回轉(zhuǎn)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)故障很可能造成工件報(bào)廢，甚至造成卡盤(pán)與刀架碰撞的事故。在數(shù)控機(jī)床的故障維修中，電氣控制部分線路復(fù)雜，故障現(xiàn)象多變，有些故障現(xiàn)象不太明顯，查找難度比較大，而機(jī)械部分與普通機(jī)床比較類(lèi)似，故障相對(duì)容易排除。

      數(shù)控刀架：數(shù)控刀架是數(shù)控車(chē)床*普遍的一種輔助裝置，它可使數(shù)控車(chē)床在工件一次裝夾中完成多種甚至所有的加工工序，以縮短加工的輔助時(shí)間，減少加工過(guò)程中由于多次安裝工件而引起的誤差，從而提高機(jī)床的加工效率和加工精度。分為排式刀架，回轉(zhuǎn)刀架和帶刀庫(kù)的自動(dòng)換刀裝置！又分為通用刀架和專(zhuān)用刀架！ 

      工作原理：需要換刀時(shí)，控制系統(tǒng)發(fā)出刀架轉(zhuǎn)位信號(hào)，三相異步電機(jī)正向旋轉(zhuǎn)，通過(guò)蝸桿副帶動(dòng)螺桿正向轉(zhuǎn)動(dòng)，與螺桿配合的上刀體逐漸抬起，上刀體與下刀體之間的端面齒慢慢脫開(kāi)；與此同時(shí)，上蓋圓盤(pán)也隨著螺桿正向轉(zhuǎn)動(dòng)（上蓋圓盤(pán)1通過(guò)圓柱銷(xiāo)與螺桿聯(lián)接），當(dāng)轉(zhuǎn)過(guò)約270°時(shí)，上蓋圓盤(pán)直槽的另一端轉(zhuǎn)到圓柱銷(xiāo)的正上方，由于彈簧的作用，圓柱銷(xiāo)落入直槽內(nèi)，于是上蓋圓盤(pán)就通過(guò)圓柱銷(xiāo)使得上刀體轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)（此時(shí)端面齒已完全脫開(kāi)）。
上蓋圓盤(pán)、圓柱銷(xiāo)以及上刀體在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，反靠銷(xiāo)能夠從反靠圓盤(pán)中十字槽的左側(cè)斜坡滑出，而不影響上刀體尋找刀位時(shí)的正向轉(zhuǎn)動(dòng)。
上刀體帶動(dòng)磁鐵轉(zhuǎn)到需要的刀位時(shí)，發(fā)信盤(pán)上對(duì)應(yīng)的霍爾元件輸出低電平信號(hào)，控制系統(tǒng)收到后，立即控制刀架電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，上蓋圓盤(pán)通過(guò)圓柱銷(xiāo)帶動(dòng)上刀體開(kāi)始反轉(zhuǎn)，反靠銷(xiāo)馬上就會(huì)落入反靠圓盤(pán)的十字槽內(nèi)，至此，完成粗定位。此時(shí)，反靠銷(xiāo)從反靠圓盤(pán)的十字槽內(nèi)爬不上來(lái)，于是上刀體停止轉(zhuǎn)動(dòng)，開(kāi)始下降，而上蓋圓盤(pán)繼續(xù)反轉(zhuǎn)，其直槽的左側(cè)斜坡將圓柱銷(xiāo)的頭部壓入上刀體的銷(xiāo)孔內(nèi)，之后，上蓋圓盤(pán)的下表面開(kāi)始與圓柱銷(xiāo)的頭部滑動(dòng)。在此期間，上、下刀體的端面齒逐漸嚙合，實(shí)現(xiàn)精定位，經(jīng)過(guò)設(shè)定的延時(shí)時(shí)間后，刀架電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，整個(gè)換刀過(guò)程結(jié)束。
由于蝸桿副具有自鎖功能，所以刀架可穩(wěn)定地工作。

