上面也拆去大半了，露出来中心带梯形螺纹的那个杆子，现在只剩上刀架不知怎么拆下来。在电机侧转动蜗杆，可以自如正反向转动，正反向转动时，中间的梯形螺纹杆也可以随着正反向转动，但无论怎能转动，上刀架都不动。我想拆下蜗杆和上刀架看看，就是不知怎么拆了。
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据说这个由五个内六角螺丝固定的东西叫闷头，我拆掉了四角的四个，中间一个内六角圆滑了，拆不下来，这五个螺丝固定的东西是一个挡片吗？如何拆掉这个圆滑的螺丝？
边上四个螺丝是固定的，中间一个螺丝是调节蜗杆位置的，那个方块现在就可以拿下来了，我觉得应该是刀架下面的固定涡轮和定位齿盘的螺丝断了，这样刀架和拖板四颗固定螺丝要拆下来，打开刀架下面的那个盖子，拿掉电机和蜗杆这一部分，就可以看到了。
中间的小孔可以直接可以拿内六角扳手来回拧,正常的话,顺时针或逆时针拧,同样会使刀架升起或锁紧.如果一直打滑,那么可能是里面断了或没咬合上,以至于你电机无论怎么正反转,刀架都没反应.
应该是发送盘
这种刀架很容易出故障，以前遇到过，是接触不好，里面的触点全部都要重新处理。
这种刀架现在都不用了，现在都用排式刀架，简单可靠，故障极少，
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更不曾奢望此生还能拥有哈苏，这次全靠大疆让我飞翔！数控车床典型刀架换刀故障修理方法
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提示： 故障1故障现象：机床刀架换刀后，刀架不正。 故障检查与分析：刀架抬刀、换刀正常，下降锁紧时，位置不正，极有可能是定位销失效。用手扳动刀架，能晃动，拆开刀架，发现果然是定位销断裂。重新更换装配，故障排除。 故障2故障现象：刀架找不到4号刀位。 故障检查与分析：该刀架在换4号刀时旋转不停，其他刀位正常，很有可
&&& 故障1&故障现象：机床刀架换刀后，刀架不正。
&&& 故障检查与分析：刀架抬刀、换刀正常，下降锁紧时，位置不正，极有可能是定位销失效。用手扳动刀架，能晃动，拆开刀架，发现果然是定位销断裂。重新更换装配，故障排除。
&&& 故障2&故障现象：刀架找不到4号刀位。
&&& 故障检查与分析：该刀架在换4号刀时旋转不停，其他刀位正常，很有可能是4号刀位检测开关有问题。查看PLC状态，对应输入点在刀架转过时无状态变化，用万用表测量，霍尔元件工作电压正常，但输出电压无变化。证实是检测开关故障，将相应霍尔元件拆下更换，故障排除。
&&& 故障3&故障现象：V800车床刀架不能换刀。
&&& 故障检查与分析：检查发现，刀架抬起后转不够一个刀位就开始下降。拆开刀架观察，发现感应块和霍尔元件根本对应不上，元件感应不出信号。调整发信盘位置将它加高，使之能对上感应块，故障排除。
&&& 故障4&故障现象：肖特( SAUTER)刀架锁不紧。
&&& 故障检查与分析：通过对该刀架换刀过程分析知道，刀架要锁紧，需要两个条件，即：①上下刀体鼠牙齿啮合；②电机抱闸锁紧。后经检查，抱闸的刹车片太光滑，摩擦力不够，导致刀架锁不死，对抱闸部分进行吹砂处理，使其摩擦力增大，机床修复。
&&& 数控车床典型刀架结构原理
&&& 数控车床刀架按照外形分类，有四方刀架、圆刀台等，它是最简单的自动换刀装置，按照驱动方式可以分为电动刀架、液压刀架等。部分车削中心的圆形刀台结构更为复杂，它的某些刀位要与动力电机连接后才能作为动力头旋转，完成铣削等工作。下面简单介绍典型数控车床刀架的换刀原理。
&&& ①AKANG台湾数控卧车，采用液压驱动、电气控制的超精密自动四工位刀塔，具备就近找刀功能。机床采用FANUCO操作系统，换刀过程：从NC输入M06T**，这个信号对应F153进入PMC，将此信号用MOVE指令送入D453数据存储器中。用ROT指令计算目标位置与当前位置差值，正转还是反转，用COIN指令不断比较当前刀号与D453目标刀号是否一致，如不一致，就继续抬刀、旋转、换下一个刀位；如果一致，结束换刀，刀架下降、锁紧。
&&& 用三个接近开关LS5. LS6. LS7组合判别当前刀号，编为BCD码存人D450。刀台松开通过油缸推动齿条，齿条带动鼠牙盘脱离啮合，刀架体抬起；油缸退回，刀架体落下，与鼠牙盘啮合、锁紧。
&&& ②德国SAUTER刀架，该刀架属电动刀架，其电机与刀架融为一体，区别于国产刀架电机在刀架旁边的布置形式。这样可靠性更高，换刀更快。结构如图1所示。
&&& 它的换刀过程是这样的：
&&& 预分度销子在电磁线圈（见图2）作用下拨开，电机正转，上刀体与下刀体的齿脱开，电机继续正转找寻所需新刀，由接近开关决定刀位，当找到所要刀位，预分度销子在电磁线圈作用下插入，电机反转锁紧，上下刀体鼠牙齿啮合，电机停止转动。电机制动抱闸线圈得电，锁死电机。预分度销的电磁线圈断电，指示块浮起，锁紧开关得电，表示刀架锁紧。
（责任编辑: 佚名 ）
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