導(dǎo)語：如何才能寫好一篇車床刀架，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

【關(guān)鍵詞】數(shù)控；檢測；故障現(xiàn)象

1 刀架與刀架內(nèi)部檢測感應(yīng)開關(guān)簡介

該刀架采用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)方式，有靜音、扭力大、高速、換刀速度快、換刀精確等特點(diǎn)；并通過刀架內(nèi)部6只感應(yīng)開關(guān)來實(shí)現(xiàn)換刀定位動(dòng)作（圖1）。

圖1

（1）Sensor A、SensorB、SensorC、SensorD：刀位檢測感應(yīng)開關(guān)，只供刀位檢測，不做任何動(dòng)作的啟動(dòng)信號(hào)。

（2）SensorE：為刀架停止轉(zhuǎn)動(dòng)與鎖緊感應(yīng)開關(guān)，有刀位檢測的功能，當(dāng)每換一把刀就感應(yīng)一次，并且傳遞給PMC程序中一個(gè)數(shù)刀信號(hào)；當(dāng)SensorE感應(yīng)到刀架已旋轉(zhuǎn)至所需刀位時(shí)，便控制刀架旋轉(zhuǎn)電磁閥斷電，使刀架停止旋轉(zhuǎn)，并啟動(dòng)刀架鎖緊電磁閥，以確保刀架鎖緊。

（3）SensorF：為刀架松開/鎖緊檢測感應(yīng)開關(guān)，對(duì)刀架松開/鎖緊電磁閥控制的刀架松開/鎖緊動(dòng)作進(jìn)行感應(yīng)，沒有感應(yīng)時(shí)，即刀架已松開脫離，此時(shí)才可啟動(dòng)刀架旋轉(zhuǎn)；SensorF感應(yīng)時(shí)，即刀架已鎖緊，此時(shí)完成換刀動(dòng)作。

在該機(jī)床PMC程序中，有記憶每一刀位信號(hào)組合的控制程序，通過刀架內(nèi)的6只感應(yīng)接近開關(guān)的檢測反饋，實(shí)現(xiàn)選刀時(shí)控制刀架正反轉(zhuǎn)電磁閥的就近選刀動(dòng)作。

2 刀架動(dòng)作原理

例如，由1號(hào)刀換至4號(hào)刀。

步驟1：松開電磁閥通電動(dòng)作，刀架松開。

步驟2：確認(rèn)SensorF沒有感應(yīng)，刀架正反轉(zhuǎn)電磁閥通電動(dòng)作，油壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)。

步驟3：開始檢測刀位信號(hào)（注意：SensorE于1，2，3號(hào)刀位均會(huì)感應(yīng)，但未到達(dá)4號(hào)刀位時(shí)，不做鎖緊動(dòng)作），在到達(dá)4號(hào)刀位時(shí)，SensorE一感應(yīng)即控制刀架正反轉(zhuǎn)電磁閥斷電，刀架停止旋轉(zhuǎn)同時(shí)刀架鎖緊電磁閥通電動(dòng)作，使刀架鎖緊。

步驟4：SensorF感應(yīng)到后即完成換刀動(dòng)作。

3 故障實(shí)例

（1）故障現(xiàn)象：換刀后，刀架連續(xù)運(yùn)動(dòng)，不停止。

故障分析：首先檢查刀位檢測感應(yīng)開關(guān)位置是否松動(dòng)偏出，其次是檢查刀位檢測感應(yīng)開關(guān)與擋塊距離是否在檢測的范圍內(nèi)，最后檢查刀位檢測感應(yīng)開關(guān)是否有感應(yīng)反應(yīng)。

故障排除：在打開刀架外罩后，仔細(xì)觀察刀位檢測感應(yīng)開關(guān)并試車查看所犯故障現(xiàn)象，經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)是刀架頻繁換刀和其他外在振動(dòng)因素造成刀位檢測感應(yīng)開關(guān)有些松動(dòng)且偏出與擋塊所對(duì)應(yīng)的位置，引起此故障的發(fā)生，在多次調(diào)整并試車后，故障排除。

（2）故障現(xiàn)象：換刀后，刀架轉(zhuǎn)至選到后，不鎖定。

故障分析：通過此故障現(xiàn)象要先檢查并確定刀位檢測感應(yīng)開關(guān)和刀架松開/鎖緊檢測感應(yīng)開關(guān)是否都在正確的位置距離上，然后再檢查刀架推出是否順暢及定位電磁閥線圈是否良好，定位電磁閥線圈電壓DC24V是否正常。

故障排除：檢查刀位檢測感應(yīng)開關(guān)和刀架松開/鎖緊檢測感應(yīng)開關(guān)的位置距離，未發(fā)現(xiàn)有竄動(dòng)；用金屬片去接觸各檢測感應(yīng)開關(guān)，各檢測感應(yīng)開關(guān)上部的指示燈都有亮光，并通過查看PMC，也都有信號(hào)反饋。排除了各檢測感應(yīng)開關(guān)有故障的可能性后，就懷疑到了電磁閥線圈，測量電磁閥線圈電阻值正常，再次試車，測量電磁閥線圈電壓，發(fā)現(xiàn)DC24V電壓不穩(wěn)定，查閱機(jī)床電氣原理圖時(shí)，發(fā)現(xiàn)其前端有一個(gè)繼電器控制，檢查發(fā)現(xiàn)繼電器內(nèi)部觸點(diǎn)不良，在換了一個(gè)新的繼電器后，故障排除。

（3）故障現(xiàn)象：換刀時(shí)刀架轉(zhuǎn)動(dòng)不是就近選刀。

故障分析：在發(fā)出換刀指令時(shí)，由SensorE刀位檢測感應(yīng)開關(guān)在通過檢測相應(yīng)刀位后計(jì)算并控制馬達(dá)正轉(zhuǎn)電磁閥和反轉(zhuǎn)電磁閥，實(shí)現(xiàn)就近選刀，所以要從SensorE刀位檢測感應(yīng)開關(guān)檢查；其次再檢查馬達(dá)正轉(zhuǎn)電磁閥和反轉(zhuǎn)電磁閥的控制電路，如果電磁閥控制電路接法錯(cuò)誤也能造成此故障發(fā)生。

故障排除： 在判斷SensorE刀位檢測感應(yīng)開關(guān)完好的情況下，就重點(diǎn)檢查控制馬達(dá)的電磁閥，通過現(xiàn)場的機(jī)床操作人員敘述，知道了設(shè)備保養(yǎng)人員剛剛對(duì)機(jī)床做過保養(yǎng)維護(hù)，并且動(dòng)過控制馬達(dá)正反轉(zhuǎn)的電磁閥，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，是電磁閥線路接錯(cuò)，導(dǎo)致此故障的發(fā)生，在恢復(fù)好線路后，故障排除。

（4）故障現(xiàn)象：換刀時(shí)，刀架轉(zhuǎn)動(dòng)不順或中途停止。

故障分析：在確定各檢測感應(yīng)開關(guān)和控制電路都正常的情況下，多數(shù)情況下是液壓和機(jī)械這部分有故障；所以側(cè)重點(diǎn)是先檢查機(jī)械，確定機(jī)械各個(gè)部分配合是否完好，有無干涉之處；其次檢查液壓系統(tǒng)，確認(rèn)液壓站油箱里的液壓油是否在規(guī)定的容量范圍內(nèi)；在試車時(shí)，注意壓力表的壓力指針是否平穩(wěn)；清洗相應(yīng)的液壓換向閥，檢查是否由于流量不暢通造成的刀架轉(zhuǎn)動(dòng)不順或中途停止。

故障排除：檢查各檢測感應(yīng)開關(guān)和控制電路，確定了沒有故障，這樣電氣故障就可以排除了；基本確定是由機(jī)械或液壓系統(tǒng)所引起的故障，由于刀架機(jī)械結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，在維修之前，先查閱和掌握機(jī)床說明書中的機(jī)械結(jié)構(gòu)及組成，在維修過程中，經(jīng)反復(fù)試車檢查機(jī)械動(dòng)作，拆卸并測量刀架旋轉(zhuǎn)軸與軸套的尺寸配合正常，通過目測未發(fā)現(xiàn)有機(jī)械干涉和機(jī)械配合不當(dāng)之處，機(jī)械故障也排除了；最終懷疑到了是液壓系統(tǒng)出現(xiàn)了問題導(dǎo)致刀架轉(zhuǎn)動(dòng)不順或有時(shí)中途停止，按照機(jī)床說明書中的液壓原理圖，一步一步檢修液壓原件和液壓油路，最終發(fā)現(xiàn)在換刀馬達(dá)前端的液壓油管接頭處堆積了一些異物導(dǎo)致液壓油路不暢通，在清理異物后，故障排除。

4 結(jié)語

通過以上的介紹，當(dāng)數(shù)控機(jī)床刀架出現(xiàn)故障時(shí)，首先要先弄清工作原理，確定動(dòng)作的條件及順序，然后根據(jù)故障現(xiàn)象，要對(duì)癥維修，這樣就能少走彎路，減少故障發(fā)生率，確保設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，不耽誤生產(chǎn)任務(wù)。

篇2

【關(guān)鍵詞】數(shù)控車床；電動(dòng)刀架；典型故障；維修

數(shù)控車床越來越被廣泛的應(yīng)用于機(jī)械加工行業(yè)，數(shù)控車床的大量使用帶來了更大的問題：故障的維修就成了數(shù)控車床使用者最關(guān)鍵的問題。數(shù)控車床常見的故障有刀架類、主軸類、螺紋加工類、系統(tǒng)顯示類、驅(qū)動(dòng)類、通信類等，其中刀架故障占有相當(dāng)大的比例，常常包括電器方面、機(jī)械方面以及液壓方面的問題。

一、LDB4系列電動(dòng)刀架工作原理

操作者向數(shù)控機(jī)床輸入換刀指令，指令傳遞給微機(jī)，微機(jī)發(fā)出換刀信號(hào)，由此控制刀架繼電器動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)繼電器閉合，刀架電動(dòng)機(jī)18正轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)通過蝸桿24、渦輪23、螺桿4將刀架銷盤3上升至一定高度時(shí)，離合銷15進(jìn)入離合盤5槽中，離合盤帶動(dòng)離合銷、離合銷帶動(dòng)銷盤、銷盤帶動(dòng)上刀架體14轉(zhuǎn)位，當(dāng)上刀體轉(zhuǎn)到所需到位時(shí)，霍爾元件發(fā)出刀位信號(hào)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，反靠銷16進(jìn)入反靠盤17槽中，離合銷15從離合盤5槽中爬出，刀架完成粗定位。同時(shí)銷盤下降端齒嚙合，完成精定位，刀架鎖緊。（15T）刀架反轉(zhuǎn)時(shí)間到，繼電器斷開動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)停止。（3/5T）延時(shí)繼電器動(dòng)作，切斷電源、電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，向微機(jī)發(fā)出回答信號(hào)，加工程序開始。

