数控车床刀具检修办法

数控刀架：数控刀架是数控车床最普遍的一种辅助装置，它可使数控车床在工件一次装夹中完成多种甚至所有的加工工序，以缩短加工的辅助时间，减少加工过程中由于多次安装工件而引起的误差，从而提高机床的加工效率和加工精度。分为排式刀架，回转刀架和带刀库的自动换刀装置！又分为通用刀架和专用刀架！  
       工作原理：需要换刀时，控制系统发出刀架转位信号，三相异步电机正向旋转，通过蜗杆副带动螺杆正向转动，与螺杆配合的上刀体逐渐抬起，上刀体与下刀体之间的端面齿慢慢脱开；与此同时，上盖圆盘也随着螺杆正向转动（上盖圆盘1通过圆柱销与螺杆联接），当转过约270°时，上盖圆盘直槽的另一端转到圆柱销的正上方，由于弹簧的作用，圆柱销落入直槽内，于是上盖圆盘就通过圆柱销使得上刀体转动起来（此时端面齿已完全脱开）。 上盖圆盘、圆柱销以及上刀体在转动过程中，反靠销能够从反靠圆盘中十字槽的左侧斜坡滑出，而不影响上刀体寻找刀位时的正向转动。 上刀体带动磁铁转到需要的刀位时，发信盘上对应的霍尔元件输出低电平信号，控制系统收到后，立即控制刀架电动机反转，上盖圆盘通过圆柱销带动上刀体开始反转，反靠销马上就会落入反靠圆盘的十字槽内，至此，完成粗定位。此时，反靠销从反靠圆盘的十字槽内爬不上来，于是上刀体停止转动，开始下降，而上盖圆盘继续反转，其直槽的左侧斜坡将圆柱销的头部压入上刀体的销孔内，之后，上盖圆盘的下表面开始与圆柱销的头部滑动。在此期间，上、下刀体的端面齿逐渐啮合，实现精定位，经过设定的延时时间后，刀架电动机停转，整个换刀过程结束。
由于蜗杆副具有自锁功能，所以刀架可稳定地工作。
数控刀架：数控刀架是数控车床最普遍的一种辅助装置，它可使数控车床在工件一次装夹中完成多种甚至所有的加工工序，以缩短加工的辅助时间，减少加工过程中由于多次安装工件而引起的误差，从而提高机床的加工效率和加工精度。分为排式刀架，回转刀架和带刀库的自动换刀装置！又分为通用刀架和专用刀架！  
一  刀架故障情况初步判断方法
  1 听。1）接到维修要求时，应仔细聆听操作工反映的现象，对产生疑问的地方，应询问清楚，以便排除人为因素造成的问题。2）现场聆听刀架运转声音，以便观察是否存在异常噪声。   2 看。1）看刀架运转过程是否正常。2）观察被加工零件的精度以及零件表面切屑痕迹，以便判断刀架是否锁紧，重复定位是否良好。
  3 转。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。   二  刀架常见故障发生原因及排除方法   1 电动机故障
  1）三相电源线相序接反。排除方法：立即切断电源，调整三相电源相序。2）电压过低。排除方法：待电源电压正常后再使用或增加一只稳电压一提供稳压电源。3）电动机损坏。排除方法：更换电动机。   2 刀架不转或卡死
  1）弹簧断裂。排除方法：更换弹簧，注意两对销子不要弄混。2）离合器的导销断裂。排除方法：更换导销，注意离合器与螺杆连接的柱销孔的位置。3）主轴弯曲或断裂。排除方法：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。排除方法：更换导销，注意外端齿盘、螺母、上刀体的位置关系。5）刀架转位，但刀架转过多个刀位，且不能固定于任意刀位处。排除方法：检测霍尔元件静态参数和动态参数，若参数不正常则更换元件。更换CPU板和位置倍板。   3 刀架锁不紧
1）发信盘位置没对正。排除方法：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。2）系统反锁时间不够长。排除方法：调整系统反锁时间参数即可（新刀架反锁时间t＝1.2s即可）。3）机械锁紧机构故障。排除方法：拆开刀架，调整机械，并检查定位销是否折断。   4 刀架精度不准
  1）刀架锁不紧。排除方法：延长刀架锁紧时间。2）断齿处有垃圾。排除方法：将刀架拆开，清除垃圾，清洗各零件，旋转部分加清洁黄油，端齿部分加注洁净机油。3）上刀体压力模部位受压变形使齿轮齿合不良。排除方法：更换上刀体。4）刀架连转不停或刀架在某个刀位不停。排除方法：检查发信盘接线是否有短路或开路现象。5）霍尔元件与磁钢高度位置不准。排除方法：调整霍尔元件与磁钢的相对位置。   
三  刀架故障实例分析
  数控车换刀一般的过程是：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。
  故障1：一台六刀位数控车床，换刀时所有刀位都找不到，刀架旋转数周后停止，并且数控系统显示换刀报警：换刀超时或没有信号输入。
故障分析：对于该故障，仍可以排除机械故障，归咎于电气故障所致。产生该故障的电气原因有以下几种：① 磁性元件脱落；② 六个霍尔元件同时全部损坏；③ 霍尔元件的供电和信号线路开路导致无电压信号输出。其中以第三种原因可能性最大。因此找来电路图，利用万用表对霍尔元件的电气线路的供电线路进行检查。结果发现：刀架检测线路端子排上的24V供电电压为0V，其它线路均正常。以该线为线索沿线查找，发现从电气柜引出的24V线头脱落，接上后仍无反应。由此判断应该是该线断线造成故障。   解决办法：利用同规格导线替代断线后，故障排除。   故障2：一台四刀位数控车床，发生一号刀位找不到，其它刀位能正常换刀的故障现象。   故障分析：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。对照电路图利用万用表检查后发现：1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。   解决办法：更换新的霍尔元件后故障排除，一号刀正常找到。
  故障3：一台配有FANUC 0imate系统大连机床厂的六刀位车床，选刀正常但是当所选刀位到位之后不能正常锁紧。系统报警：换刀超时。
  故障分析：刀架选刀正常，正转正常，就是不能反向锁紧。说明蜗轮蜗杆传动正常，初步定为电气线路问题。在机床刀架控制电气原理图上，发现刀具反向锁紧到位信号是由一个位置开关来控制发出的，是不是该开关即周围线路存在问题呢？为了确认这个故障原因，打开刀架的顶盖和侧盖，利用万用表参照电路图检查线路，发现线路未有开路和短路，通过用手按动刀架反向锁紧位置开关，观察梯形图显示有信号输入，至此排除电气线路问题。推断可能是挡块运动不到位，位置微动开关未动作。于是重新换刀一次来观察一下，结果发现：果然挡块未运动到位。于是把挡块螺栓拧紧，试换刀一次正常。再换一次刀，原故障又出现了，同时发现蜗杆端的轴套打滑并且爬升现象。难道是它造成了电机反转锁紧时位置开关的挡块不到位，于是把该轴套进行了轴向定位处理，将刀架顶盖装好。结果刀架锁紧正常了。   解决办法：对轴套进行轴向定位故障解决。