数控车床刀架典型故障诊断与维修.pdf

江苏省常熟中等专业学校 项目七：数控车床刀架典型故障诊断与维修 项目导读： 数控车床为了能在工件一次装夹中完成多个工步，缩短辅助时间，减少工件因多次安 装引起的误差，都带有刀架系统。数控车床的刀架是机床的重要组成部分，用于安装和夹持 刀具。它的结构和性能直接影响机床的切削性能和切削效率。电动刀架作为数控车床的重要 配置,在机床运行工作中起着至关重要的作用,一旦出现故障很可能使工件报废,甚至造成卡 盘与刀架碰撞的事故,而且刀架故障在数控车床故障中占有很大的比例，常常包括电气方面、 机械方面以及液压方面的问题。本项目通过对数控车床刀架的结构与工作原理的阐述，并以 其在日常生产中遇到的常见故障为依据，剖析了生产中刀架出现的故障，并提出相应的维修 方案。 一．学习任务： 务一：典型刀架拆装及结构分析 务二：刀架PMC 画面调用及功能分析 务三：刀架电气线路检测与工作原理分析 务四：刀架无法运转故障诊断与维修 务五：刀架旋转不停止故障诊断与维修 务六：刀架无法锁紧故障诊断与维修 二．项目学习目标： 知识目标 掌握数控车床典型刀架机构工作原理以及刀架PMC 控制原理， 理解刀架电路控制过程及霍尔元件工作原理。 技能目标 能够熟练进行典型刀架机构拆装，读懂刀架PMC 程序，能够熟 练运用常用工具对霍尔元件以及刀架电路的进行检测，会对典型刀架故障进行诊 断与排除。 教学条件 oi Mate TD 数控车床实训台， 常用机械拆装工具，万用表，讨论桌。 1 江苏省常熟中等专业学校 三．案例情境： 一台济南第一机床厂CK6136 数控车床，系统为FANUC 0i Mate TD,刀架为 四工位转盘式刀架。故障现象为：运行换刀指令T0202，刀架无换刀动作，过了 10 秒后，系统界面跳出 1004 警“Tool change over time”。机床无法实现 换刀，直接影响后道加工，给整套产品的生产进度造成了麻烦。 刀架的故障位置在哪里？怎么样才能快速排除刀架故障? 要及时快速排除数控机床的刀架故障，维修人员首先必须熟练掌握刀架的结 构、工作原理和控制流程，针对故障现象作出准确的判断；其次要能够读懂机床 使用企业提供的资料信息，包括参数、梯形图以及电气原理图等等；同时能够利 用系统的状态显示功能监测刀架的运行状态，掌握常用检测仪器和工具的使用方 法，结合刀架换刀机构动作状态确定故障点。 2 江苏省常熟中等专业学校 四．项目训练： 任务一 典型刀架结构拆装及结构分析 ·知识链接 1.典型刀架分类 数控车床使用的是刀架是最简单的自动换刀装置，按照结构形式划分，可以 分为：排刀式刀架、转盘式架、转塔式刀架等等。按照驱动形式划分，有液压驱 动和电机驱动两种。各式刀架如图7-1-1所示。 液压驱动刀架 电动刀架 排刀式刀架 图7-1-1 各式刀架 目前，国内数控车床刀架以电动为 ，分为转塔式和转盘式两种。转塔式刀 架有四、六工位两种形式， 要用于简易数控车床；转盘式刀架有八、十等工位， 可正、反方向旋转，就近选刀，用于全功能数控车床。另外转盘式刀架还有液压 刀架和电机驱动刀架。电动刀架是数控车床重要的传统结构，合理地选配电动刀 架，并正确实施控制，能够有效的提高劳动生产率，缩短生产准备时间，消除人 为误差，提高加工精度与加工精度的一致性等等。 2.刀架结构及各部件名称（表7-1-1 ） 四工位转塔式电动刀架是当前 流的刀架之一，是经济型数控车床的首选，市场占有率 相当高。因此，本单元就以温岭三和四工位电动刀架为研究对象，介绍刀架的结构和工作原 理。 三和LDB4 系列电动刀架 （如图7-1-2 所示）采用蜗杆传动，上下齿盘啮合，螺杆夹紧 的工作原理。具有转位快，定位精度高，切向扭矩大的优点。转换时采用霍尔开关发信。该 刀架包括电