二、電動(dòng)刀架發(fā)信盤工作原理

（1）發(fā)信盤內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理。四工位發(fā)信盤共有六個(gè)接線端子，兩個(gè)端子為直流電源端，其余四個(gè)端子按順序分別接四個(gè)刀位所對(duì)應(yīng)的霍爾元件的控制端，根據(jù)霍爾傳感器的輸出信號(hào)來識(shí)別和感知刀具的位置狀態(tài)。當(dāng)程序指令刀架更換2號(hào)刀具時(shí)，刀架電機(jī)驅(qū)動(dòng)刀架旋轉(zhuǎn)；當(dāng)在刀架上的磁鋼到達(dá)發(fā)信盤的2號(hào)位置時(shí)，霍爾元件就會(huì)發(fā)出開關(guān)信號(hào)給CNC系統(tǒng)刀架位置控制接口，確定刀具已到達(dá)確定位置并鎖住刀架，發(fā)信盤的主要器件構(gòu)成是霍爾器件。（2）霍爾器件結(jié)構(gòu)和檢測。刀架發(fā)信盤內(nèi)部核心元件是霍爾器件（Hall-effect devices），它是由電壓調(diào)整器、霍爾電壓發(fā)生器、差分放大器、史密特觸發(fā)器和集電極開路的輸出級(jí)集成的磁敏傳感電路，其輸入為磁感應(yīng)強(qiáng)度，輸出是一個(gè)數(shù)字電壓信號(hào)。它是一種單磁極工作的磁敏電路，適合于在矩形或者柱形磁體下工作。數(shù)控車床電動(dòng)刀架的發(fā)信盤通常采用3020型霍爾開關(guān)器件，采用TO-92T封裝，標(biāo)識(shí)面為磁極工作面。檢測霍爾開關(guān)器件時(shí)，將器件的1、2引腳分別接到直流穩(wěn)壓電源（可選20 V）的正負(fù)極，指針式萬用表在電阻檔（0）上，黑表筆接3引腳，紅表筆接2引腳，此時(shí)萬用表的指針沒有明顯偏轉(zhuǎn)。當(dāng)用磁鐵貼近霍爾器件標(biāo)志面時(shí)，指針有明顯的偏轉(zhuǎn)（若無偏轉(zhuǎn)可將磁鐵調(diào)換一面再試），磁鐵離開指針又恢復(fù)原來位置，表明該器件完好，否則該器件已壞。

三、典型故障診斷與維修

（1）故障現(xiàn)象：刀架轉(zhuǎn)不到位。故障檢查與分析：發(fā)訊盤觸點(diǎn)與彈簧片觸點(diǎn)錯(cuò)位，應(yīng)檢查發(fā)訊盤夾緊螺母是否松動(dòng)。排除措施：重新調(diào)整發(fā)尋盤與彈簧觸點(diǎn)位置，鎖緊螺母。（2）故障現(xiàn)象：刀架定位不準(zhǔn)。故障檢查與分析：電動(dòng)刀架旋轉(zhuǎn)后不能正常定位，且選擇刀號(hào)出錯(cuò)。根據(jù)檢查判斷，懷疑是電動(dòng)刀架的定位檢測元件――霍爾開關(guān)損壞。拆開電動(dòng)刀架的端蓋，檢查霍爾元件開關(guān)時(shí)，發(fā)現(xiàn)該元件的電路板松動(dòng)。排除措施：重新將松動(dòng)的電路板按刀號(hào)調(diào)整好，即將4個(gè)霍爾元件開關(guān)與感應(yīng)元件逐一對(duì)應(yīng)，然后鎖緊螺母，故障排除。（3）故障現(xiàn)象：電動(dòng)刀架鎖不緊。故障檢查與分析：一是發(fā)信盤位置沒對(duì)正：拆開刀架的頂蓋，旋動(dòng)并調(diào)整發(fā)信盤位置，使刀架的霍爾元件對(duì)準(zhǔn)磁鋼，使刀位停在準(zhǔn)確位置。二是系統(tǒng)反鎖時(shí)間不夠：調(diào)整系統(tǒng)反鎖時(shí)間數(shù)即可（新刀架反鎖時(shí)間t＝1.2s即可）。三是鎖緊機(jī)構(gòu)故障：拆開刀架，調(diào)整機(jī)械，并檢查定位銷是否折斷。四是故障現(xiàn)象：刀架不轉(zhuǎn)位（一般系統(tǒng)會(huì)提示架位置信號(hào)錯(cuò)誤）。

故障檢查與分析：刀架繼電器過載后斷開。刀架電動(dòng)機(jī)380V相位錯(cuò)誤。由于刀架只能順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（刀架內(nèi)部有方向定位機(jī)械機(jī)構(gòu)），若三相位接錯(cuò)，刀架電動(dòng)機(jī)一通電就反轉(zhuǎn)，則刀架不能轉(zhuǎn)動(dòng)。刀架電動(dòng)機(jī)三相電缺相。刀架位置信號(hào)所用的24V電源故障。刀架體內(nèi)中心軸上的推力球軸承被軸向定位盤壓死，軸承不能轉(zhuǎn)動(dòng)，使得刀架電動(dòng)機(jī)不能帶動(dòng)刀架轉(zhuǎn)動(dòng)。拆下零件檢查原因，發(fā)現(xiàn)由于刀架轉(zhuǎn)位帶來的震動(dòng)，使得螺釘松動(dòng)，定位鍵長時(shí)間承受正反方向的切向力，得寸進(jìn)尺定位鍵損壞，螺母和定位盤向下移動(dòng)，給軸承施加較大軸向力，使其轉(zhuǎn)動(dòng)不得?？刂葡到y(tǒng)內(nèi)的“系統(tǒng)位置板”故障，刀架到位后，“系統(tǒng)位置板”應(yīng)能檢測到刀架位置信號(hào)。 排除措施：檢查機(jī)床強(qiáng)電線路，拆開刀架，調(diào)整推力球軸承向間隙，更換損壞零件，檢查24V電源，更換“系統(tǒng)位置板”。

數(shù)控機(jī)床的故障多種多樣，電動(dòng)刀架的控制涉及機(jī)械、低壓電器、PLC\傳感器等多科知識(shí)，這給維修帶來了困難。維修人員應(yīng)熟知刀架的機(jī)械結(jié)構(gòu)與控制原理以及常用測量工具的使用方法，根據(jù)故障現(xiàn)象，剖析原因，確定合理的診斷與檢測步驟，以便迅速排除故障。

參 考 文 獻(xiàn)

篇3

隨著電子技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的高速發(fā)展，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，以微處理器為基礎(chǔ)，以大規(guī)模集成電路為標(biāo)志的數(shù)控設(shè)備，給機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了條件，并帶來了很大的效益。數(shù)控機(jī)床是一種高投入的高效自動(dòng)化機(jī)床，加工柔性好、精度高，由于其投資比普通機(jī)床高得多。因此降低數(shù)控機(jī)床故障率，縮短故障修復(fù)時(shí)間提高機(jī)床利用率是十分重要的工作。

在日常故障中，我們經(jīng)常遇見的是刀架類、主軸類、螺紋加工類、系統(tǒng)顯示類、驅(qū)動(dòng)類、通信類等故障。而刀架故障在其中占有很大比例。在這里，以采用FANVCO--TD系統(tǒng)數(shù)控車床為例，介紹一下日常工作中遇見的四工位電動(dòng)刀架各類故障及相應(yīng)的解決方法。

二、常用術(shù)語

電動(dòng)刀架的電氣控制分強(qiáng)電和弱電兩部分，強(qiáng)電部分由三相電源驅(qū)動(dòng)三相交流異步電動(dòng)機(jī)正、 反向旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)刀架的松開、轉(zhuǎn)位、鎖緊等動(dòng)作；弱電部分主要由位置傳感器一發(fā)訊盤構(gòu)成。發(fā)訊盤采用霍爾傳感器發(fā)訊。當(dāng)我們換刀時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)將正轉(zhuǎn)信號(hào)送出，正轉(zhuǎn)繼電器吸合，電機(jī)正轉(zhuǎn)，電機(jī)帶動(dòng)蝸桿、蝸輪、螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，使上刀體抬起，當(dāng)上刀體抬至一定高度時(shí)離合盤進(jìn)入離合盤槽，離合盤帶動(dòng)離合銷，離合盤銷帶動(dòng)上刀體轉(zhuǎn)位。

當(dāng)上刀體旋轉(zhuǎn)到所需刀位時(shí)，即檢測到相應(yīng)刀位信號(hào)線（ T1～T4） 時(shí)，霍爾元件電路發(fā)出到位信號(hào)，正轉(zhuǎn)繼電器松開、反轉(zhuǎn)繼電器吸合， 電機(jī)正轉(zhuǎn)，離合盤帶動(dòng)離合銷使上刀體反轉(zhuǎn)，反靠銷進(jìn)入反靠盤槽，離合銷從離合盤槽中爬出，刀架完成粗定位。同時(shí)上刀體下降，端齒嚙合，完成精定位動(dòng)作、刀架鎖緊。反轉(zhuǎn)時(shí)間到，反轉(zhuǎn)繼電器松開，電機(jī)停止。維修過程中需要利用機(jī)床的調(diào)試頁面，查看P L C狀態(tài)，當(dāng)然也可查看P L C程序

三、故障舉例

1.換刀指令不被執(zhí)行

故障現(xiàn)象：換刀指令發(fā)出后，刀架無換刀動(dòng)作。故障分析與排除：正常情況下?lián)Q刀指令發(fā)出后，由P L C輸出的信號(hào)，此信號(hào)使交流接觸器KM4線圈帶電吸合，刀架應(yīng)開始換刀，那么出現(xiàn)這種無換刀動(dòng)作故障的主要原因有以下幾種：

1.1刀架預(yù)緊力過大。當(dāng)用六角扳手插入蝸桿端部旋轉(zhuǎn)時(shí)不易轉(zhuǎn)動(dòng)，而用力時(shí)，可以轉(zhuǎn)動(dòng)，但下次夾緊后刀架仍不能啟動(dòng)。此種現(xiàn)象出現(xiàn)，可確定刀架不能啟動(dòng)的原因是預(yù)緊力過大，可通過調(diào)小刀架電機(jī)夾緊電流排除之。