     功能作用：數(shù)控機(jī)床上的刀架是安放刀具的重要部件，許多刀架還直接參與切削工作，如臥式車(chē)床上的四方刀架，轉(zhuǎn)塔車(chē)床的轉(zhuǎn)塔刀架，回輪式轉(zhuǎn)塔車(chē)床的回輪刀架，自動(dòng)車(chē)床的轉(zhuǎn)塔刀架和天平刀架等。這些刀架既安放刀具，而且還直接參與切削，承受極大的切削力作用，所以它往往成為工藝系統(tǒng)中的較薄弱環(huán)節(jié)。隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，機(jī)床的刀架也有了許多變化，特別是數(shù)控車(chē)床上采用電(液)換位的自動(dòng)刀架，有的還使用兩個(gè)回轉(zhuǎn)刀盤(pán)。加工中心則進(jìn)一步采用了刀庫(kù)和換刀機(jī)械手，定現(xiàn)了大容量存儲(chǔ)刀具和自動(dòng)交換刀具的功能，這種刀庫(kù)安放刀具的數(shù)量從幾十把到上百把，自動(dòng)交換刀具的時(shí)間從十幾秒減少到幾秒甚至零點(diǎn)幾秒。因此，刀架的性能和結(jié)構(gòu)往往直接影響到機(jī)床的切削性能、切削效率和體現(xiàn)了機(jī)床的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)水平。

　　在數(shù)控車(chē)床使用的過(guò)程中難免會(huì)出現(xiàn)各種故障，所以故障的維修就成了數(shù)控車(chē)床使用者*關(guān)鍵的因素。而眾多故障中，刀架故障占有很大比例。由于機(jī)床銷(xiāo)售公司的售后服務(wù)不能得到及時(shí)保證，所以懂得一些維修技術(shù)可以快速判斷故障所在，縮短維修時(shí)間，讓機(jī)床能盡快的從新運(yùn)作起來(lái)。在這里，我們有必要對(duì)刀架日常工作中所遇到的故障及相應(yīng)的解決方法予以分析。

　　一  刀架故障情況初步判斷方法

　　1聽(tīng)。1）接到維修要求時(shí)，應(yīng)仔細(xì)聆聽(tīng)操作工反映的現(xiàn)象，對(duì)產(chǎn)生疑問(wèn)的地方，應(yīng)詢問(wèn)清楚，以便排除人為因素造成的問(wèn)題。2）現(xiàn)場(chǎng)聆聽(tīng)刀架運(yùn)轉(zhuǎn)聲音，以便觀察是否存在異常噪聲。
　　2 看。1）看刀架運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程是否正常。2）觀察被加工零件的精度以及零件表面切屑痕跡，以便判斷刀架是否鎖緊，重復(fù)定位是否良好。
　　3轉(zhuǎn)。對(duì)有的故障的刀架，不要急于拆卸，可用手工方式轉(zhuǎn)動(dòng)刀架。對(duì)于四工位刀架，其蝸桿端部都有一個(gè)6mm內(nèi)六角孔，先拆除段該處一顆密封螺釘，便可以用六角扳手或螺釘旋具轉(zhuǎn)動(dòng)蝸桿，使刀架進(jìn)行轉(zhuǎn)位、鎖緊。

　　二  刀架常見(jiàn)故障發(fā)生原因及排除方法

　　1 電動(dòng)機(jī)故障
　　1）三相電源線相序接反。排除方法：立即切斷電源，調(diào)整三相電源相序。2）電壓過(guò)低。排除方法：待電源電壓正常后再使用或增加一只穩(wěn)電壓一提供穩(wěn)壓電源。3）電動(dòng)機(jī)損壞。排除方法：更換電動(dòng)機(jī)。

　　2 刀架不轉(zhuǎn)或卡死
　　1）彈簧斷裂。排除方法：更換彈簧，注意兩對(duì)銷(xiāo)子不要弄混。2）離合器的導(dǎo)銷(xiāo)斷裂。排除方法：更換導(dǎo)銷(xiāo)，注意離合器與螺桿連接的柱銷(xiāo)孔的位置。3）主軸彎曲或斷裂。排除方法：更換主軸，更換方式要參照相應(yīng)刀架型號(hào)的主軸說(shuō)明而定，不可隨意改動(dòng)主軸尺寸，否則將嚴(yán)重影響刀架的使用壽命。4）外端齒盤(pán)處的導(dǎo)銷(xiāo)斷裂。排除方法：更換導(dǎo)銷(xiāo)，注意外端齒盤(pán)、螺母、上刀體的位置關(guān)系。5）刀架轉(zhuǎn)位，但刀架轉(zhuǎn)過(guò)多個(gè)刀位，且不能固定于任意刀位處。排除方法：檢測(cè)霍爾元件靜態(tài)參數(shù)和動(dòng)態(tài)參數(shù)，若參數(shù)不正常則更換元件。更換CPU板和位置倍板。

