《数控车床刀架常见故障与排除案例分析》7200字.docx

数控车床刀架常见故障与排除案例分析第1章引言1第2章数控机床刀架工作原理及故障分析22.1 数控车床22.2 数控车床刀架2第3章数控车床刀架工作原理故障分析33.1 数控机床刀架工作原理33.2 加工中心自动换刀装置33.4 数控车床电动刀架刀库常见故障4第4章数控车床电动方刀架常见故障诊断方略64.1 数控车床电动方刀架换刀故障诊断及排除方法64.2 刀架、刀库常见故障诊断及排除方法64.3 提高数控系统运行精度6第5章CKA6140数控车床刀架常见故障分析与排除75.1 刀架转动不停75.2 刀架不动作95.3 刀架不锁紧95.4 刀架不转位105.5 刀架可左右晃动H5.6 刀架转位11结论12参考文献13图5.1主电路JJ湾mfe苔 u图5.2交流控制回路7113K113图5.3直流控制回路维修人员更换霍尔元件连接线后，排除了故障，机床运行正常。可以看出，数控车床的失效不仅在电气部分，而且在机械部分或参数部分。 对于具有上述两个系统的CNC车床，这是一个半闭环控制系统，其后是一个开 环和闭环系统。半闭环系统没有机械反馈切换功能。工作时必须增加日常维护。 如果该缺陷很可能是机械缺陷，并且没有出现警报编号，则应在维护期间检查机 械零件。对于维护人员，错误诊断将更加准确和及时。首先，在电动刀架中，霍尔元件是非常重要的定位器。刀架一直在旋转，其 位置不正确。您必须首先考虑控制霍尔元件。但是，请注意，选择工具1、2、3 和4时，刀架将在几周后始终正确旋转或定位，这表明霍尔元件故障的可能性很 小，并且由于它暂时处于外部模式。其次，检查刀架状态信号是否在刀架后面发 送，检查信号板上的柔性触点是否正常，信号板的电气安装是否存在问题。在执 行换刀程序时，将重新测量刀架的M3字母电动机的PLC输出电压。该电压值是 正常的，但是该电压长时间保持了刀架的交流电压，刀架的刀架电动机已经运行 了很长时间，并且刀架的刀架电动机连续旋转。怀疑中间继电器KA6可能有故 障。更换备用人员并检查。内感仍然存在。拆下继电器故障。最后，再次检查 KM4接触器的状态，然后打开刀架的后盖。发现KM4接触器由于冷却液的进入 而被腐蚀，通常断开的触点在断开时会闭合，更换备用器件。5.2 刀架不动作故障排除：手动或自动操作机器时，刀架无法移动。分析及处理过程：使用机器时，此类错误会突然发生，并且设置系统参数和 PLC参数的错误概率相对较低。首先，确定汽车电机在运行过程中是否会损坏， 可以感觉到电机的微小振动，并感觉到电机的振动，测量电池电源的电压，通常 情况下，电动机相电流不会改变，电动机也不会改变消除了故障。由于故障可能是由于机械原因造成的，因此请拆下电机罩，旋转电机叶片并 感觉到高阻力。卸下电机以进行进一步检查。用扳手安装钻头并顺时针旋转。据 估计是机械锁定的。测试仍在继续。日常的车床维护不足和蜗杆副的润滑不良会 导致旋转部件损坏。拆下杆清洁工具，润滑脂并修理，组装，即可正常工作。5.3 刀架不锁紧故障现象：工具栏索引有时是正常的，有时在工作模式，MDI或自动在桌 面上工作时是不正确的。杆未锁定，并且杆不再移动。当车床加工零件的外圆时, 刀突然冻结。操作员按下“重置”按钮以检查仪器是否空闲。其次，检查空闲处 理速度是否过高，测量是否符合要求；由于这是在现象中发生的，因此很明显， 治疗过程不会有任何问题。因此，贸易商怀疑“财产补偿金额”可能已经调整。 调整刀架后，“刀架补偿值”必须等于原始刀架补偿值；很难确定缺陷的原因。分析及处理过程：操作人员重新设置机器系统并揩另一部分重新密封。结果 是正常的。在连续处理多个工件后，同样的故障突然发生。经过一系列的测试， 失败的原因仍未被发现。然后手动测试，移动垂直和水平的汽车，旋转手指并旋 转工具栏。