1.2刀架內(nèi)部機(jī)械卡死。當(dāng)從蝸桿端部轉(zhuǎn)動(dòng)蝸桿時(shí)，順時(shí)針方向轉(zhuǎn)不動(dòng)，其原因是機(jī)械卡死。首先，檢查夾緊裝置反靠定位銷是否在反靠盤槽內(nèi)，若在，則需將反靠盤與螺桿連接銷孔回轉(zhuǎn)一個(gè)角度重新打L連接；其次，檢查主軸螺母是否鎖死，如螺母鎖死，應(yīng)重新調(diào)整； 再次，由于不良造成旋轉(zhuǎn)件研死，此時(shí)，應(yīng)拆開，觀察實(shí)際情況，加以處理。

1.3電源不通、電機(jī)不轉(zhuǎn)。檢查熔芯是否完好、電源開關(guān)是否良好接通、開關(guān)位置是否正確。電機(jī)三相電壓不平衡或繞組不平衡，或繞組對(duì)地短路，三相電源某處松動(dòng)，引起電機(jī)電流過大，使保護(hù)電機(jī)的開關(guān)QF 8跳閘。查看QF8是否跳閘，進(jìn)而檢查跳閘原因。

1.4電壓是否太低。當(dāng)用萬用表測量電壓時(shí)，電壓值是否在規(guī)定范圍內(nèi)，可通過更換保險(xiǎn)、 調(diào)整開關(guān)位置、使接通部位接觸良好等相應(yīng)措施來排除 。

1.5電機(jī)相序是否接反。通過檢查線路，變換相序排除之。

1.6查看 PLC狀態(tài)，PLC輸出的信號(hào)是否有輸出，檢查PLC程序。

2.手動(dòng)換刀時(shí)刀架旋轉(zhuǎn)不停故障現(xiàn)象：手動(dòng)換刀時(shí)，刀架旋轉(zhuǎn)不停。

故障分析與排除：正常情況下，手動(dòng)換刀按鈕被按下后，當(dāng)檢索到下一個(gè)刀位時(shí)，電機(jī)應(yīng)反轉(zhuǎn)、鎖緊，完成選刀動(dòng)作，如果刀架旋轉(zhuǎn)不停，說明刀位信號(hào)沒有發(fā)出來，這種故障的最大可能性是發(fā)迅盤上+24v 電源沒有加上，或磁鐵離磁性開關(guān)距離較遠(yuǎn)，使信號(hào)沒有發(fā)出。處理方法：

2.1此刀位的霍爾元件損壞：確認(rèn)是哪個(gè)刀位使刀架轉(zhuǎn)不停，在系統(tǒng)上輸人指令轉(zhuǎn)動(dòng)該刀位，用萬用表測量該刀位信號(hào)觸點(diǎn)是否有電壓變化，若無變化，可判定為該刀位霍爾元件損壞，更換發(fā)迅盤或霍爾元件。

2.2此刀位信號(hào)線斷路，造成系統(tǒng)無法檢測到位信號(hào)：檢查該刀位信號(hào)與系統(tǒng)的連線是否存在斷路，正確連接即可。

2.3系統(tǒng)的刀位信號(hào)接收電路有問題：當(dāng)確定該刀位霍爾元件沒問題，以及該刀位信號(hào)與 系統(tǒng)的連線也沒問題的情況下更換主板。

2.4該刀位霍爾元件與磁鋼無信號(hào)。調(diào)整磁鋼磁性方向；調(diào)整磁鋼與霍爾元件位置；更換霍爾元件。

3.刀架鎖不緊故障現(xiàn)象：換刀后刀架不能正常鎖緊的故障分析與排除。

3.1發(fā)訊盤位置沒對(duì)正：拆開刀架的頂蓋，旋動(dòng)并調(diào)整發(fā)訊盤位置，使刀架的霍爾元件對(duì) 準(zhǔn)磁鋼，使刀位停在準(zhǔn)確位置。

3.2刀架反鎖時(shí)間不夠長：調(diào)整刀架反鎖時(shí)間參數(shù)即可（新刀架反鎖時(shí)間t= 1.2 s即可） 。

3.3機(jī)械鎖緊機(jī)構(gòu)故障：拆開刀架，調(diào)整機(jī)械，并檢查定位銷是否折斷。

3.4刀架電機(jī)正反轉(zhuǎn)接觸器的接線接觸不良：檢查機(jī)床相關(guān)接線是否良好。

3.5用刀架鎖緊信號(hào)關(guān)斷電機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器：檢查機(jī)床相關(guān)控制程序是否正確；不能用刀架鎖緊信號(hào)控制反轉(zhuǎn)接觸器。

4.刀臺(tái)換刀位時(shí)不到位或過沖太大故障分析與排除 。

4.1磁鋼在圓周方向相對(duì)霍爾元件太前或太后：調(diào)整磁鋼在圓周方向于霍爾元件的位置。

4.2機(jī)床動(dòng)作控制程序中，在刀架電機(jī)正轉(zhuǎn)停止和反轉(zhuǎn)開始之間，插入較長延時(shí)。修改程序，刪除在刀架電機(jī)正轉(zhuǎn)停止和刀架電機(jī)反轉(zhuǎn)開始之間的延時(shí)。

5.工件的加工表面出現(xiàn)波紋故障現(xiàn)象：工件的加工表面出現(xiàn)波紋故障分析與排除。

5.1刀架沒有充分鎖緊；適當(dāng)延長鎖緊時(shí)間。

5.2車刀固定不牢固或刀桿太細(xì)；重新設(shè)置。

6.自動(dòng)換刀時(shí)刀架旋轉(zhuǎn)不停故障現(xiàn)象： 程序中執(zhí)行換刀指令后，刀架旋轉(zhuǎn)不停。

故障分析與排除。正常情況下，執(zhí)行換刀指令后，刀架應(yīng)按指令要求的刀具號(hào)，把相應(yīng)的刀具轉(zhuǎn)動(dòng)刀位并鎖緊。今出現(xiàn)故障，說明刀架發(fā)迅盤沒有發(fā)出預(yù)選的刀位信號(hào)，與輸人的刀位信號(hào)無法 符合，使刀架旋轉(zhuǎn)不停。檢查霍爾元件及磁鋼，調(diào)整霍爾元件及磁鋼的相對(duì)位置，一般在刀架鎖緊狀態(tài)下進(jìn)行，其霍爾元件應(yīng)比磁鋼要向前大約磁鋼寬度的三分之一。

篇4

關(guān)鍵詞 數(shù)控車床 梯形螺紋 換刀精車

中圖分類號(hào)：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

目前數(shù)控機(jī)床從業(yè)人員普遍認(rèn)為數(shù)控車床只能加工三角螺紋和小螺距螺紋，對(duì)于較大螺距的梯形螺紋也只能進(jìn)行粗加工和半精加工。因?yàn)閿?shù)控加工梯形螺紋過程中，刀具磨損或者強(qiáng)度不夠而損壞時(shí)無法保證零件的尺寸精度和圖紙要求需更換刀具，而數(shù)控車床在螺紋加工過程中刀具位置發(fā)生變化螺紋起點(diǎn)也發(fā)生變化，所以不能用來精加工。

1梯形螺紋加工時(shí)換刀具螺紋不亂紋的必要條件

無論是應(yīng)用普通車床還是數(shù)控車床進(jìn)行螺紋梯形螺紋車削，都要滿足以下兩個(gè)條件進(jìn)行切削加工：

（1）螺紋的車削加工時(shí)，螺紋的螺旋線按照車床主軸旋轉(zhuǎn)一周，刀具縱向移動(dòng)一個(gè)螺距或者導(dǎo)程的規(guī)律進(jìn)行螺紋加工。

（2）更換螺紋刀具后，在刀具刀位點(diǎn)統(tǒng)一的前提下，每次車削與粗車時(shí)起點(diǎn)一致就不會(huì)產(chǎn)生亂紋現(xiàn)象。

2數(shù)控車床車削螺紋的加工原理

數(shù)控車床進(jìn)給系統(tǒng)和普通車床進(jìn)給最大的區(qū)別是，主、進(jìn)給傳動(dòng)分離。數(shù)控車床的主傳動(dòng)與進(jìn)給采用了各自獨(dú)立的伺服電機(jī)，使傳動(dòng)鏈變得簡單，可靠，同時(shí)各電機(jī)即可單獨(dú)運(yùn)動(dòng)也可實(shí)現(xiàn)多軸聯(lián)動(dòng)。所以，數(shù)控車床車削螺紋時(shí)，溜板箱上的縱向絲杠和螺母是由該軸的伺服電機(jī)直接進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的。傳動(dòng)過程如下：主軸主軸脈沖發(fā)生器數(shù)控系統(tǒng)；電機(jī)（或帶有機(jī)械接口――縱向長絲桿、螺母）滑板箱刀架。

通過其傳動(dòng)途徑可以看出，數(shù)控車床車削螺紋時(shí)，不是像普車那樣通過主軸到溜板箱一系列傳動(dòng)鏈所控制，而是由數(shù)控系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行控制的。設(shè)計(jì)者為了保證數(shù)控車床在車削螺紋時(shí)有固定的起刀點(diǎn)和退刀點(diǎn)在主軸上安裝了光電脈沖編碼器，從而保證數(shù)控車削螺紋時(shí)通過與數(shù)控系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作，使其能夠準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)刀具運(yùn)動(dòng)要求。原因是，光電編碼器的電壓是由數(shù)控系統(tǒng)提供的，當(dāng)與數(shù)控車床主軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)的中心旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，光電編碼器可發(fā)出兩路或者多路脈沖信號(hào)：一路是一個(gè)脈沖數(shù)所表示的定位脈沖，用來控制螺紋車削時(shí)的起刀點(diǎn)，保證了螺紋加工過程不會(huì)亂紋；另一路是與定位脈沖信號(hào)相同的螺紋加工時(shí)的縱向進(jìn)給脈沖信號(hào)，即主軸每旋轉(zhuǎn)一周時(shí)發(fā)出數(shù)控所要求的脈沖信號(hào)，用來控制所加工螺紋的螺距或者導(dǎo)程的大小。正因?yàn)槿绱?，?shù)控車床車加工螺紋是根據(jù)機(jī)床主軸每旋轉(zhuǎn)一周，刀具縱向移動(dòng)一個(gè)螺距或者導(dǎo)程的規(guī)律而加工出來的。所以每一把成型的螺紋刀具只要刀位點(diǎn)一致就不會(huì)出現(xiàn)亂紋現(xiàn)象。

3數(shù)控車床的換刀原理

首先根據(jù)加工工藝我們?yōu)榱吮阌诳刂泼恳话褦?shù)控車刀在加工時(shí)的先后順序、位移、起始位置及規(guī)定路線，須在加工前進(jìn)行對(duì)刀，從而建立工件坐標(biāo)系，使每一把刀具刀位點(diǎn)通過系統(tǒng)補(bǔ)償都能重合在工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)。進(jìn)而可以得出，每一把成型的梯形螺紋刀具在刀具刀位點(diǎn)統(tǒng)一的前提下，每次車削螺紋的起刀點(diǎn)一致，所以精加工梯形螺紋而不會(huì)出現(xiàn)亂紋。

