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1、數控車床電動刀架故障診斷與維修侯曉方(陜西國防工業(yè)職業(yè)技術學院，西安，710300)摘要：結合電動刀架的工作原理，對數控機床刀架部分在使用中出現的故障現象進行系統(tǒng)分析，針對不同的故障原因，提出相應的診斷和維修方法。關鍵詞：數控；刀架；故障；維修MalfunctionDiagnosisandMaintenanceofToolCarrieronCNCMachineToolAbstract：ThemalfunctionswereanalyzedbyworkingsoftheelcetrictoolcarrieronCNCm
2、achinetool.Accordingtothecausesoffailure,thewaysofmalfunctiondiagnosisandmaintenancewereadvised.Keywords:CNC；Toolcarrier；Malfunction；Maintenance0引言隨著電子技術、自動化技術的不斷發(fā)展，數控技術的應用也越來越廣泛。數控機床也在我國批量生產、大量引進和推廣應用，它們給機械制造業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了條件，并帶來很大的經濟效益。數控機床與普通機床比較起來，價格昂貴，一般都是企業(yè)生產的關鍵設
3、備。數控機床結構及控制復雜，任何部分的故障與失效，都會使機床停機，從而造成生產停頓，若在出現故障后不能及時維修排除故障，就會造成較大的經濟損失。數控機床的故障有系統(tǒng)類、驅動類、刀架類、主軸類、進給類等等。電動刀架作為數控車床的重要配置，在機床運行工作中起著至關重要的作用，一旦出現故障很可能造成工件報廢，甚至造成卡盤與刀架碰撞的事故，而且刀架故障在數控車床故障中占有很大的比例?；诖?，本文以大連機床廠生產的CKA6136車床、常州新墅機床數控設備公司的LDB4電動刀架為例，結合日常維修經驗介紹電動刀架的常見故障的診斷與
4、維修方法。1電動刀架的工作原理1.1電動刀架機械結構與換刀動作1.上蓋2.發(fā)訊盤3.小螺母4.磁鋼座5.大螺母6.止退圈7.離合盤8.離合銷9.反靠銷10.銷盤11.上刀體12.聯接座13.下刀體14.中軸15.蝸輪16.外端齒盤17.反靠盤18.內端齒盤19.螺桿21.磁鋼圖1LDB4電動刀架機械結構電動刀架采用蝸輪蝸桿傳動，由銷盤、內端齒盤、外端齒盤組合成的三端齒定位機構實現定位和鎖緊，上刀體轉位時無需抬起，從而排除了冷卻液以及切屑對刀架轉位時的侵擾。具體的換刀動作及控制過程為：CNC發(fā)出換刀信號，控制繼電器KM
5、1動作，刀架電機正轉，通過蝸桿23帶動蝸輪15，蝸輪通過鍵連接帶動螺桿19旋轉，內端齒盤18隨之上升，當上升到一定高度時，離合銷8進入離合盤7的槽內，同時反靠銷9從反靠盤17的槽中脫離，此時離合盤帶動離合銷，離合銷帶動銷盤10，銷盤帶動上刀體11轉位，當上刀體轉到所需刀位時，發(fā)訊盤2上霍爾元件與磁鋼座4上的磁鋼21對正，霍爾元件發(fā)出刀具到位信號，電機反轉，反靠銷進入反靠盤的槽中，離合銷從離合盤槽中爬出，刀架完成粗定位。同時銷盤下降端齒嚙合，完成精定位，刀架鎖緊。反轉時間到，繼電器動作，電機停止，并向CNC發(fā)出應答信號
6、，加工程序開始。由上分析可知刀架動作順序為換刀信號――電機正轉――上刀體轉位――刀位信號――電機反轉――粗定位――精定位加緊――電機停轉――回答信號――加工順序進行。1.2電動刀架電氣控制原理220V圖2刀架電機控制主電路圖3刀架電機控制電路圖2中刀架電機三相電U、V、W經帶過載保護的空氣開關QM接入，由交流接觸器KM1、KM2實現正反轉，FV為滅弧裝置?？刂齐娐啡鐖D3～圖4，其原理為：CNC發(fā)出換刀指令，PLC信號Y0.3輸出高電平（24V），中間繼電器KA4通電，其常開觸點閉合，KM1線圈通電，KM1常開觸點閉合
7、，三相交流電接通，電機正轉帶動刀架正轉進行選刀。刀具T1～T4到位信號由四個霍爾元件發(fā)出，分別由PLC的輸入信號X4.6、X4.7、X5.0和X5.1輸入，當目標刀號到位，相應的輸入為高電平，經過PLC程序邏輯處理后，使得Y0.3輸出低電平，Y0.4輸出高電平，中間繼電器KA4線圈斷電，KA5線圈得電，此時KM1斷電，KM2得電，電機反轉，實現刀架的定位和夾緊，Y0.4輸出低電平，電機停轉，換刀完成。圖4刀架PLC輸入輸出控制2電動刀架常見故障診斷與維修2.1電動刀架換刀時不動作造成這種故障現象的原因和診斷維修方法：
8、①刀架機械卡死刀架機械卡死會造成刀架電機堵轉而出現過載報警，而且。排除機械卡死故障時，可以將刀架與電機脫開，用扳手盤動蝸桿，如果不能正常轉動，則說明是機械卡死。此時可以按正確的拆卸順序拆開刀架進一步檢查中軸、各種銷釘、聯軸器等有無變形。因為刀架機械卡死常常由碰撞變形引起。②刀架電機電源缺相或相序錯刀架電機電源相序錯一般出現在機床大修或更換新刀架