当操作员用手转弯时，突然发现操作员是自由的并且没有自动拖曳。 确保系统未按顺序放置工具。但是，在处理不成功后，不会显示警报数量，因此 绝对是工具栏的机械错误。在拆下刀柱后，维修人员发现内部有一个弹簧，对应于针的断裂（四个弹簧 位于数控四刀框架的内侧）。在工件加工过程中，毛坯略偏左。当硬度过高或过 高时，手柄会旋转到一定位置。当未破损的弹簧位置抵抗针的力量时，刀架可以 自动锁定。当工具移动到某个位置时，工具将正常旋转。当弹簧定位销的力过大 时，刀座不能自动锁定，当刀具转动时出现此问题。1）首先确定刀架是否有问题。卸下刀片支架并检查刀片支架的内部。刀锁 紧螺母松动且不拧紧；定位销完好无损；调整目标板的位置，以使刀片架的测量 元件与信号外壳匹配。测试驱动器，错误仍然存在。2）检查PLC控制工具插入 程序是否有问题。如果在刀架控制程序中未正确设置延迟继电器，则刀架锁定时 间太短。设备位置缓慢，索引错误。但是这些故障必须经常发生，并且当您意识 到这不是原因时，事实证明，这并不是观察到的原因。3）基于I/O诊断屏幕 的故障原因分析在手动调整过程中，发现大多数故障都发生在车床2和4的位置, 这些故障非常不稳定。检查车床奇偶校验开关X 14.3的信号。如果在车桥进入档 位时X14.3信号不稳定，则可能是刀架故障的原因。因为该工具旨在验证偶数。 当刀具列为偶数时，如果X14.3为信号，则通过检查，完成刀具列分度并确认； 如果X14.3中没有信号，则将发生校准错误并发出警告，并且刀架分度无法完成, 并且刀架保持自由状态。奇偶校验不会影响奇数齿轮的位置，并且分度通常会发 生。拆下后盖以匹配车床，检查奇偶校验开关和接线，一切正常，然后检查从控 制开关到NC系统I/O设备的线路，看X14。电源箱电缆端子中的3根电线和端 子绞合不良，XI4.3电线在端子排中松动，再次按下电线末端。检查后，车床的 定位仍然正常，并且缺陷已得到纠正。5.4 刀架不转位原因分析：过载后，车床的其余继电器发生故障。车床发动机的相位误差为 380Vo由于三相工具栏的连接不正确，因此在旋转色带马达后工具栏不会旋转, 并且只能顺时针旋转工具栏（工具栏具有向内旋转机制）。塔式电动机的三相电 源不工作。车床的24 V电源故障。向心轴轴承通过轴定位板向后推，使得轴承 不旋转，从而支撑电机也不会移动，小车轴承旋转，拆卸侧面并检查原因。应该 注意的是，由于空转的刀具摆动，螺丝松动了。如果定位锁长时间沿正负方向传 递切向力，则定位锁会损坏。螺母和板向下移动，在轴承上施加很大的轴向力， 使得无法旋转。如果控制系统中的“系统位置板”发生故障，则“系统位置板” 必须能够接收来自系统的信号，该信号在安装了车床后即可被识别。故障排除1:检查车床电路，拆下后端，调整轴承亮度，更换损坏的零件， 检查24 V电源，然后更换“系统位置板”。排除措施2:综合检查，刀架电气控制部分正常，属于机械故障。更换断裂 的弹簧定位销后，再安装刀架进行试操作和故障排除。5.5 刀架可左右晃动原因分析：刀架电机的换向电路故障，电机不旋转。当刀旋转时，电机立即 倒转，电机下降，从刀架上掉下来，测量位置和刀锁的底部在槽处的位置。如果 电机不向相反方向旋转，就不可能操作和松开刀具。当刀架旋转时，用来提升刀 架的螺丝的初始位置不正确，所以回复位置不正确。在刀架内部的定位轴上安装 有用于升降刀架的螺丝。螺杆底部的凸台应将凹槽调整到刀架蜗轮上。故障排除：检查电机反控制电路，拆下刀架，调整目标轮上螺栓杆凸台和螺 母的启动位置。5.6 刀架转位原因分析：检测刀架位置的霍尔元件出现故障，控制系统中CPU板或位置 信号的故障。故障排除：获取霍尔元件的静态和动态参数，参数异常时更换CPU板和位 置倍增器板。