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1、2011年3月機床與液壓Mar．2011第39卷第6期MACHINETOOL&HYDRAULICSV01．39No．6DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2011．06．038無資料加工中心換刀故障的維修技巧楊超，凌玉華(中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院，湖南長沙410083)摘要：分析一臺缺少技術(shù)資料的舊FANUC加工中心換刀程序編制及定位檢測裝置的分布，利用識讀PMC梯形圖及觀測I／O狀態(tài)表排除其自動換刀故障。該排障方法具有很強的代表性，不需進行繁雜的設(shè)備拆裝，易操作、效率高，為同類技術(shù)資料缺失的數(shù)控機床故障排除提供參考。關(guān)鍵詞：加工中心；換刀故障；維修技巧；PMC
2、中圖分類號：TH165+．3文獻標(biāo)識碼：B文章編號：1001—3881(2011)6—121—3數(shù)控加工中心是數(shù)控機床的一種類型，比普通數(shù)拔到某部門，但移交設(shè)備時沒有附帶任何資料，并且控機床多了自動換刀裝置，所以其在功能和結(jié)構(gòu)上要自動換刀功能因故障而不能使用，只能作為一臺普通復(fù)雜得多。數(shù)控機床本身就是典型的機電一體化設(shè)的數(shù)控銑床來使用。2009年，作者接到修復(fù)該設(shè)備備，其原理涉及到多門學(xué)科領(lǐng)域。一方面，其結(jié)構(gòu)和自動換刀功能的任務(wù)。初步判斷該故障不能僅憑傳統(tǒng)工作原理十分復(fù)雜；另一方面，即便是不同廠家的同維修的經(jīng)驗進行表面的診斷。類設(shè)備之間，也存在著數(shù)控系統(tǒng)及其二次開發(fā)的巨大首先，充分認(rèn)識
3、該故障的表現(xiàn)。正常開機回零差別，這也是這類設(shè)備故障診斷與維修困難的主要原后，先試驗其換刀功能的執(zhí)行情況：進入MDI方式，因。所以，數(shù)控設(shè)備維修人員不僅需要有廣泛的機、輸入“M06Txx”然后按“循環(huán)啟動”鍵，機床沒有電、液、氣、計算機等綜合知識基礎(chǔ)，還需要有很強任何反應(yīng)；變換刀具號“Txx”再試，依然沒反應(yīng)。的數(shù)控設(shè)備拆裝、編程、操作等專業(yè)技能。即便是專由于該加工中心采用的是較為普通的斗笠式換刀裝置業(yè)的數(shù)控設(shè)備維修人員，在不了解設(shè)備結(jié)構(gòu)原理、指(如圖2所示)，沒有機械手，并靠氣壓進行刀盤的令系統(tǒng)、參數(shù)等設(shè)備詳細資料的情況下，只能靠經(jīng)驗前進與后退驅(qū)動，其主軸的松刀功能也由同一氣源提進行常
4、規(guī)性檢查，很難著手對其進行故障診斷。那么供動力。經(jīng)試驗主軸的手動裝卸刀功能正常，即初步如何才能更有針對性地進行數(shù)控設(shè)備故障的診斷與維判定氣源氣壓正常。且通過觀察發(fā)現(xiàn)，刀盤處于退回修呢?下面，作者通過一臺缺失技術(shù)資料的加工中心的初始位置(導(dǎo)軌左端)，由于缺乏資料，對該故障雙重?fù)Q刀故障維修案例來介紹一種行之有效的方法。的診斷一時難以下手。1加工中心換刀故障的描述某單位有一臺配置FANUC0iMB的立式銑削加工中心，如圖1所示。圖2KVC650加工中心的斗笠式換刀裝置2斗笠式換刀過程及原理分析圖lKVC650加工中心KVC650加工中心機床使用斗笠式刀庫，刀庫容該加工中心是由四川長征機床集團
5、制造的，型號量10把，采用順序選刀，換刀采用氣動方式。根據(jù)為KVC650，出廠時間是2004年。2008年該設(shè)備調(diào)此類自動換刀裝置的動作原理，其換刀動作分解如圖收稿日期：2010—04—29作者簡介：楊超，在職研究生，講師、工程師、高級技師，研究方向為設(shè)備故障診斷。電話：0733—85251002，E—mailokchao@sina．tom。·122·機床與液壓第39卷3所示。主要過程如下：(3)所換刀具號與主軸上的刀具號不同，即需(1)分度。由低速力矩電機驅(qū)動，通過槽輪機由當(dāng)前主軸上的舊刀更換刀庫中不同編號的新刀。經(jīng)構(gòu)實現(xiàn)刀庫刀盤的分度運動，將刀盤上接受刀具的空更換“Txx”號嘗試仍
6、無反應(yīng)，確定不是該原因。刀座轉(zhuǎn)到換刀所需的預(yù)定位置。如圖(a)所示。(4)機床廠家設(shè)定的其他條件，如氣壓大小、(2)接刀。氣缸活塞桿推出，將刀盤接受刀具主軸定位檢測、潤滑狀態(tài)、刀具質(zhì)量尺寸、刀盤電機的空刀座送至主軸下方并卡住主軸上刀柄的定位槽。溫度等。因缺乏詳細的技術(shù)資料，這些條件的檢測暫如圖(b)所示。無從確認(rèn)。(3)卸刀。主軸松刀，銑頭上移至第一參考點，3利用PMC診斷功能排除故障被換的舊刀留在空刀座內(nèi)。如圖(C)所示。通過以上分析已經(jīng)初步排除了兩種可能，而對于(4)再分度。再次通過分度運動，將刀盤上新發(fā)生概率較大的行程開關(guān)故障的可能，卻尚未能判選擇的刀具轉(zhuǎn)到主軸正下方。如圖(d)
7、所示。斷。數(shù)控機床的電氣控制有別于傳統(tǒng)普通機床的(5)裝刀。銑頭下移，主軸拉住新刀，刀庫氣“繼電一接觸器”控制方式，數(shù)控機床輔助控制功能缸活塞桿縮回，刀盤后退復(fù)位，完成換刀動作。如圖都是通過內(nèi)置PLC編程來實現(xiàn)的，具有靈活、高效、(e)、(f)所示。穩(wěn)定等優(yōu)點。而一臺數(shù)控機床PLC的輸入／輸出(即I／O)點數(shù)大概為幾十個至上百個，并且可以通過數(shù)控系統(tǒng)提供的診斷功能，在顯示屏上就可以進行梯形圖及I／O狀態(tài)的實時觀察，如圖4所示。fa)梯形圖畫面(