　　3 刀架鎖不緊
　　1）發(fā)信盤(pán)位置沒(méi)對(duì)正。排除方法：拆開(kāi)刀架的頂蓋，旋動(dòng)并調(diào)整發(fā)信盤(pán)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。2）系統(tǒng)反鎖時(shí)間不夠長(zhǎng)。排除方法：調(diào)整系統(tǒng)反鎖時(shí)間參數(shù)即可（新刀架反鎖時(shí)間t＝1.2s即可）。3）機(jī)械鎖緊機(jī)構(gòu)故障。排除方法：拆開(kāi)刀架，調(diào)整機(jī)械，并檢查定位銷(xiāo)是否折斷。

　　4 刀架精度不準(zhǔn)
　　1）刀架鎖不緊。排除方法：延長(zhǎng)刀架鎖緊時(shí)間。2）斷齒處有垃圾。排除方法：將刀架拆開(kāi)，清除垃圾，清洗各零件，旋轉(zhuǎn)部分加清潔黃油，端齒部分加注潔凈機(jī)油。3）上刀體壓力模部位受壓變形使齒輪齒合不良。排除方法：更換上刀體。4）刀架連轉(zhuǎn)不?；虻都茉谀硞€(gè)刀位不停。排除方法：檢查發(fā)信盤(pán)接線是否有短路或開(kāi)路現(xiàn)象。5）霍爾元件與磁鋼高度位置不準(zhǔn)。排除方法：調(diào)整霍爾元件與磁鋼的相對(duì)位置。

　　三  刀架故障實(shí)例分析

　　數(shù)控車(chē)換刀一般的過(guò)程是：換刀電機(jī)接到換刀信號(hào)后，通過(guò)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。
　　故障1：一臺(tái)六刀位數(shù)控車(chē)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(méi)有信號(hào)輸入。
　　故障分析：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(kāi)路導(dǎo)致無(wú)電壓信號(hào)輸出。其中以第三種原因可能性*大。因此找來(lái)電路圖，利用萬(wàn)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(cè)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(wú)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2：一臺(tái)四刀位數(shù)控車(chē)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(wèn)題，確定是電氣方面的故障?？赡苁窃摰段坏幕魻栐捌渲?chē)€路出現(xiàn)問(wèn)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(wàn)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3：一臺(tái)配有FANUC-0imate系統(tǒng)大連機(jī)床廠的六刀位車(chē)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：刀架選刀正常，正轉(zhuǎn)正常，就是不能反向鎖緊。說(shuō)明蝸輪蝸桿傳動(dòng)正常，初步定為電氣線路問(wèn)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(kāi)關(guān)來(lái)控制發(fā)出的，是不是該開(kāi)關(guān)即周?chē)€路存在問(wèn)題呢？為了確認(rèn)這個(gè)故障原因，打開(kāi)刀架的頂蓋和側(cè)蓋，利用萬(wàn)用表參照電路圖檢查線路，發(fā)現(xiàn)線路未有開(kāi)路和短路，通過(guò)用手按動(dòng)刀架反向鎖緊位置開(kāi)關(guān)，觀察梯形圖顯示有信號(hào)輸入，至此排除電氣線路問(wèn)題。推斷可能是擋塊運(yùn)動(dòng)不到位，位置微動(dòng)開(kāi)關(guān)未動(dòng)作。于是重新?lián)Q刀一次來(lái)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(kāi)關(guān)的擋塊不到位，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。

　　四  結(jié)束語(yǔ)

　　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(lái)判斷故障點(diǎn)，分析每一個(gè)可能性，如一個(gè)開(kāi)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。