图5.4数控刀具刀架故障解决分析机床刀具六、结论关于数控车床的刀架故障诊断与维修，本文通过分析以上几例刀架故障的故 障诊断过程，发现其机械部分与普通机床比较类似，其故障只要经过仔细比对和 排除就比较容易解决，但是电气控制部分，因为其线路设计和电气器件更换需要 相关技术来支撑，所以在这一方面的刀架诊断方向上属于较高难度。因此，在具 体的排除故障的过程中应综合考虑机械和电气两方的，尽快将故障排除。诊断CNC车床电动工具中的错误时，应考虑产品制造精度的影响。维护人 员必须结合车床生产系统的一般要求，检查系统的操作和功能的准确性，以及车 辆疏散，车辆登记和车辆更换等缺陷。为确保方形仪器的电源极能够影响并改善 产品的整体质量而进行的诊断工作。数控机床的普及和使用逐渐从廉价变为全 面。刀架是数控机床必不可少的附件，其发展包括快速换刀，电动液压驱动和辅 助驱动。该工具对性能的要求很高，但是目前中国市场使用单独的组件进行控制, 管理性能差，自动化程度低，故障率高，外观不同，并且戴尔的管理系统难以使 用。特别是，某些现代车床系统无法完全满足对智能控件的迫切需求，以为高性 能系统的实施提供技术支持。参考文献“1范芳洪.数控车床电动刀架故障维修几数码世界,2018(09):181.蔡晓宇.经济型数控车床电动方刀架常见故障的诊断JL山东工业技术, 2018(9): 36-36.汪春，杨荣强.数控机床刀架故障诊断及快速设计方法J.南方农机，2019, 50(04):124-124.张伟中，徐志鹏.分析数控车床四工位刀架故障与维修现代职业教育, 2019(2):32-33.魏秀琴，金星，李宇，等.CAK16d数控车床刀架控制常见故障分析J.企业技术 开发,2018( 15): 174-175.吕志立.浅谈数控车床刀架故障检测与维修J.数码设计(下),2018(09): 174.张伟中，徐志鹏.分析数控车床四工位刀架故障与维修J.现代职业教育, 2019(24):80-81.颜昌标，程芬，邱文萍.数控车床自动换刀装置原理与故障分析J.建筑工程 技术与设计,2018(05):3150.3学位论文15张志祥.间断动力系统的随机扰动及其在守恒律方程中的应用D.北京： 北京大学数学学院，1998.16 CALMS R B. Infrared spectroscopic studies on solid oxygen D. Berkeley: Univ, of California, 1965.一、引言数控机床是先进制造的基础机床，在所有品种、小批量、高技术含量的机电 产品中最典型的机床。近年来，中国在数控机床的开发中主要采用以下先进策略, 以开发通用型和扩展型的机床。近年来，中国的数控机床发展迅速，其销售也迅 速增长。从长远来看，由于中国国民经济的强劲增长和固定资产投资的强劲增长, 机床行业将继续稳定增长，经济效益将得到改善。机床夹具是CNC机床不可或 缺的一部分,它直接影响机床的性能和可靠性,并且是防止机床故障的重要环节。作为不可缺少的功能部件，数控机床刀架保持稳定将直接影响机床的性能和 可靠性，因此，对机床的具体操作与刀具变换，必须进一步深入研究刀架。通过 对刀具夹故障的研究和研究所发生的故障，不仅巩固了以前关于刀具夹具和机床 的知识，而且刀具夹具故障通常发生在机械方面、电气方面和参数上，并且通过 这三个故障而失效。方面。排斥，通过学习，更广泛的知识，也为将来进入企业 打下坚实的基础，运用所学的知识来减轻企业的负担,提高生产效率和经济效益。二、数控机床刀架工作原理及故障分析2.1 数控车床数控车床是利用现代编程方式，能够完成程序的设计，进行数控产品加工的 工作流程，这类机床成为数控车床。2.2 数控车床刀架数控车床刀架一般有四方刀架和六方刀架，能够完成自动换刀过程。