4梯形螺紋車削時(shí)主軸轉(zhuǎn)速的選擇

在數(shù)控車床上車削梯形螺紋零件時(shí)、采用高速車削不能很好的控制和保證零件的表面粗糙度，不能夠滿足零件圖紙要求，低速車削生產(chǎn)效率較低，提高加工成本，而加工過程中從高速直接變?yōu)榈退贂r(shí)則會(huì)使梯形螺紋產(chǎn)生亂紋現(xiàn)象。為避免這一現(xiàn)象發(fā)生，變速車削時(shí)的亂紋問題可以通過簡單方法解決，粗車梯形螺紋時(shí)首先采用高轉(zhuǎn)速進(jìn)行車削，在用轉(zhuǎn)速來精車修光。從而，既保證了梯形螺紋的尺寸精度和表面粗糙度又提高了生產(chǎn)效率。

5梯形螺紋車削時(shí)常用進(jìn)刀方法分析

直進(jìn)法：螺紋車刀X軸方向間歇車削至螺紋底徑。此方法切削梯形螺紋時(shí)，螺紋車刀的三面切削刃都進(jìn)行車削，加工中容易導(dǎo)致排屑困難，切削熱和切削力增加，刀尖磨損嚴(yán)重。當(dāng)進(jìn)給量過大時(shí)容易產(chǎn)生“扎刀”現(xiàn)象。該方法可以使用螺紋車削固定循環(huán)指令G92實(shí)現(xiàn)，顯然這種方法是不可取的。

斜進(jìn)法：螺紋車刀沿牙型角方向斜向間歇車削至螺紋底徑。應(yīng)用此方法車削梯形螺紋時(shí)。螺紋車刀的三面切削刃只有一個(gè)側(cè)切削刃進(jìn)行車削，排屑較為順暢，刀尖的受熱和受力情況得到改善，車削時(shí)不易產(chǎn)生扎刀現(xiàn)象。該方法可以使用螺紋車削復(fù)合循環(huán)指令G76來實(shí)現(xiàn)。相對(duì)于直接進(jìn)刀法，此方法是可取的。

綜上所述：梯形螺紋等大螺距、導(dǎo)程的零件加工根據(jù)加工工藝應(yīng)采用斜進(jìn)法的G76指令進(jìn)行車削加工。

6加工梯形螺紋時(shí)存在問題

篇5

關(guān)鍵詞：數(shù)控車床 機(jī)械結(jié)構(gòu) 編程

中圖分類號(hào)：TG751 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2013）09-0001-02

軸類零件在機(jī)械設(shè)備中支承傳動(dòng)零部件、傳遞扭矩、承受載荷，應(yīng)用廣泛，為提高軸類零件的車削加工效率、保證加工精度，設(shè)計(jì)了結(jié)構(gòu)簡單、成本低、精度高、生產(chǎn)率高、工藝性廣的軸類零件車削加工專機(jī)—三軸雙刀架數(shù)控車床。

1 軸類零件加工專用數(shù)控車床機(jī)械結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床有一個(gè)中拖板、一個(gè)四方刀架，由一個(gè)伺服電機(jī)通過一付滾珠絲杠帶動(dòng)刀架作X方向運(yùn)動(dòng)從而與大拖板的Z向運(yùn)動(dòng)合成切削運(yùn)動(dòng)；現(xiàn)改為兩個(gè)中拖板，各裝一個(gè)四方刀架，分別由兩個(gè)伺服電機(jī)通過兩付滾珠絲杠分別帶動(dòng)前后刀架運(yùn)動(dòng)刀架作X方向運(yùn)動(dòng)從而與大拖板的Z向運(yùn)動(dòng)合成切削運(yùn)動(dòng)，實(shí)際上是在x軸方向增加一個(gè)平行軸，故稱之為三軸雙刀架數(shù)控車床。

送電后，啟動(dòng)主軸，主軸旋轉(zhuǎn)，控制雙刀架進(jìn)給，可實(shí)現(xiàn)單獨(dú)進(jìn)給、共同進(jìn)給，轉(zhuǎn)動(dòng)刀塔實(shí)現(xiàn)分別換刀和同時(shí)換刀，啟停切削液加工，主軸轉(zhuǎn)泵工作等。車床主軸旋轉(zhuǎn)進(jìn)行加工，刀架進(jìn)給實(shí)現(xiàn)切削。

三軸雙刀架數(shù)控車床機(jī)械結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2 三軸雙刀架數(shù)控車床的功能特點(diǎn)

三軸雙刀架數(shù)控車床除具有普通經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床的功能之外，在加工長軸及細(xì)長軸時(shí)，將會(huì)充分體現(xiàn)具有生產(chǎn)率高、工件變形小的特點(diǎn)：（1）在車削長軸時(shí)，前后刀架均可與主軸實(shí)現(xiàn)兩軸聯(lián)動(dòng)，兩刀架配合，在大拖板沿Z軸正負(fù)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)均可進(jìn)行加工，減少了空行程，提高了生產(chǎn)效率；（2）在車削細(xì)長軸時(shí)，前后刀架配合還可起到跟刀架的作用，減少工件變形。

3 三軸雙刀架數(shù)控車床對(duì)刀與編程方法

3.1 三軸雙刀架數(shù)控車床坐標(biāo)軸的重新定義

三軸雙刀架數(shù)控車床前后刀架均可與主軸實(shí)現(xiàn)兩軸聯(lián)動(dòng)，實(shí)際上是三軸控制。機(jī)床選擇FANUC0i Mate-TD數(shù)控系統(tǒng)，對(duì)其坐標(biāo)軸進(jìn)行重新定義，建立具有同一車削加工平面的兩個(gè)坐標(biāo)系。坐標(biāo)的定義采用右手笛卡爾坐標(biāo)系原則，X前與Z軸、X后與Z軸確定的是同一個(gè)平面，編程指令中用G18表示。為利于編程，定義X前軸為X1，X后為X2軸。具有同一車削加工平面的兩個(gè)坐標(biāo)系如圖2所示。

對(duì)FANUC0i—Mate-TD系統(tǒng)參數(shù)及軸屬性進(jìn)行定義如下：

1010 CNC的控制軸數(shù)；1020各軸的編程軸名：88（X前）、89（X后）、90（Z）；1022基本坐標(biāo)系的軸指定。

3.2 三軸雙刀架數(shù)控車床對(duì)刀方法

三軸雙刀加架數(shù)控車床前刀架刀位號(hào)依次為01、02、03、04，后刀架刀位號(hào)定義為05、06、07、08，前后刀架上的刀具分別進(jìn)行對(duì)刀，操作方法同F(xiàn)ANUC0i Mate-TD數(shù)控系統(tǒng)常規(guī)對(duì)刀方法。為方便操作人員觀察05、06、07、08刀位刀具和工件的相對(duì)位置是，在后刀架設(shè)計(jì)安裝了對(duì)刀探頭，如圖3示。

3.3 三軸雙刀架數(shù)控車床編程方法

三軸雙刀架數(shù)控車床編程方法簡捷易行，當(dāng)程序指令中的Z坐標(biāo)值發(fā)生變化時(shí)，前后刀架上的刀具均同步移動(dòng)到Z軸相應(yīng)位置；當(dāng)程序指令中的X1坐標(biāo)值發(fā)生變化時(shí)，前刀架上的刀具移動(dòng)到X1軸相應(yīng)位置；當(dāng)程序指令中的X2坐標(biāo)值發(fā)生變化時(shí)，后刀架上的刀具移動(dòng)到X2軸相應(yīng)位置；刀具刀位點(diǎn)沿X1軸-Z軸（或X2軸-Z軸）的合成運(yùn)動(dòng)就是刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡。

【編程實(shí)例】零件如圖4所示，材料為45鋼，毛坯尺寸Ф60×395mm，未注倒角C1。請(qǐng)確定加工方案并編程。

（1）設(shè)備選用。選擇三軸雙刀架數(shù)控車床，配置FANUC 0i Mater-TD系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)。

（2）零件分析。該零件由外圓柱面、外圓弧面、外圓錐面組成。其中￠300.003-0.04×30mm圓柱作為裝夾面，必須采用銅皮保護(hù)，R120的圓弧面對(duì)刀具的偏角有要求。

（3）刀具選擇。采用兩把35°菱形刀片機(jī)夾刀（T0101），完成外圓柱、外圓弧面、外圓錐面的粗精加工；

（4）加工工藝分析。1）采用三爪卡盤裝夾毛坯，伸出長度80mm，采用T0101加工￠300.009-0.04×30圓柱面、圓錐面，加工總長80mm；2）零件掉頭，伸出長度25mm，采用三爪卡盤裝夾毛坯，在另一側(cè)打中心孔，采用T0101加工￠320.009-0.039×20圓柱面；3）卡盤裝夾￠300.009-0.04×30圓柱面，必須用銅皮保護(hù)，采用一夾一頂方式固定。用T0101和T0505連續(xù)加工外圓柱面和外圓弧面。

（5）確定切削用量（見表1）。

（6）零件的加工程序。1）工件左側(cè)加工：左端面手搖去2mm。（見表2）。2）工件右側(cè)加工：右端面手搖去3mm，并打中心孔。（見表3）。3）采用雙刀T0101和T0505連續(xù)加工￠48°-0.04×200圓柱面和R120外圓弧面，并采用深滾壓刀架進(jìn)行鏡面加工，保證0.8級(jí)的表面光潔度。（見表4）。

4 結(jié)語

高速化、高精度化、復(fù)合化、智能化、柔性化、集成化、高可靠性和開放性是當(dāng)今數(shù)控機(jī)床的主要發(fā)展趨勢(shì)和方向，在保證加工精度的情況下，省時(shí)、節(jié)能、高效是加工理念的核心。作為一種軸類零件加工專機(jī)，三軸雙刀架數(shù)控車床采用單主軸、臥式床身、平導(dǎo)軌，具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、編程方便、精度高、生產(chǎn)率高、工藝性廣的優(yōu)勢(shì)，將會(huì)得到廣泛應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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[3]徐增豪，胡克廷，張仲益等，雙主軸雙刀架車削中心的研制[J].機(jī)械制造，2002（11）：18-19.

