數(shù)控車(chē)床刀架典型故障診斷與維修

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1、江蘇省常熟中等專業(yè)學(xué)校項(xiàng)目七：數(shù)控車(chē)床刀架典型故障診斷與維修項(xiàng)目導(dǎo)讀：數(shù)控車(chē)床為了能在工件一次裝夾中完成多個(gè)工步，縮短輔助時(shí)間，減少工件因多次安裝引起的誤差，都帶有刀架系統(tǒng)。數(shù)控車(chē)床的刀架是機(jī)床的重要組成部分，用于安裝和夾持刀具。它的結(jié)構(gòu)和性能直接影響機(jī)床的切削性能和切削效率。電動(dòng)刀架作為數(shù)控車(chē)床的重要配置,在機(jī)床運(yùn)行工作中起著至關(guān)重要的作用,一旦出現(xiàn)故障很可能使工件報(bào)廢,甚至造成卡盤(pán)與刀架碰撞的事故,而且刀架故障在數(shù)控車(chē)床故障中占有很大的比例，常常包括電氣方面、機(jī)械方面以及液壓方面的問(wèn)題。本項(xiàng)目通過(guò)對(duì)數(shù)控車(chē)

2、床刀架的結(jié)構(gòu)與工作原理的闡述，并以其在日常生產(chǎn)中遇到的常見(jiàn)故障為依據(jù)，剖析了生產(chǎn)中刀架出現(xiàn)的故障，并提出相應(yīng)的維修方案。一．學(xué)習(xí)任務(wù)：任務(wù)一：典型刀架拆裝及結(jié)構(gòu)分析任務(wù)二：刀架PMC畫(huà)面調(diào)用及功能分析任務(wù)三：刀架電氣線路檢測(cè)與工作原理分析任務(wù)四：刀架無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)故障診斷與維修任務(wù)五：刀架旋轉(zhuǎn)不停止故障診斷與維修任務(wù)六：刀架無(wú)法鎖緊故障診斷與維修二．項(xiàng)目學(xué)習(xí)目標(biāo)：知識(shí)目標(biāo)掌握數(shù)控車(chē)床典型刀架機(jī)構(gòu)工作原理以及刀架PMC控制原理，理解刀架電路控制過(guò)程及霍爾元件工作原理。技能目標(biāo)能夠熟練進(jìn)行典型刀架機(jī)構(gòu)拆裝，讀懂刀架PM

3、C程序，能夠熟練運(yùn)用常用工具對(duì)霍爾元件以及刀架電路的進(jìn)行檢測(cè)，會(huì)對(duì)典型刀架故障進(jìn)行診斷與排除。教學(xué)條件oiMateTD數(shù)控車(chē)床實(shí)訓(xùn)臺(tái)，常用機(jī)械拆裝工具，萬(wàn)用表，討論桌。1江蘇省常熟中等專業(yè)學(xué)校三．案例情境：一臺(tái)濟(jì)南第一機(jī)床廠CK6136數(shù)控車(chē)床，系統(tǒng)為FANUC0iMateTD,刀架為四工位轉(zhuǎn)盤(pán)式刀架。故障現(xiàn)象為：運(yùn)行換刀指令T0202，刀架無(wú)換刀動(dòng)作，過(guò)了10秒后，系統(tǒng)界面跳出1004報(bào)警“Toolchangeovertime”。機(jī)床無(wú)法實(shí)現(xiàn)換刀，直接影響后道加工，給整套產(chǎn)品的生產(chǎn)進(jìn)度造成了麻煩。刀架的故障

4、位置在哪里？怎么樣才能快速排除刀架故障?要及時(shí)快速排除數(shù)控機(jī)床的刀架故障，維修人員首先必須熟練掌握刀架的結(jié)構(gòu)、工作原理和控制流程，針對(duì)故障現(xiàn)象作出準(zhǔn)確的判斷；其次要能夠讀懂機(jī)床使用企業(yè)提供的資料信息，包括參數(shù)、梯形圖以及電氣原理圖等等；同時(shí)能夠利用系統(tǒng)的狀態(tài)顯示功能監(jiān)測(cè)刀架的運(yùn)行狀態(tài)，掌握常用檢測(cè)儀器和工具的使用方法，結(jié)合刀架換刀機(jī)構(gòu)動(dòng)作狀態(tài)確定故障點(diǎn)。2江蘇省常熟中等專業(yè)學(xué)校四．項(xiàng)目訓(xùn)練：任務(wù)一典型刀架結(jié)構(gòu)拆裝及結(jié)構(gòu)分析·知識(shí)鏈接1.典型刀架分類(lèi)數(shù)控車(chē)床使用的是刀架是最簡(jiǎn)單的自動(dòng)換刀裝置，按照結(jié)構(gòu)形式劃分，