数控车 床的六角旋转刀头用于加工磁盘零件，而方形旋转工具头用于加工轴件。刀具框 架能够确保产品的加工精度，提高产品质量，完成零件加工和产品组装，质量高, 效率高，成本低。使用一个毕业的钻头的优点是它可以被用来集中处理步骤，从 而降低劳动强度和生产力。力”如心图2.1四方刀架三、数控车床刀架工作原理故障分析数控车床有手动和自动两种，刀架有四工位、六工位、八工位、十二工位等 刀架规格，其中常用方刀刀架。方形刀架是在普通车床的方形车床基础上开发的 一种自动换刀装置。其功能与普通方形刀架相同。它有四个刀具位置，并能容纳 四种不同的刀具功能。当车削90°时，刀具更换刀具位置，但刀具夹具的旋转 和刀具位置号的选择由加工程序指令控制。图3.1四工位数控车床刀架3.1 数控机床刀架工作原理工作原理揩在更经典的将以最经典的四工位刀架进行综合和分析。四工位刀 架包括电机，涡轮，导螺杆，螺母和其他零件。当车床上的工具主轴标准化时， 电动机可以控制涡轮速度，并且蜗杆减速，因此两个齿轮均由后驱动螺杆驱动。 主要类型是螺母和刀架之间的键槽，其相互径位移需要由键槽来固定使之不动。 螺母一旦与车床底端相互咬合，则螺母将保证在还没有分开前驱动刀架。一但不 在咬合，在销钉与止推槽的共同做功下，丝杠发生运转，以此来驱动螺母和刀架 进行运转，换刀完成。另外还可以在刀具抵达时，利用到系统的霍尔元件系统， 定位到刀具位置，从而产生一个信号给机床控制系统，按照事前工程师设好的程 序，对刀具位置再一次完成位置确认。另外霍尔定位功能还可以通过检查销钉的 位置，在换刀后来判断刀的位置，这是为了利用止推槽和销钉，用来固定刀架， 防止其反转，完成换刀动作。3.2 加工中心自动换刀装置图3.2加工中心自动换刀装置一般的换刀顺序需要搭配辅助才能完成，刀架动作顺序如图所示：换刀信号电机正转凸轮松机上刀体转位刀位信号电机反转粗定位销盘下移端齿啮合精定位加紧电机断电加工顺序进任图3.3刀架动作顺序具体工作顺序为：主控系统输入一个转位信号后，电动机控制刀具，蜗轮负责驱动，蜗杆转动, 螺杆连接轮和杆，之后夹紧轮往上抬来放松三齿圈（内齿圈、外齿圈、夹紧圈）。 如果离合器销进入离合器片槽，从相反的槽中移开，上叶片开始旋转。当上部叶 片旋转到相应的叶片位置时，磁性元件上的大厅元件和信号板相应发出位置信 号。当系统接收到信号时，它发出电机反向延迟信号。电机反转。把刀稍微放回 去。反引脚移动到反向控制槽进行初始定位。离合器销是在离合器片槽外，夹紧 轮被压下。紧固内圈和外环，直到锁止和延时结束。主机系统命令下一个进程。3.4 数控车床电动刀架刀库常见故障刀库是以刀具的灵活拨盘为基础的，错误的刀具运行程序将会影响车床运 转。其中，在CNC车床的经济运行过程中，容易发生因磁钢不符合霍尔元件的 高度，磁体和霍尔元件的失配较大，并且上磁体的安装极性不正确，影响刀架指 令输入等，松开刀片防护罩调节螺母时，这将防止刀片防护罩正常拧紧。如果在 方柱上进行转换时转换点或中点返回失败，则刀架将在跌落时换档，并且无法完 成指定的输出负载。另外，如果电动机致动器或电动机轴出现故障，则存在影响 工具轴并影响电动工具的方轴效应的问题。因此，当技术人员避免对CNC车床 进行最常见的电气损坏时，将刀架的操作要求纳入CNC系统中，并考虑一种策 略，根据当前情况和解决方案制定解决方案，继而为提升经济型数控车床运行成 效奠定基础。四、数控车床电动方刀架常见故障诊断方略为解决当前数控车床电动方刀架常见故障，如何有效诊断故障对数控车床电 动刀架维修有着十分重要的意义。4.1 数控车床电动方刀架换刀故障诊断及排除方法请检查PLC程序中的编程错误，检查输入开关信号输入是否无限，如果电 源接反，为避免故障，可以开始重新启动PLC并更改相变顺序。另一种情况是必须定义工具栏或旋转工具套准以及信号开关和车床状态信 号传输。