篇6

關(guān)鍵詞：數(shù)控車床；創(chuàng)新設(shè)計(jì)；TRIZ理論

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.14.040

1 經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床

數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，制造成本低并且技術(shù)容易掌握，通過用微機(jī)控制的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)來執(zhí)行本身的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，其結(jié)構(gòu)是由進(jìn)給傳動(dòng)鏈最短出發(fā)，讓步進(jìn)電動(dòng)機(jī)輸出端配置減速器并與進(jìn)給系統(tǒng)的絲杠連接，來實(shí)現(xiàn)X、Z軸的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；采用可控電動(dòng)尾座來實(shí)現(xiàn)對(duì)零件的頂尖頂緊工作；安裝自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架，通過數(shù)控系統(tǒng)傳遞信號(hào)來實(shí)現(xiàn)刀具的旋轉(zhuǎn)與進(jìn)給加工；并采用開環(huán)控制系統(tǒng)，加工精度由執(zhí)行元件和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的精度來保證，雖然這種數(shù)控車床的定位精度較低，但是該數(shù)控車床的投資少，安裝調(diào)試方便，適用于精度要求不高的零件加工，也是目前機(jī)械制造業(yè)應(yīng)用最普遍的一種。

2 沖突分析

經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床采用的是螺旋轉(zhuǎn)位刀架，根據(jù)數(shù)控機(jī)床的加工特點(diǎn)，我們了解到，對(duì)于內(nèi)孔的加工，只能借住車床尾座通過手動(dòng)操作來打中心孔和鉆孔從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)孔的加工，還有就是這種類型的刀架只能加工出內(nèi)外圓柱、圓錐、螺紋、孔等，而達(dá)不到在零件側(cè)面進(jìn)行平面、腔的加工，在這里應(yīng)用TRIZ理論來進(jìn)行經(jīng)濟(jì)型CK6140數(shù)控車床的刀架的創(chuàng)新。

工程沖突包括技術(shù)、物理和數(shù)學(xué)這三種沖突，它的主要內(nèi)容也是TRIZ研究的內(nèi)容。物理沖突就是為了實(shí)現(xiàn)某種功能而表現(xiàn)出一個(gè)子系統(tǒng)或元件有一種特性，并且出現(xiàn)與此特性相反的特性。情況分析如下：當(dāng)一個(gè)子系統(tǒng)的有用功增強(qiáng)時(shí)也使其系統(tǒng)的有害功增強(qiáng)；當(dāng)一個(gè)子系統(tǒng)的有害功降低也會(huì)使其有害功降低。

3 利用TRIZ理論解決沖突

應(yīng)用技術(shù)沖突解決的原理又稱發(fā)明原理，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，TRIZ團(tuán)體通過對(duì)250萬專利的精心研究，總結(jié)出了39條工程參數(shù)，所有的沖突問題都可以在工程參數(shù)表中查到，同時(shí)又提出了解決技術(shù)沖突的40條發(fā)明原理。

經(jīng)濟(jì)型CK6140數(shù)控車床刀架改造技術(shù)沖突：數(shù)控車床實(shí)現(xiàn)零件軸上平面、腔的加工，若采用車銑復(fù)合裝置的轉(zhuǎn)塔刀架和機(jī)械手，提高了加工效率，但是制造成本較高，而且結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比較麻煩，不易于制造和維修。

從39個(gè)工程參數(shù)中選擇技術(shù)沖突的一對(duì)特征參數(shù)，由此確定標(biāo)準(zhǔn)工程參數(shù)如下：1）希望改進(jìn)的特征：速度、生產(chǎn)率；2）惡化的特征：可制造性、可維修性；3）從沖突矩陣表中可查出發(fā)明原理。

4 創(chuàng)新設(shè)計(jì)

主要設(shè)計(jì)是在刀架上加上一個(gè)動(dòng)力銑頭，動(dòng)力銑頭的主軸軸線與數(shù)控車床中心線相垂直，動(dòng)力銑頭由單獨(dú)的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)。若孔或腔的加工在同一母線上，可以把主軸電機(jī)上加個(gè)剎車即可實(shí)現(xiàn)。其螺旋轉(zhuǎn)位四工位刀架需要改，選用中拖板絲杠的行程，而所選用的動(dòng)力銑頭要盡量靠近中拖板的后端，使得銑頭和刀架之間的距離最大化。

經(jīng)過創(chuàng)新之后經(jīng)濟(jì)型CK6140數(shù)控車床在進(jìn)行車削的加工同時(shí)，可以通過Y向步進(jìn)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)動(dòng)力銑頭進(jìn)行銑削加工，實(shí)現(xiàn)軸上平面和槽的加工。具體的設(shè)計(jì)是把M33（車削）和M34（銑削）指令加入到PLC控制程序中，當(dāng)數(shù)控床開機(jī)時(shí)默認(rèn)為車削加工狀態(tài)，數(shù)控系統(tǒng)對(duì)內(nèi)取消對(duì)Y軸電動(dòng)機(jī)的監(jiān)控和銑頭電動(dòng)機(jī)的控制指令輸出，對(duì)外輸出信號(hào)切斷Y軸電動(dòng)機(jī)的強(qiáng)電，這時(shí)只有X軸、Z軸參與聯(lián)動(dòng)工作。當(dāng)需要對(duì)零件進(jìn)行銑削加工時(shí)，只需在加工程序的編程中輸入M34指令，就實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)對(duì)內(nèi)恢復(fù)對(duì)Y軸電動(dòng)機(jī)的監(jiān)控和銑頭電動(dòng)機(jī)的控制指令輸出，對(duì)外輸出信號(hào)接通Y軸電動(dòng)機(jī)的強(qiáng)電，這時(shí)數(shù)控車床就可以實(shí)現(xiàn)銑削功能，讓主軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)，即工件不動(dòng)，銑刀旋轉(zhuǎn)進(jìn)給銑削。和經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床一樣，電動(dòng)刀架上可以安裝4把車刀，銑頭主軸上可安裝一把銑刀，加工時(shí)通常是先進(jìn)行車削加工，此時(shí)滑板上的電動(dòng)刀架靠近工件進(jìn)行車削加工，車削完成后，滑板后退，車削刀架遠(yuǎn)離工件，銑削主軸靠近工件，Y軸按加工需要?jiǎng)幼鳎婎^電機(jī)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行銑削加工，如需更換銑刀，要停機(jī)手動(dòng)換刀再繼續(xù)加工，從而完成軸的平面、槽的加工。

通過對(duì)數(shù)控車床總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，本文的主要研究內(nèi)容和成果為：

（1）提出刀架需要改進(jìn)的地方，對(duì)其不足之處進(jìn)行分析確定沖突類型屬于技術(shù)沖突，介紹了TRIZ理論中的39個(gè)工程參數(shù)和40條發(fā)明原理，主要運(yùn)用TRIZ理論中的矛盾沖突矩陣，根據(jù)在刀架的設(shè)計(jì)中遇到的問題，然后在沖突矩陣表格中選取提供的39個(gè)工程參數(shù)中的改善條件與惡化條件的關(guān)系，來初步確定可能應(yīng)用到的40條發(fā)明原理中的其中一些原理，根據(jù)原理來設(shè)計(jì)預(yù)期的符合要求的刀架結(jié)構(gòu)，在刀架上加上一個(gè)動(dòng)力銑頭，動(dòng)力銑頭的主軸軸線與數(shù)控車床中心線相垂直，動(dòng)力銑頭由單獨(dú)的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)。

（2）對(duì)設(shè)計(jì)的刀架進(jìn)行試驗(yàn)，驗(yàn)證它的工作原理，實(shí)現(xiàn)了在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床上進(jìn)行軸上平面和槽的加工，一般操作過程是先進(jìn)行車削，此時(shí)切斷Y軸電動(dòng)機(jī)和動(dòng)力銑頭電動(dòng)機(jī)，當(dāng)進(jìn)行銑削時(shí)，在程序中輸入M34，恢復(fù)Y軸電動(dòng)機(jī)和動(dòng)力銑頭電動(dòng)機(jī)的工作，從而進(jìn)行平面和槽的加工，工作原理是車床主軸不動(dòng)即工件不動(dòng)，讓銑刀旋轉(zhuǎn)進(jìn)給進(jìn)行銑削，到達(dá)加工的目的。

5 小結(jié)

運(yùn)用TRIZ理論對(duì)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床的刀架進(jìn)行結(jié)構(gòu)和原理上的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，理論上具有很強(qiáng)的可行性，此次對(duì)刀架具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并沒有進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算和布局，機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)不夠理想，需要進(jìn)一步完善該機(jī)構(gòu)，才能更好地改善經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床的性能。

篇7

關(guān)鍵詞：車床 故障 維護(hù) 措施

引言

眾所周知，現(xiàn)如今的車床乃是機(jī)電一體化的典型產(chǎn)品，它是將電力電子技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)、電機(jī)技術(shù)、自動(dòng)檢測技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、機(jī)床、液壓及氣壓傳動(dòng)技術(shù)和加工工藝等集中一體的自動(dòng)化設(shè)備，具有高精度、高效率和高適應(yīng)性的特點(diǎn)。機(jī)械銹蝕、機(jī)械磨損、機(jī)械失效，電子元器件老化、插件接觸不良、電流電壓波動(dòng)、溫度變化、干擾、噪聲，資料丟失和機(jī)床本身有隱患、灰塵，操作失誤等都可導(dǎo)致車床出現(xiàn)故障甚至使整臺(tái)設(shè)備停機(jī)，從而造成整個(gè)生產(chǎn)線的停頓。因此，對(duì)車床進(jìn)行故障診斷與維修是非常重要的。

1車床故障分類

車床的故障分類方法較多，常見的分類主要有按發(fā)生故障的系統(tǒng)部位分類和按發(fā)生故障的部件分類，下面進(jìn)行簡單的介紹。

（1）按發(fā)生故障的系統(tǒng)部位分類車床故障按發(fā)生的部位來看通常可分為電氣系統(tǒng)故障、機(jī)械系統(tǒng)故障、液壓（氣壓與液壓大致相同）系統(tǒng)故障。

電氣系統(tǒng)故障又可分為強(qiáng)電線路故障與數(shù)控系統(tǒng)故障。強(qiáng)電線路故障一般是由各種繼電器、接觸器線路故障與保護(hù)線路及各種傳感器故障造成的；數(shù)控系統(tǒng)故障主要是由于其硬件和軟件故障形成的。

機(jī)械系統(tǒng)故障表現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)失效和精度超差兩個(gè)方面。運(yùn)動(dòng)失效大多是減速箱、絲杠螺母副、導(dǎo)軌副等故障造成的；而精度超差又可分為幾何精度超差、傳動(dòng)精度超差、運(yùn)動(dòng)精度超差和位置精度超差。

液壓/氣壓系統(tǒng)故障的出現(xiàn)一般是由機(jī)械電氣引起的故障、液/氣壓傳動(dòng)與控制故障造成的。液壓傳動(dòng)與控制故障又可體現(xiàn)在驅(qū)動(dòng)部分的故障、執(zhí)行部分的故障、控制部分的故障、輔助部分的故障。

