数控四方刀架原理分析与快速故障诊断方法.pdfVIP

２０１５年１０月 机床与液压 Ｏｃｔ２０１５ 第４３卷 第２０期 ＭＡＣＨＩＮＥ ＴＯＯＬ ＆ ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳ Ｖｏｌ４３ Ｎｏ２０ － ＤＯＩ：１０．３９６９／ ｊｉｓｓｎ１００１ ３８８１２０１５２００６４ 数控四方刀架原理分析与快速故障诊断方法 李和明 （广西现代职业技术学院机电工程系， 广西河池５４７０００） 摘要： 数控车床自动换刀装置具有功能自动化、 结构复杂等特点， 因此诊断分析其故障也相对困难， 成本较高。 为了 能够快速诊断刀架故障原因、 提高生产效率和降低劳动强度， 通过分析数控四方刀架的工作原理、 关键信号、 参数、 电气 控制等， 提出了刀架故障的快速诊断方法， 并通过快速诊断方法的应用实例进一步分析刀架故障的分析诊断过程。 该方法 在生产实践和教学效果方面成效显著。 关键词： 数控四方刀架； 故障； 快速诊断 － － － 中图分类号： ＴＨ１７　 　 文献标志码： Ｂ　 　 文章编号： １００１ ３８８１ （２０１５） ２０ １９３ ２ 　 　 自动换刀装置是数控机床能够实现连续自动加工 功能的辅助装置， 在数控机床结构中较为重要， 一旦 自动换刀系统出故障， 机床将无法正常工作。 对于数 控车床来说， 常用数控四方刀架作为自动换刀装置， 这种数控刀架故障率较高， 严重影响工厂正常的生产 活动。 为了能够在数控刀架出故障时快速修复， 作者 就数控四方刀架的工作原理、 控制过程和相关信 号、 参数进行分析， 并提出刀架故障的快速诊断方 法。 以某机床厂的 ＬＫ⁃４０ＡＳ 数控车床为例进行分 图２　 刀架电气控制原理图 析， 该机床配置 ＧＳＫ９８０ＴＤａ数控系统和宏达 ＬＤ４Ｂ （２） ＣＮＣ发出换刀指令。 机床ＰＬＣ 的４ 个端口 系列刀架。 Ｘ１６、 Ｘ１７、 Ｘ００、 Ｘ０１分别与电控电路中端子３、 １　 数控四方刀架工作原理 １１、 ４、 １２连接， 是 １～４ 号刀的到位信号输入线路， 数控四方刀架工作流程如图１所示， 电气控制原 ＰＬＣ在每个扫描周期都会扫描这４ 个端口的电平信 理如图２所示。 在数控车床上， 自动换刀系统主要由 号， 接着在当前刀位有效电平信号 Ｆ２０５１的控制下 ＣＮＣ、 ＰＬＣ、 电气控制电路、 电机、 刀架本体、 检测 进行逻辑运算， 判断出当前刀号， 并向ＣＮＣ发送当 反馈装置等组成。 前刀号信号 Ｇ２０１。 ＣＮＣ在接收到换刀请求后， 比较 目标刀号和当前刀号是否一致， 若一致则不向ＰＬＣ 发出换刀指令； 反之， 则向ＰＬＣ发出刀具功能选通 信号Ｆ７３及目标刀号信号Ｆ２６； （３） ＰＬＣ控制换刀过程。 该换刀过程有 ３个步 骤： 正转换刀、 信号检测、 反转锁紧。