如果出现上述问题，则应检查，更换和维修相关的信号线。如果无法更改换刀，还请检查PLC编程计划，以确保循环完成换刀位置选 择，指系统状态，液压系统状态和刀架解锁以及电磁阀。无法正常工作或损坏。 如果确认诊断，请重置PLC,观察并检查液压系统和方向盘是否损坏，并立即更 换刀片感应电磁阀。如果在诊断和故障排除过程中无法解决方形电动刀的操作，技术人员必须检 查刀系统，拧紧螺母，调节蝶形弹簧，并检查和更换连杆和阀。等确保方形电刀 常见的架子错误可以通过诊断得到有效消除。4.2 刀架、刀库常见故障诊断及排除方法通过检查气压并打开刀片更换阀盖，诊断机械手设备设计中的错误，包括换 刀速度过当故障，当在这种情况下检测到缺陷时，可以使用节气门和气压调节方 法来纠正缺陷。如果刀架及刀库转动出现相位误差，就要对电机进行检查，分析设计错误， 并根据主轴的设计进行调整，或者更换有故障的电动机以停止电动机。当刀架缺陷导致刀库无法旋转时，松开钻轴和电机轴连接器，并通过拧紧或 更换接头中的螺钉来纠正该缺陷；更换工具时掉落工具，工具架太紧或刀片未正 确放置时，有必要诊断手指插入，工具固定螺母和钢杆。根据方形刀架的安装要 求，优化了内部结构并改进了数控系统的系统效率。4.3 提高数控系统运行精度作为基于CNC机器的操作系统，方形工具的电极需要经济的CNC车床，该 车床具有坚固的底座，高精度的导轨和科学的结构参数，而且坚固，从而可以提 高机器的效率。因此，在开始建立数控车床系统时，技术人员必须根据产品的制 造要求科学地建立数控系统的制造参数，以确保机床的稳定性；数控工具应避免 出现异常因素，提高操作精度，并为数控机床奠定故障诊断的基础。五、CKA6140数控车床刀架常见故障分析与排除CKA6140车床在中国得到了广泛的应用，覆盖面也很广。在生产和培训第 三级机器方面最专业的企业有很多用户。的加工培训中心拥有许多配备 FANUCOi CNC系统的CKA6140数控车床。随着使用寿命的延长，机器会逐渐 发生故障。CKA6140 CNC车床的现象分析和损坏管理程序如下所述。CNK车床CKA6140配备有CNC电动工具刀架LDB4。加工过程中需要经常 更换CNC车床。该工具使用量很大且容易出错。CNC加工误差约占CNC车床 误差的l/3o5.1刀架转动不停故障排除：车床自动工作时，有时工具栏会连续工作或刀位不停止，有时车 床连续运行2-3个刀位后停止车削和锁紧。如果连续操作或刀具位置不停止，屏 幕上会出现报警（刀架误差），刀具自动停止。2-3刀位停止并连续锁紧，报警号 码不显示，刀具自动正常运行。换刀时，刀架转动不停或转动几周后才能换到所 需的刀号位置。分析及处理过程：由于故障是随机和不规则的，很难找到，维修人员检查它 属于电气控制故障。当刀架旋转到某一位置时，进行导线保护。橡胶护套拧紧， 铜芯的末端不正常连接。程序控制系统找不到相应的刀号，报警。当机床复位时, 当刀架手动旋转到某一位置时，导体的橡胶护套被释放，铜芯的两端连接，工具 支架转动正常，报警编号不再出现。而数控车床刀架电机主电路图和控制电路图 如图4.1、图4.2、图4.3所小。设备自动启动程序时，系统会发出设备更改命令。 在PLC内部对控制信号进行处理后，Y06发送到中间继电器KA6。KM4接触器 由KA6控制，以控制工具柱电机的正向旋转。Y07将信号发送到KA7, KA7 控制KM5以控制进电机的反向运动。随着电动机的前进，上刀片架通过减速器 和提升机构抬起，离合器盘移动以使上刀片架旋转到所选的工具位置。信号板将 信号发送到位，电机向后移动，定位销已初始设置，刀具已装好。降低车身，筛 选出端齿以精确定位，然后将刀架牢牢锁定。驱动板内部有4个霍尔元件，它们 与附在刀架上的磁铁一起工作，以确定刀的位置。