（2）按發(fā)生故障的部件分類按發(fā)生故障的部件可分為主機(jī)故障和電氣故障。

車床的主機(jī)部分，主要包括機(jī)械、、冷卻、排屑、液壓、氣動(dòng)與防護(hù)等裝置。常見的主機(jī)故障有：因機(jī)械安裝、調(diào)試及操作使用不當(dāng)?shù)仍蛞鸬臋C(jī)械傳動(dòng)故障與導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)摩擦過大故障。故障表現(xiàn)為傳動(dòng)噪聲大，加工精度差，運(yùn)行阻力大。液壓、與氣動(dòng)系統(tǒng)的故障主要是管路阻塞和密封不良。

電氣故障分弱電故障與強(qiáng)電故障。弱電部分主要指CNC裝置、PLC控制器以及伺服單元、輸入、輸出裝置等電子電路，這部分又有硬件故障與軟件故障之分。硬件故障主要是指上述各裝置的印制電路板上的集成生路芯片、分立元件、接插件以及外部連接組件等發(fā)生的故障。常見的軟件故障有：加工程序出錯(cuò)，系統(tǒng)程序和參數(shù)的改變或丟失、計(jì)算機(jī)的運(yùn)算出錯(cuò)等。強(qiáng)電部分是指繼電器、接觸器、開關(guān)、熔斷器、電源變壓器、電動(dòng)機(jī)、電磁鐵、行程開關(guān)等電氣元器件及其所組成的電路。

2車床常見故障分析

（1）主軸類故障分析

傳動(dòng)軸是車床實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工的核心部件，也正是因?yàn)閭鲃?dòng)軸承載了主要的載荷因此傳動(dòng)軸也是最容易發(fā)生故障的車床部件之一。

①對(duì)于車床主軸上單向推力球軸承等零部件的損壞，機(jī)床用戶可準(zhǔn)確診斷并快速更換；②齒輪損壞、機(jī)床用戶可測繪、加工齒輪或購買齒輪來更換；③傳動(dòng)軸軸斷裂、機(jī)床用戶一般可用改大其直徑尺寸、改進(jìn)其結(jié)構(gòu)、針對(duì)現(xiàn)場機(jī)床轉(zhuǎn)速而重新布局齒輪等方法來解決。

但機(jī)床用戶往往忽視其主軸箱問題。主軸箱內(nèi)主軸及I、II、III各級(jí)傳動(dòng)軸用軸承、各級(jí)傳動(dòng)齒輪由主軸箱外、后卡盤下方的1個(gè)油泵集中供油，再經(jīng)分油器分到各個(gè)點(diǎn)進(jìn)行。如果主軸箱用油箱結(jié)構(gòu)不合理，切削液易沿著回油管及箱蓋流入油箱內(nèi)，致使油不純，效果不好，影響了主軸箱內(nèi)齒輪、軸承的使用壽命和傳動(dòng)精度。因此，必須要對(duì)主軸箱內(nèi)的系統(tǒng)進(jìn)行定期的查看與清理。這些細(xì)節(jié)問題看起來很簡單，若不做，日積月累就會(huì)引起漸發(fā)性故障。

（2）刀架常見故障分析對(duì)于刀架的常見故障，主要有以下幾種

①刀盤不動(dòng)故障：可能是機(jī)械卡阻原因（蝸桿與蝸輪卡阻、鏈條卡阻等）；也可能是刀架電機(jī)燒壞或其接觸器、控制繼電器損壞；還可能是可怕的輸入/輸出單元損壞原因，在現(xiàn)場需逐步排除故障原因、縮小故障范圍、最后準(zhǔn)確故障定位。

②刀盤某刀位連續(xù)回轉(zhuǎn)不停：一般故障原因是某刀位對(duì)應(yīng)的霍爾元件損壞所致，在現(xiàn)場可更換其對(duì)應(yīng)霍爾元件即可；再一種可怕原因就是輸入/輸出單元損壞，可按自主診斷、修復(fù)方法處理。

③刀盤換刀時(shí)不到位或過位故障：這種故障一般是磁鋼位置在圓周方向相對(duì)霍爾元件太靠前或太靠后所致，可在刀架鎖緊狀態(tài)下用內(nèi)六方扳手先松開磁鋼盤、在轉(zhuǎn)過適當(dāng)角度磁鋼與霍爾元件的相對(duì)位置即可排除故障。

④刀架電機(jī)燒壞故障：一般可能是機(jī)械卡阻致使電機(jī)燒壞，另一種原因可能是梯圖中對(duì)刀架電機(jī)反轉(zhuǎn)鎖緊時(shí)間設(shè)置過長會(huì)使電機(jī)溫升過高而燒壞電機(jī)，需改梯圖縮短刀架鎖緊時(shí)間。

⑤刀盤鎖不緊故障：刀盤鎖不緊，用手都能晃動(dòng)，干的油管螺紋有波紋，需需改梯圖延長刀架鎖緊時(shí)間。

對(duì)于上述由于刀架鎖緊時(shí)間不匹配所致故障，機(jī)床用戶一般是請(qǐng)機(jī)床廠家、專業(yè)維修人員來修改梯圖、調(diào)整刀架反轉(zhuǎn)鎖緊時(shí)間以排除故障，這樣就致使機(jī)床故障停機(jī)時(shí)間較長，為此，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)，最后摸索出了在現(xiàn)場修改梯圖、調(diào)整刀架反轉(zhuǎn)鎖緊時(shí)間的具體方法。機(jī)床用戶用此法可自主修改梯圖，調(diào)整刀架反轉(zhuǎn)鎖緊時(shí)間，能減少因等機(jī)床廠家專業(yè)維修人員而故障停機(jī)的時(shí)間。

3車床的維護(hù)保養(yǎng)措施

（1）定期檢修車床極易發(fā)生故障或者那些故障發(fā)生率較高的零部件或系統(tǒng)，如系統(tǒng)、傳動(dòng)軸系統(tǒng)等等，盡量早期發(fā)現(xiàn)故障的端倪，并及時(shí)進(jìn)行檢修維護(hù)，從而將故障消除于無形之中，保障了車床的正常運(yùn)行和生產(chǎn)。（2）技術(shù)人員在日常的維護(hù)保養(yǎng)中，不僅僅是檢查有可能發(fā)生故障的零部件，更重要的是要及時(shí)對(duì)車床的各個(gè)子系統(tǒng)、子模塊進(jìn)行功能測試，并進(jìn)行系統(tǒng)的清理、維護(hù)，提高各個(gè)零部件的工作可靠性，從日常維護(hù)保養(yǎng)中去實(shí)現(xiàn)車床服役壽命的最大化。（3）技術(shù)員要做好維護(hù)保養(yǎng)及故障檢修的記錄工作，要詳細(xì)記錄從故障的發(fā)生、分析判斷到排除全過程中出現(xiàn)的各種問題，采取的各種措施，涉及到的相關(guān)電路圖、相關(guān)參數(shù)和相關(guān)軟件，其間錯(cuò)誤分析和排故方法也應(yīng)記錄并記錄其無效的原因。

4結(jié)語

綜上所述，車床是非常精密的機(jī)電一體化產(chǎn)品，對(duì)于車床在使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)的故障，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)自己進(jìn)行總結(jié)，并嘗試摸索自主修復(fù)和保養(yǎng)，將故障診斷與預(yù)防式檢修相結(jié)合，才能夠真正實(shí)現(xiàn)車床服役壽命的最大化。

篇8

關(guān)鍵詞：墊高刀架 大錐度 圓錐螺紋車削方法

在機(jī)械產(chǎn)品中，帶有螺紋的零件應(yīng)用廣泛。車削螺紋是常用方法，也是車工的基本技能之一。螺紋按形成螺旋線的形狀可分為圓柱螺紋和圓錐螺紋，其有外螺紋和內(nèi)螺紋之分，并相互配合成對(duì)使用。圓錐外螺紋錐度小的加工比較容易，錐度大、螺距大的加工比較困難。

一、圓錐形螺紋的概述

螺紋連接緊固件采用的是普通螺紋。普通螺紋分為公制和英制兩種，公制普通螺紋的牙型角為60°，英制普通螺紋牙型角為55°。英制普通螺紋在管道連接方面應(yīng)用廣泛。它密封性好，而且越擰越緊，性能穩(wěn)定，抗剪切能力強(qiáng)，自定心性能好。

二、普通車床車削圓錐體螺紋的方法

1.手趕法

對(duì)于一般配合精度較好，生產(chǎn)批量較小的圓錐管螺紋可采用手趕法車削，即在車床大滑板由右向左自動(dòng)縱向走刀的同時(shí)，中滑板手動(dòng)均勻退刀，從而車出圓錐管螺紋。

2.靠模法

用靠模刀架或車床靠模裝置，控制中滑板的自動(dòng)退刀車削圓錐管螺紋。這種方法適合批量生產(chǎn)加工精度較高的螺紋零件。

3.絲錐攻螺紋

加工內(nèi)圓錐管螺紋，還可以使用圓錐體絲錐加工。這種方法操作簡便，可用于精度要求不高且批量生產(chǎn)的零件，如管接頭螺紋等。

（1）刀具的選擇。采用高速鋼車刀，材料為W18Cr4V，零件牙型角為55°，切削抗力和摩擦阻力小，因而切屑排出快，散熱性能好，適合粗車、精車，一次性加工完成。

（2）工件的裝夾。工件較長的需要一夾一頂安裝，保證車床的主軸中心線與尾座的中心線同心度一致。檢查同心度，可采用兩頂尖裝夾工件，車削外圓，檢測外圓兩端尺寸是否相同，若不同則調(diào)整尾座的偏移量。

（3）刀具的安裝。對(duì)于錐度大的圓錐螺紋，車刀的前刀面朝下，刀尖垂直于工件。

（4）中心孔的檢查及校正。車削第一刀后，為使內(nèi)應(yīng)力釋放出來，必須找正中心，即將頂尖松開，左手輕輕扶住工件大端，防止下垂過多，以低速轉(zhuǎn)動(dòng)工件，檢查工件中心孔是否擺動(dòng)。如果中心孔不正，可以用銅棒輕輕敲擊工件的擺動(dòng)位置，垂直校正中心孔，直到不再擺動(dòng)為止，然后再頂上活頂尖。頂尖與工件接觸壓力的大小，控制為使活頂尖開始隨工件旋轉(zhuǎn)后再稍加一點(diǎn)力。