在機(jī)床的維護(hù)中,機(jī)床電氣壞的頻率比較高,夏天高溫加上南方多雨,空氣濕度大,不用的機(jī)床要經(jīng)常通電驅(qū)赴電箱里面的潮氣.進(jìn)了水的電氣,發(fā)現(xiàn)了,不能通電,以防造成更大的短路故障.把電箱里的水擦凈,用電吹風(fēng)對(duì)著線路板上各電氣吹,接觸器,繼電器之類(lèi)的可以吹的時(shí)間長(zhǎng)一點(diǎn),遇到印刷電路板,plc,之類(lèi)的,電吹風(fēng)在上面停留的時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng),防止損壞里面的線路板.直到把里的濕氣吹干,機(jī)床才能通電試機(jī).
電氣出故障了,一般是短路,漏電*多.修時(shí)要帶測(cè)電筆,萬(wàn)用表等工具,測(cè)電筆主要用來(lái)測(cè)機(jī)床是不是存在對(duì)地漏電,對(duì)于36V以下的低電壓是測(cè)不到的,去年我上班的那個(gè)廠有一臺(tái)上海產(chǎn)的M1430外圓磨床,床身對(duì)地漏電麻手,我去用電筆測(cè)不出漏電,操作工人說(shuō)只要手不放在機(jī)床旁邊的工位架上(工位架是鐵制的),就感覺(jué)不出麻手,我去照他的辦法,一手放在機(jī)床,一手放在工位架上,沒(méi)有麻手感覺(jué),同時(shí)車(chē)間的老王師傅也去摸了,不感覺(jué)麻手,偏偏操作這臺(tái)機(jī)床的工人(馬屁精)說(shuō)有電,麻手.我于是用萬(wàn)用表10K檔測(cè)了馬屁精的人體電阻,只有5K,我又測(cè)了老王師傅和我自己的人體電阻,都在50K以上,難怪馬屁精說(shuō)磨手呢,我用萬(wàn)用表測(cè)了機(jī)床與工位架之間的交流電壓是9V,說(shuō)明是機(jī)床線路漏電了,機(jī)床用的冷卻液是皂化油加水.機(jī)床的按鈕板很臟,拆下按鈕板一看反面有很多皂化油,按鈕上的電線接頭很臟.一一擦干凈.裝好,測(cè)一下機(jī)床與工位架之間電壓為零.
機(jī)床的控制變壓器或照明變壓器燒了,一定要檢查一下外圍電路有沒(méi)有短路,不能一換了之.*常見(jiàn)的是照明燈頭短路,現(xiàn)在市場(chǎng)上的膠木燈頭不耐用,夏天換上*多用一個(gè)月就要換了,同時(shí)燈頭上的錢(qián)容易老化.車(chē)床上的照明線路壞得*快,鐵屑出來(lái)把照明線絕緣層拉破,變壓器一下子就短路燒掉.我前上個(gè)星期修的數(shù)控車(chē)床故障就是照明變壓器燒了,原因是機(jī)床床身上的潤(rùn)滑泵電機(jī)燒了,但是這個(gè)電機(jī)很小,一般電工看了還不知道是什么東西.前面有一個(gè)老電工修過(guò)了,換了變壓器,并檢查了24V照燈電路是好的,不知路,不漏電.他就沒(méi)折了,以為是110V控制電壓短路,故110V那根線不敢接上.只是插在里面.我拿了萬(wàn)用表去了,打開(kāi)機(jī)床電箱門(mén),還能聞到一股膠臭味.用萬(wàn)用表測(cè)直流電阻,也沒(méi)有找出明顯短路的地方,只好讓車(chē)工師傅站在空氣開(kāi)關(guān)邊,讓他短時(shí)間送電,時(shí)間是10秒鐘之內(nèi),我看那24V照明燈泡是一閃一閃的,嚴(yán)重短路,迅速斷電用手摸剛換上的變壓器線圈已經(jīng)很燙,象這樣的故障不能長(zhǎng)時(shí)間通電用萬(wàn)表測(cè)量電壓的,否則新?lián)Q的變壓器又要被燒掉,這個(gè)只能憑自己的經(jīng)驗(yàn)去找了,因這臺(tái)數(shù)控車(chē)床不是下規(guī)廠家產(chǎn)的,電路圖根本沒(méi)有,我一根一根線頭找,本機(jī)床的照明變壓器,初級(jí)是380V輸入,次級(jí)輸出是220V,110V,24V,,220V一路去床身定時(shí)潤(rùn)滑泵,一路去數(shù)控系統(tǒng)開(kāi)關(guān)電源供電端,由開(kāi)關(guān)電源進(jìn)一步處理,輸出直流+5V,+24V,供數(shù)控系統(tǒng)用.