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AG永乐国际数控车床自动刀架常见故障诊断与维修

更新时间:2020-07-01 15:02  

  数控车床自动刀架常见故障诊断与维修_机械/仪表_工程科技_专业资料。经济型数控车床一般都配有自动回转刀架,现有的刀架结构主要是插销式和端齿盘式。由 于刀架使用频繁,且各种型号规格的刀架质量参差不齐,所以故障率较高。一旦出现某种 故障现象,则可能是机械原因,也可能是电气

  经济型数控车床一般都配有自动回转刀架,现有的刀架结构主要是插销式和端齿盘式。由 于刀架使用频繁,且各种型号规格的刀架质量参差不齐,所以故障率较高。一旦出现某种 故障现象,AG永乐国际则可能是机械原因,也可能是电气、控制系统方面的原因。因此,根据不同的 故障类型,找准原因,准确迅速确定故障点,方能及时排除故障。本文以目前使用较多的 端齿盘式四工位自动刀架为例,将可能出现的各种故障现象加以分析,并提出了对应的维 修步骤和方法。 1 数控车床刀架工作原理 图 1 所示为经济型数控车床常用的四方刀架结构,其刀具转位信号由加工程序指定。其 工作过程为:刀架抬起一刀架转位一刀架定位一夹紧刀架。 (1)刀架抬起 当数控机装置发出换刀指令后,电动机 1 启动正常,通过套筒连轴器 2 使蜗杆轴 3 转动, 从而带动蜗轮丝杠 4 转动。刀架体 7 的内孔加工有螺纹,与蜗轮丝杠旋合,蜗轮与丝杠为 整体结构。蜗轮丝扛内孔与刀架中心轴式间隙配合,在转位换刀时,中心轴固定不动,蜗 轮丝杠绕中心轴旋转。当蜗轮开始转动时,由于刀架底座 5 和刀架体 7 上的端面齿处在啮 合状态,且蜗轮丝杠轴向固定,因此刀架体 7 抬起。 (2)刀架转位 当刀架体抬至一定距离后,刀架底座 5 和刀架体 7 的端面齿脱开,转位套 9 用销钉与蜗 轮丝杠 4 联接,随蜗轮丝杠一同转动, 当端面齿完全脱开时转位套正好转过 160 (如图所 示),球头销 8 在弹簧力的作用下进入转位套 9 的槽中,带动刀架体转位。 (3)刀架定位 刀架体 7 转动时带着电刷座 10 转动,当转到程序指定的刀号时,粗定位销 15 在弹簧力 的作用下进入粗定位盘 6 的槽中进行粗定位,同时电刷 13 接触导体使电动机 1 翻转。由 于粗定位槽的限制,刀架体 7 不能转动,使其在该位置垂直落下,刀架体 7 和刀架底座 5 上的端面齿啮合实现精确定位。 (4)夹紧刀架 电动机继续反转,此时蜗轮停止转动,涡杆轴 3 自身转动,当两端面齿增加到一定夹紧 力时,电动机 1 停止转动。译码装置由发信体 13、14 组成,电刷 13 负责发信号,电刷 14 负责位置判断,当刀架定位出现过位或不到位时,可松开螺母 12,调好发信体 11 与电 刷 14 的相对位置。 2 刀架常见故障及其诊断维修 2.1 刀架不能启动 (1)机械方面的原因 ① 刀架预紧力过大。当用六角扳手插入蜗杆端部旋转时不易转动,而用力时,可以转动, 但下次夹紧后刀架仍不能启动。此种现象出现,可确定刀架不能启动的原因是预紧力过大, 可通过调小刀架电机夹紧电流排除之。 ② 刀架内部机械卡死。当从蜗杆端部转动蜗杆时,顺时针方向转不动,其原因是机械卡 死。首先,检查夹紧装置反靠定位销是否在反靠棘轮槽内,若在,则需将反靠棘轮与螺杆 连接销孔回转一个角度重新打孔连接;其次,检查主轴螺母是否锁死,如螺母锁死,应重 新调整;再次,由于润滑不良造成旋转件研死,此时,应拆开,观察实际情况,加以润滑 处理。 (2)电气方面的原因 ① 电源不通、电机不转。检查溶芯是否完好、电源开关是否良好接通、开关位置是否正 确。当用万用表测量电容时,电压值是否在规定范围内,可通过更换保险、调整开关位置、 使接通部位接触良好等相应措施来排除。除此以外,电源不通的原因还可考虑刀架至控制 器断线、刀架内部断线、电刷式霍尔元件位置变化导致不能正常通断等情况。 。 ② 变频器的正转输入端子和反转输入端子断线。 ③ 手动换刀正常、机控不换刀,应重点检查微机与刀架控制器引线 接口及 刀架到位回答信号。 ④ 梯形图中正转输出信号 Y0.0 和反转输出信号 Y0.1 在输入有信号的情况下,输出为低 电平,导致对应的继电器无输出。 2.2 刀架某一位刀号转不停,其余刀位可以转动故障原因分析及维修方法: ① 此位刀的霍尔元件损坏:确认是哪个刀位使刀架转不停,在系统上输人指令转动该刀 位,用万用表量该刀位信号触点对 24V 触点是否有电压变化,若无变化,可判定为该位刀 霍尔元件损坏,更换发信盘或霍尔元件。 ② 此刀位信号线断路,造成系统无法检测到位信号:检查该刀位信号与系统的连线是否 存在断路,正确连接即可。 ③ 系统的刀位信号接收电路有问题:当确定该刀位霍尔元件没问题, 以及该刀位信号 与系统的连线也没问题的情况下更换主板。 2.3 刀架锁不紧 故障原因分析及维修方法: ① 发信盘位置没对正: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。 ② 系统反锁时间不够长: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:拆开刀架,调整机械,并检查定位销是否折断。 2.4 刀架连续运转、到位不停 故障原因分析及维修方法: ① 由于刀架能够连续运转 所以,机械方面出现故障的可能性较小,主要从电气方面检 查; ② 检查刀架到位信号是否发出,若没有到位信号,则是发讯盘故障; ③ 可检查:发讯盘弹性触头是否磨坏、发讯盘地线是否断路或接触不良或漏接。此时需 要更换弹性片触头或重修,针对其线路中的继电器接触情况、到位开关接触情况、线路连 接情况相应地进行线 刀架越位过冲或转不到位 (1)刀架越位过冲 此故障的机械原因可能性较大,主要是后靠装置不起征作用。 ① 首先检查后靠定位销是否灵活,弹簧是否疲劳。此时应修复定位销使其灵活或更换弹 簧; ② 其次,检查后靠棘轮与蜗杆连接是否断开,若断开,需更换连接销; ③ 若仍出现过冲现象,则可能是由于刀具太长过重,应更换弹性模量稍大的定位销弹簧。 (2)刀架运转不到位(有时中途位置突然停留) 此故障主要是由于发讯盘触点与弹性片触点错位,即刀位信号胶木盘位置固定偏移所至。 ① 首先重新调整发讯盘与弹性片触头位置并 定牢靠; ②若仍不能排除故障,则可能是发讯盘夹紧螺母松动,造成位置移动。 2.6 输入刀号能转动刀架,直接按换刀键刀架不能转动故障原因分析及维修方法: ① 霍尔元件偏离磁块,置于磁块前面, 手动键换刀时,刀架刚一转动就检测到刀架到 位信号,然后马上反转刀架。此时,应检查刀架发信盘上的霍尔元件是否偏离位置,调整 发信盘位置使霍尔元件对正磁块。 ② 手动换刀键失灵,此时可直接更换手动换刀键。 2.7 刀具的刀号与车床系统中显示的刀号不是同一把刀 故障原因分析及维修方法: ① 这种情况一般发生在刀架被维修以后,因为维修而导致的新问题。一种可能是磁块位 置不对;另外一种可能是刀架内电路的连接问题。 ② 部分刀架的磁块是在刀架的上盖中,此时修理后上盖的位置不能随便安装,一般在修 理前为后面的安装作好记号, 当然也可以在维修后更换上盖位置寻找其正确的位置。 ③ 刀架电路问题一般不能通过简单的变换磁块位置来解决故障,现在只能变换接线头位 置,作为维修者在维修前一定要注意刀架内各接线头的正确位置,有的维修者认为看到刀 架内印有说明,搞清楚标明的各线色接线顺序,其实这还是不够的,除了顺序还要注意接 头接在哪个线桩上才好,一般在知道各线顺序的情况下,将对应的两个线头用扣线等手段 作好标号。 熟悉上面介绍的原因分析、检查方法及解决措施,有助于我们及时、有效地找到病源、 对症下药,并迅速排除故障。经济型数控车床是比较常用的机床,在维修过程中要讲究的 不仅是要修得好,而且还要修得快。要把机床维修工作做好,不仅仅是掌握好理论,更重 要的是还要在实践中不断地总结提高,以积累丰富的维修实际经验,这样才能做到既快速 又高效地对数控车床刀架问题进行维修。

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