三、墊高刀架車圓錐螺紋的加工步驟

例如：車削R1/2in圓錐管螺紋，每英寸牙數(shù)為14牙，外螺紋密封的圓錐管螺紋。

查資料可得，公稱直徑1/2英寸，每英寸牙數(shù)14，螺距1.841mm，有效螺紋長度13.2mm，基準(zhǔn)距離8.2mm。在基面上的基本直徑：外徑為φ20.955mm，中徑為φ19.793mm，小徑為φ18.631mm。

1.常用的加工步驟

①用三爪自定心卡盤裝夾，工件伸出40mm左右，找正并夾緊。

②車端面。

③小滑板逆時(shí)針轉(zhuǎn)過1°47'24''，車外圓錐，并滿足基準(zhǔn)距離為8.2mm，外徑為20.955mm，整個(gè)圓錐長不小于19mm。

④在進(jìn)給箱銘牌上，根據(jù)所加工每英寸牙數(shù)（14/in） 將手柄拔到需要的位置。

⑤用趕刀法車螺紋，方法是在車床大滑板由右向左自動(dòng)進(jìn)給的同時(shí)，手動(dòng)中滑板均勻退刀來保證螺紋的精度。

以上加工方法是常用的，下面介紹錐度大的圓錐螺紋是怎樣加工的。

2.大錐度圓錐螺紋的加工步驟

錐度大、螺距大的工件，采用普通車床無法加工，因?yàn)椴捎谜５膹挠蚁蜃筌囅魍说妒掷щy，易扎刀，輕者拉壞刀具，重者拉壞車床，甚至傷人。

可以采用車床主軸反轉(zhuǎn)，刀具反裝的方法加工，即車床主軸反轉(zhuǎn)，刀具的前刀面向下安裝，使車刀從左向右移動(dòng)。隨著錐體的轉(zhuǎn)動(dòng)，中滑板手柄向勻速進(jìn)給，反復(fù)車削，直至達(dá)到所需的尺寸。

需特別強(qiáng)調(diào)的是，本方法中，當(dāng)?shù)毒咔暗睹嫦蛳掳惭b時(shí)，刀尖的中心高低于主軸中心線很多，我們可以把刀架鎖緊手柄松開，在刀架下面墊上墊片，提升刀架，使刀尖對(duì)準(zhǔn)工件軸線中心高位置。這樣就解決了刀尖低的缺陷。加工內(nèi)螺紋的方法與之相同。這種方法只能車出右旋錐體螺紋，不能車出左旋錐體螺紋。

采用此方法加工圓錐螺紋，刀架不會(huì)與卡盤相撞，不易扎刀，不會(huì)損壞刀具，造成廢品。由于車刀前刀向下，因此，切屑向下排出，排屑流暢，切削溫度低，保證了車刀、車床、操作者安全，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。

墊高刀架車削圓錐螺紋的方法，適用于職業(yè)院校學(xué)生普通車工生產(chǎn)與實(shí)習(xí)，其中有不足之處，敬請(qǐng)批評(píng)指正。

參考文獻(xiàn)：

[1]王公安.車工工藝學(xué)[M].北京：中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社.2005.

篇9

摘要：電子技術(shù)的發(fā)展以及國內(nèi)數(shù)控裝置的發(fā)展使得數(shù)控裝置的價(jià)格走低,特別是經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車系統(tǒng)的價(jià)格已經(jīng)是到達(dá)了它的最低點(diǎn)。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床在中國的機(jī)械加工行業(yè)中得到了迅速普及,使得我國機(jī)械加工水平無論在加工質(zhì)量方面還是在加工效率方面也得到了迅速提高。但是隨著機(jī)床使用時(shí)間的延長,數(shù)控機(jī)床會(huì)出現(xiàn)這樣或那樣的故障,本文就以經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床的常見故障為例,談了一些解決的辦法。

關(guān)鍵詞：數(shù)控車床霍爾開關(guān)繼電器伺服驅(qū)動(dòng)

一、換刀裝置故障

數(shù)控車換刀一般的過程是:換刀電機(jī)接到換刀信號(hào)后,通過蝸輪蝸桿減速帶動(dòng)刀架旋轉(zhuǎn),由霍爾元件發(fā)出刀位信號(hào),數(shù)控系統(tǒng)再利用這個(gè)信號(hào)與目標(biāo)值進(jìn)行比較以判斷刀具是否到位。刀換到位后,電機(jī)反轉(zhuǎn)縮緊刀架。在我維修數(shù)控車的過程中遇到了以下幾個(gè)故障現(xiàn)象。

故障一:一臺(tái)四刀位數(shù)控車床,發(fā)生一號(hào)刀位找不到,其它刀位能正常換刀的故障現(xiàn)象。

故障分析:由于只有一號(hào)刀找不到刀位,可以排除機(jī)械傳動(dòng)方面的問題,確定就是電氣方面的故障?？赡苁窃摰段坏幕魻栐捌渲車€路出現(xiàn)問題,導(dǎo)致該刀位信號(hào)不能輸送給PLC。對(duì)照電路圖利用萬用表檢查后發(fā)現(xiàn):1號(hào)刀位霍爾元件的24V供電正常,GND線路為正常,T1信號(hào)線正常。因此可以斷定是霍爾元件損壞導(dǎo)致該刀位信號(hào)不能發(fā)出。

解決辦法:更換新的霍爾元件后故障排除,一號(hào)刀正常找到。

故障二:一臺(tái)六刀位數(shù)控車床,換刀時(shí)所有刀位都找不到,刀架旋轉(zhuǎn)數(shù)周后停止,并且數(shù)控系統(tǒng)顯示換刀報(bào)警:換刀超時(shí)或沒有信號(hào)輸入。

故障分析查找:對(duì)于該故障,仍可以排除機(jī)械故障,歸咎于電氣故障所致。產(chǎn)生該故障的電氣原因有以下幾種:1.磁性元件脫落;2.六個(gè)霍爾元件同時(shí)全部損壞;3.霍爾元件的供電和信號(hào)線路開路導(dǎo)致無電壓信號(hào)輸出。其中以第三種原因可能性最大。因此找來電路圖,利用萬用表對(duì)霍爾元件的電氣線路的供電線路進(jìn)行檢查。結(jié)果發(fā)現(xiàn):刀架檢測線路端子排上的24V供電電壓為0V,其它線路均正常。以該線為線索沿線查找,發(fā)現(xiàn)從電氣柜引出的24V線頭脫落,接上后仍無反應(yīng)。由此判斷應(yīng)該是該線斷線造成故障。

解決辦法:利用同規(guī)格導(dǎo)線替代斷線后,故障排除。

故障三:一臺(tái)配有FANUC-0imate系統(tǒng)大連機(jī)床廠的六刀位車床,選刀正常但是當(dāng)所選刀位到位之后不能正常鎖緊。系統(tǒng)報(bào)警:換刀超時(shí)。

故障分析查找:刀架選刀正常,正轉(zhuǎn)正常,就是不能反向鎖緊。說明蝸輪蝸桿傳動(dòng)正常,初步定為電氣線路問題。在機(jī)床刀架控制電氣原理圖上,發(fā)現(xiàn)刀具反向鎖緊到位信號(hào)是由一個(gè)位置開關(guān)來控制發(fā)出的,是不是該開關(guān)即周圍線路存在問題呢?為了確認(rèn)這個(gè)故障原因,打開刀架的頂蓋和側(cè)蓋,利用萬用表參照電路圖檢查線路,發(fā)現(xiàn)線路未有開路和短路,通過用手按動(dòng)刀架反向鎖緊位置開關(guān),觀察梯形圖顯示有信號(hào)輸入,至此排除電氣線路問題。推斷可能是擋塊運(yùn)動(dòng)不到位,位置微動(dòng)開關(guān)未動(dòng)作。于是重新?lián)Q刀一次來觀察一下,結(jié)果發(fā)現(xiàn):果然擋塊未運(yùn)動(dòng)到位。于是把擋塊螺栓擰緊,試換刀一次正常。再換一次刀,原故障又出現(xiàn)了,同時(shí)發(fā)現(xiàn)蝸桿端的軸套打滑并且爬升現(xiàn)象。難道是它造成了電機(jī)反轉(zhuǎn)鎖緊時(shí)位置開關(guān)的擋塊不能到位?于是把該軸套進(jìn)行了軸向定位處理,將刀架頂蓋裝好。結(jié)果刀架鎖緊正常了。

解決辦法:對(duì)軸套進(jìn)行軸向定位故障解決。

二、穩(wěn)壓電源故障

機(jī)床在運(yùn)行時(shí)機(jī)床照明燈突然不亮,機(jī)床操作面板燈也不亮,系統(tǒng)電源正常,同時(shí)系統(tǒng)急停報(bào)警,和主軸無信號(hào)警。關(guān)機(jī)后重新上電故障依舊。

故障分析檢查:經(jīng)詢問當(dāng)時(shí)操作人員,沒有違規(guī)操作,排除人為原因,也可以排除機(jī)械原因,應(yīng)該是電氣故障引起。該機(jī)床的電器原理圖顯示,這些失電區(qū)域都和24V有關(guān),并且該機(jī)床擁有兩個(gè)穩(wěn)壓電源,一個(gè)是I/O接口電源,另一個(gè)為系統(tǒng)電源。失電區(qū)域都與I/O接口有關(guān),于是打開電氣柜觀察發(fā)現(xiàn)I/O接口穩(wěn)壓電源指示燈未能點(diǎn)亮,說明該電源未能正常工作或損壞。由穩(wěn)壓電源的工作原理知道,穩(wěn)壓電源有電流短路和過載保護(hù)的功能,當(dāng)電源短路或過載時(shí)自動(dòng)關(guān)斷電源輸出,以保護(hù)電源電路不被損壞。于是試著把電源的輸出負(fù)載線路拆下來,結(jié)果發(fā)現(xiàn)重新上電后電源指示燈亮了。這說明電源本身沒有損壞。通過分析得知該電源為I/O接口電源,負(fù)載不大,也不會(huì)出現(xiàn)過載現(xiàn)象,應(yīng)該是輸出回路中有短路故障。沿著輸出線號(hào)進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)有一根24V+輸出線接頭從絕緣膠布中露出并接觸到機(jī)床床體。原因很明顯:由于該線與機(jī)床發(fā)生對(duì)地短路,造成該穩(wěn)壓電源處于自我保護(hù)狀態(tài),使得操作面板和一些I/O接口繼電器供電停止,導(dǎo)致發(fā)生以上故障。至于變頻器報(bào)警可能24V信號(hào)不能到位發(fā)出報(bào)警。