另一路去機(jī)床電箱散熱風(fēng)扇,110V去控制機(jī)床的交流接觸器線圈.我把機(jī)床220V保險(xiǎn)絲斷開(kāi),昭明燈泡亮度正常,不閃了,先是短時(shí)間通電看,然后加長(zhǎng)一點(diǎn)時(shí)間,三次就可以確認(rèn)無(wú)短路了,于是查220線路,系統(tǒng)開(kāi)關(guān)電源是好的,系統(tǒng)通電時(shí),液晶屏能點(diǎn)亮,并顯示系統(tǒng)信息,將電箱接線槽中的線全部拉出一根一根的找,找到線號(hào)U2的紅線與另外一根紅線,與機(jī)床冷卻泵同時(shí)穿在一根軟管里,一直到床身潤(rùn)滑泵.拆下潤(rùn)滑套電機(jī)的接頭,重新接上220保險(xiǎn)絲,通電十分鐘變壓器只有一點(diǎn)微溫.潤(rùn)滑泵電機(jī)短路了.更換潤(rùn)滑泵組件,機(jī)床恢復(fù)正常.就是這樣一個(gè)小毛病,那個(gè)老電工找了兩天....
機(jī)床電氣或電機(jī)漏電了,只能手的背面去試,不能用手心去試,否則很容易觸電的,機(jī)床在工作時(shí),聞到有油漆的臭味時(shí),一個(gè)是電機(jī)漆包線不好了,電機(jī)沒(méi)力,要不了多天就會(huì)燒掉冒煙.二是電磁鐵的線圈燒了.三是交流接器的線圈因銜卡死而燒掉.有的嚴(yán)重時(shí)連帶旁邊的導(dǎo)線都燒了.這個(gè)是很好找的.
用手按一按各接觸器或中間繼電器,看看觸點(diǎn)及衍鐵是不是靈活,手按上去不靈活,彈性不好的,一定要更換,特別是那一種接觸器式繼電器,彈性不好,一般是里面的觸點(diǎn)也不好了,觸燒了,接觸不良.
PLC控制的電路故障率比較低,修起來(lái)也比較快,一般都是外圍的行程開(kāi)關(guān)壞,接觸器壞,機(jī)床動(dòng)作過(guò)快的,PLC的輸出觸點(diǎn)容易燒掉或粘連而不能斷開(kāi)的.這個(gè)我遇到過(guò)幾次,一般是輸出觸點(diǎn)是小型繼電器型的PLC好出這個(gè)故障.檢查外圍電路正常,就是PLC問(wèn)題了.這個(gè)平時(shí)遇到不是很多.我前年夏天在我原先的廠上班,就遇到PLC里面觸點(diǎn)粘連,斷不開(kāi),是剃齒機(jī),機(jī)床一送上電,液壓還沒(méi)有沒(méi)有開(kāi)啟,機(jī)床工作臺(tái)換向電磁鐵就得電.,只好斷電,等一個(gè)小時(shí)后,用手在PLC上輕輕彈兩下,把里面的觸點(diǎn)彈開(kāi),好了以后,還用了近一年時(shí)間,PLC的那個(gè)觸點(diǎn)才完全失效.
修機(jī)床時(shí),一定我多問(wèn)問(wèn)操作本機(jī)床的工人,他是每天都在這臺(tái)床子上做,機(jī)床有一點(diǎn)小毛病,他們是很清楚的.我修齒輪加工機(jī)床,一般的機(jī)床我都會(huì)操作,會(huì)做那道工序的產(chǎn)品,滾,插,剃,珩等.自己不會(huì)操作,又怎么知道這臺(tái)床子是哪一個(gè)動(dòng)作不正常....