5、可以分為：排刀式刀架、轉(zhuǎn)盤(pán)式架、轉(zhuǎn)塔式刀架等等。按照驅(qū)動(dòng)形式劃分，有液壓驅(qū)動(dòng)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)兩種。各式刀架如圖7-1-1所示。液壓驅(qū)動(dòng)刀架電動(dòng)刀架排刀式刀架圖7-1-1各式刀架目前，國(guó)內(nèi)數(shù)控車(chē)床刀架以電動(dòng)為主，分為轉(zhuǎn)塔式和轉(zhuǎn)盤(pán)式兩種。轉(zhuǎn)塔式刀架有四、六工位兩種形式，主要用于簡(jiǎn)易數(shù)控車(chē)床；轉(zhuǎn)盤(pán)式刀架有八、十等工位，可正、反方向旋轉(zhuǎn)，就近選刀，用于全功能數(shù)控車(chē)床。另外轉(zhuǎn)盤(pán)式刀架還有液壓刀架和電機(jī)驅(qū)動(dòng)刀架。電動(dòng)刀架是數(shù)控車(chē)床重要的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，合理地選配電動(dòng)刀架，并正確實(shí)施控制，能夠有效的提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間，消

6、除人為誤差，提高加工精度與加工精度的一致性等等。2.刀架結(jié)構(gòu)及各部件名稱（表7-1-1）四工位轉(zhuǎn)塔式電動(dòng)刀架是當(dāng)前主流的刀架之一，是經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床的首選，市場(chǎng)占有率相當(dāng)高。因此，本單元就以溫嶺三和四工位電動(dòng)刀架為研究對(duì)象，介紹刀架的結(jié)構(gòu)和工作原理。三和LDB4系列電動(dòng)刀架（如圖7-1-2所示）采用蝸桿傳動(dòng)，上下齒盤(pán)嚙合，螺桿夾緊的工作原理。具有轉(zhuǎn)位快，定位精度高，切向扭矩大的優(yōu)點(diǎn)。轉(zhuǎn)換時(shí)采用霍爾開(kāi)關(guān)發(fā)信。該刀架包括電機(jī)、霍爾元件、蝸桿，蝸輪與絲桿套連接，絲桿套通過(guò)螺母與動(dòng)齒盤(pán)聯(lián)接，動(dòng)齒盤(pán)與上、下齒盤(pán)相嚙合，傳

7、動(dòng)盤(pán)與固定在動(dòng)齒盤(pán)上的傳動(dòng)銷(xiāo)外圓相接觸，動(dòng)齒盤(pán)通過(guò)連接盤(pán)與四方刀臺(tái)和永久磁鐵相連。3江蘇省常熟中等專業(yè)學(xué)校圖7-1-2LDB4四工位電動(dòng)刀架裝配圖表7-1-1刀架主要部件一覽表圖標(biāo)名稱實(shí)物1聯(lián)軸器3調(diào)整墊4軸承蓋4江蘇省常熟中等專業(yè)學(xué)校5悶頭6下刀體7蝸輪8中軸9螺桿5江蘇省常熟中等專業(yè)學(xué)校10反靠盤(pán)11蝸桿12防護(hù)圈13上刀體14離合盤(pán)6江蘇省常熟中等專業(yè)學(xué)校15止退圈17罩座18鋁蓋22發(fā)信盤(pán)7江蘇省常熟中等專業(yè)學(xué)校24反靠銷(xiāo)3.刀架換刀動(dòng)作分析數(shù)控車(chē)床刀架從CNC系統(tǒng)接收換刀指令到驅(qū)動(dòng)電機(jī)動(dòng)作，當(dāng)換刀指

8、令發(fā)出后，刀架電機(jī)啟動(dòng)正轉(zhuǎn)，通過(guò)平鍵套筒聯(lián)軸器使蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸輪帶動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)。刀架上刀體中安裝有離合盤(pán)，內(nèi)孔有內(nèi)螺紋，與螺桿旋合。當(dāng)渦輪開(kāi)始旋轉(zhuǎn)時(shí)，刀架下刀體固定不動(dòng)，蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)使上刀體抬起，當(dāng)抬至一定距離后，上、下齒盤(pán)脫開(kāi)，刀架開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)到程序指定的刀號(hào)時(shí)，刀架電機(jī)反轉(zhuǎn)，上刀體逐漸下落，反靠銷(xiāo)在彈簧力的作用下進(jìn)入下齒盤(pán)中進(jìn)行粗定位，當(dāng)上、下齒盤(pán)黏合時(shí)候?qū)崿F(xiàn)精確定位。刀架機(jī)構(gòu)的動(dòng)作