解決辦法:用絕緣膠布把接頭處重新包好,重新上電開機(jī)所有故障解決,報(bào)警解除照明燈也亮了。

三、系統(tǒng)程序鎖故障

一臺(tái)數(shù)控車,配有FANUC-0i-mate系統(tǒng),無法輸入對(duì)刀值等參數(shù),不能編輯程序,并伴有報(bào)警。

故障分析檢查:對(duì)此現(xiàn)象首先想到了程序保護(hù)開關(guān),通過對(duì)比正常的系統(tǒng)發(fā)現(xiàn):與系統(tǒng)鎖住時(shí)現(xiàn)象一樣。所以懷疑系統(tǒng)鎖開關(guān)壞了,但經(jīng)過短接,仍不能解決問題。通過觀察故障系統(tǒng)的梯形圖發(fā)現(xiàn)X56輸入點(diǎn)無信號(hào)輸入,說明這條輸入線路斷路。沿著這條線號(hào)利用萬用表檢查,發(fā)現(xiàn)在操作面板后面選軸開關(guān)接頭處線頭脫落,導(dǎo)致線路無法輸入信號(hào),使PLC邏輯關(guān)系不正確,才出現(xiàn)以上故障。

解決辦法:用烙鐵焊錫把脫落的線頭重新焊接好,報(bào)警解除,參數(shù)輸入正常,故障消失。

四、結(jié)束語

以上維修案例,可作為類似故障的排除參考。一般地,對(duì)于任何故障,首先是根據(jù)現(xiàn)象,根據(jù)原理來判斷故障點(diǎn),分析每一個(gè)可能性,如一個(gè)開關(guān),一個(gè)線接頭,一個(gè)螺釘都會(huì)是都會(huì)是故障原因,參照之前的操作、維修歷史進(jìn)行分析,能有利于縮小查找范圍,有利于提高維修的效率。

參考文獻(xiàn):

[1]FANUC-0i-mate使用說明書.

[2]大連機(jī)床集團(tuán)數(shù)控車床電器說明書.

[3]廣州數(shù)控GSK980T使用說明書.

篇10

關(guān)鍵詞：車床；電氣控制電路；故障；檢修

在工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備中，車床是一種應(yīng)用十分廣泛的金屬切削機(jī)床，主要能夠車削內(nèi)圓、外圓、端面、圓錐面、切斷、鏜孔、拉油槽以及螺紋等，還可以在尾座上安裝鉆頭或鉸刀進(jìn)行鉆孔和鉸孔等加工。CA6140車床是當(dāng)前職業(yè)學(xué)校機(jī)械、機(jī)電、電氣控制等專業(yè)應(yīng)用較多的典型的實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)設(shè)備，也是工廠中應(yīng)用十分廣泛的機(jī)械加工設(shè)備。掌握CA6140機(jī)床電氣控制電路的的工作原理和故障檢修方法是機(jī)電、電氣等專業(yè)學(xué)生必備的基本技能。

一、CA6140車床的主要結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)形式

1、CA6140車床的主要結(jié)構(gòu)。CA6140車床主要由進(jìn)給箱、掛輪箱、主軸變速箱、刀架 、溜板箱、尾架、 絲杠、光杠、床身等部分組成。

2、CA6140車床的運(yùn)動(dòng)形式。①主運(yùn)動(dòng)：是主軸通過卡盤或頂尖帶動(dòng)工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。②進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：是溜板帶動(dòng)刀架的直線移動(dòng)。主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)都由主軸電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，主軸電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力由三角皮帶、主軸變速箱傳遞到主軸，實(shí)現(xiàn)主軸的旋轉(zhuǎn)，通過掛輪箱傳遞給進(jìn)給箱來實(shí)現(xiàn)刀具的縱向和橫向進(jìn)給。③輔助運(yùn)動(dòng)：包括刀架的快速移動(dòng)、尾座的移動(dòng)、工件的裝卸、加工冷卻等。

二、CA6140車床的電力拖動(dòng)形式及控制要求

1、主軸電動(dòng)機(jī)選用三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，采用齒輪箱進(jìn)行機(jī)械調(diào)速。

2、為車削螺紋，主軸要求有正、反轉(zhuǎn)。采用機(jī)械的方法實(shí)現(xiàn)。

3、主軸電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止采用按鈕操作，停止采用機(jī)械制動(dòng)。

刀架移動(dòng)和主軸移動(dòng)有固定的比例關(guān)系，以便滿足對(duì)螺紋的加工要求，這由機(jī)械傳動(dòng)保證，對(duì)電氣無任何要求。

4、車削加工時(shí)，刀具及工件需要冷卻，配有冷卻泵電動(dòng)機(jī)，且要求在主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后冷卻泵方可選擇開動(dòng)與否，而當(dāng)主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)停止時(shí)，冷卻泵應(yīng)立即停止。主軸電動(dòng)機(jī)與冷卻泵電動(dòng)機(jī)之間實(shí)現(xiàn)順序控制。

5、具有必要的電氣保護(hù)環(huán)節(jié)，如電路的短路、失壓保護(hù)和電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)等。

6、具有安全的局部照明裝置。

三、CA6140車床電氣控制電路分析

1. 主電路分析

主電路共有三臺(tái)電動(dòng)機(jī)，M1為主軸電動(dòng)機(jī)，拖動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，并通過進(jìn)給機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)刀架的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；M2為冷卻泵電動(dòng)機(jī)，用以輸送切削液，M3為刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)。QS1為電源開關(guān)， 主電動(dòng)機(jī)M1由接觸器KM1控制，熱繼電器FR1作過載保護(hù)，熔斷器FU作短路保護(hù)，接觸器KM1作失壓和欠壓保護(hù)。冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2由接觸器KM2控制，熱繼電器FR2作過載保護(hù)，刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3由接觸器KM3控制，由于是點(diǎn)動(dòng)控制，未設(shè)過載保護(hù)，熔斷器FU1實(shí)現(xiàn)對(duì)冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2、快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3、控制變壓器TC的短路保護(hù)。

2. 控制電路分析

控制電路的電源由控制變壓器TC二次側(cè)輸出110V電壓提供。按下起動(dòng)按鈕SB2，KM1線圈得電并自鎖，M1直接起動(dòng)。M1運(yùn)行后，接通或斷開轉(zhuǎn)換開關(guān)SA，實(shí)現(xiàn)冷卻泵電動(dòng)機(jī)起動(dòng)與停止，由于SA1開關(guān)具有定位作用，因此不設(shè)自保觸頭。按下停止按鈕SB1，M1、M2同時(shí)停轉(zhuǎn)，該電路還具有欠壓、零壓保護(hù)。

3. 輔助電路分析

控制變壓器TC的二次側(cè)分別輸出24V和6V的電壓，作為車床低壓照明燈和電源信號(hào)燈的電源。EL為車床的低壓照明燈，由QS2控制，由FU3作短路保護(hù)；HL為電源信號(hào)燈，由FU4作短路保

四、CA6140車床常見故障的檢修方法

車床電氣控制電路出現(xiàn)故障時(shí)總會(huì)以一定的故障現(xiàn)象呈現(xiàn)出來，且電路中各點(diǎn)的電壓、電阻會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，通過觀察故障現(xiàn)象、測量電壓、測量電阻可準(zhǔn)確的判斷車床電氣控制電路的故障點(diǎn)。

1、直觀檢測法。觀察故障現(xiàn)象，常用的方法是“問、看、聽、摸”。

“問”是向機(jī)床操作人員詢問故障發(fā)生前后情況，是否有煙霧、跳火、異常聲音和氣味，有無誤操作等。

“看”熔斷器內(nèi)熔體是否熔斷，其他低壓電器元件有無燒毀，電器元件和導(dǎo)線的連接是否松動(dòng)。

“聽”電動(dòng)機(jī)、變壓器、接觸器及各種繼電器等通電后運(yùn)行的聲音是否正常。

“摸”將機(jī)床電氣設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間后切斷電源，用手觸摸電動(dòng)機(jī)、變壓器及接觸器繼電器線圈有無明顯的溫升，是否有局部過熱現(xiàn)象。根據(jù)故障現(xiàn)象，依據(jù)電氣控制圖可分析故障原因，確定故障大致范圍。

2、測量電阻法查找故障點(diǎn)并排除故障。利用萬用表的歐姆檔測量車床電氣制線路上某點(diǎn)或某個(gè)元件的通和斷，來判斷車床電氣故障點(diǎn)。測量前一定要切斷車床電源，選擇萬用表的適合檔位，以免燒壞萬用表，同時(shí)被測電路不應(yīng)有其他支路并聯(lián)，避免判斷錯(cuò)誤。

3、測量電壓法查找故障點(diǎn)并排除故障。接通車床電氣控制電路，用萬用表的電壓檔測量車床線路上某點(diǎn)的電壓值，來判斷車床電氣故障點(diǎn)并排除故障。選擇萬用表電壓檔合適量程，以免燒壞萬用表。檢修完畢后通電試車，并做好維修記錄。

五、CA6140車床常見故障的分析與檢修

1、主軸電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)。

①電源電壓過低；②熔斷器FU1或FU2熔斷；③熱繼電器動(dòng)作或觸點(diǎn)接觸不良或損壞；④按鈕SB1和SB2觸點(diǎn)接觸不良或損壞；⑤接觸器KM1線圈開路或主觸點(diǎn)接觸不良；

2、按下起動(dòng)按鈕后，電動(dòng)機(jī)發(fā)出嗡嗡聲，不能起動(dòng)。

①三相電源缺相造成；②熔斷器某一相熔絲燒斷；③接觸器一對(duì)主觸點(diǎn)沒接觸好；④電動(dòng)機(jī)接線某一處斷線等

3、停止按鈕失去控制作用，電動(dòng)機(jī)無法停車。

①接觸器KM1的主觸點(diǎn)熔焊；②停止按鈕SB1擊穿或嚴(yán)重漏電；③啟動(dòng)按鈕SB2擊穿或嚴(yán)重漏電；④開關(guān)SA1擊穿或嚴(yán)重漏電；⑤接觸器KM2的主觸點(diǎn)熔焊。

4、刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)

①熔斷器FU1熔斷；②按鈕SB3觸點(diǎn)接觸不良或損壞；③接觸器KM3線圈開路或主觸點(diǎn)接觸不良；④電動(dòng)機(jī)本身有故障

5、冷卻泵電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)

①熔斷器FU1熔斷；②開關(guān)SA1觸點(diǎn)接觸不良或損壞；③接觸器KM1輔助觸點(diǎn)接觸不良；④接觸器KM2線圈開路或主觸點(diǎn)接觸不良；⑤電動(dòng)機(jī)本身有故障。

6、信號(hào)燈或照明燈不亮

①燈泡燒壞；②熔斷器FU3或FU4熔斷；③照明開關(guān)SQ2損壞。

參考文獻(xiàn)

1.魏潤仙 孫善君主編.《電機(jī)控制與應(yīng)用》 .北京大學(xué)出版社.2010.08.