4.3刀库换刀装置的装调与维修解析
刀库安装及调试方法
刀库的安装调试方法及注意事项一、调试前先确认刀库动作是否正确。
（刀套上下、刀盘正反转、刀臂旋转方向）。
二、FANUC刀库调试参数及方法㈠圆盘式（机械臂）刀库❶Z轴换刀点高度参数1241。
❷主轴定向角度参数4077 。
（注：参数3117#1设为1，可以在诊断画面445号参数下检测主轴角度位置。
）❸刀库重置M40.方法：打开K参数画面，K1.5/1 Z轴上下K4.7/1 刀库显示表打开及显示K4.5/1刀臂旋转K7.0/1 打开气压低检测信号然后把Z轴移动到安全位置，手动模式下主轴定向，按F1旋转刀臂.注意：❶Z轴始终位于刀臂安全位置之上。
❷刀库调试完成后，除K4.7打开外，其余K参数要全部关闭。
❸ATC动作前查看刀套水平状态。
㈡斗笠式刀库（伞形刀库）高度及角度参数同上K参数画面，K1.5/1 Z轴上下K6.0/1刀盘进退然后把Z轴移动到安全位置，手动模式下主轴定向，按F1进退刀盘。
三、三菱刀库调试方法及参数㈠圆盘式（机械臂）刀库❶Z轴换刀点高度参数2038❷主轴定向角度参数3108❸M21刀套下（垂直）❹M20刀套上方法：打开IF诊断画面L102/1 Z轴上下L107/1 机械臂旋转然后把Z轴移动到安全位置，在位置画面输入M25（扣刀）/M26（换刀）/M27（刀臂回到位）执行刀臂动作。
注意：❶刀库调试完成后，L102、L107要置为0.❷ Z轴始终位于刀臂安全位置之上。
❸ATC动作前查看刀套水平状态。
㈡斗笠式刀库高度及角度参数同上IF诊断画面X21A/1 Z轴上下Y206/1刀盘进退然后把Z轴移动到安全位置，在IF诊断画面下对Y206/1或0进行刀盘进退。
四、刀库安装调试注意事项。
①安装前先检查刀库外观有无破损，油漆是否刮花，是否缺少零部件，及时向质检反应。
缺少的零部件不要到仓库里随便拆装。
②圆盘刀库调试前要先检查刀库刀臂与刀套的中心是否正确，方法，按电磁阀强制刀套向下，装上对刀仪，旋转刀臂，用对刀棒检查中心是否正确。
刀库和换刀装置的故障诊断方法和维修分析
刀库和换刀装置的故障诊断方法和维修分析摘要：本文首先数控机床刀库与换刀装置为研究对象，首先简要分析了自动换刀装置的基本形式，指出了刀库及换刀机械手在日常运作时的常见故障，并给出了具体的维修方法，望能为此领域研究有所借鉴与帮助。
关键词：刀库;换刀装置;故障诊断;维修刀库与换刀装置是为大、中型加工中心提供配套支持，且实现自动换刀与刀具储备的两部分，乃是重型加工中心、高档加工中心的重要构成。
针对刀库来讲，其主要作用就是提供储刀位置，并且能够依程式控制，合理选刀具，并准确定位，以此完成刀具交换;而换刀装置则执行交换刀具的动作。
在实际运行当中，刀库和换刀装置经常会出现各种故障，因而会影响整个生产的正常开展。
本文结合实际情况，就其故障诊断方法及维修策略作一探讨。
1.自动换刀装置的基本形式（1）带刀库所对应的自动换刀系统。
针对此系统而言，其主要由两部分构成，其一为交换机，其二是刀库与刀具。
首先将加工时所需所有刀具均安装于刀柄上，于机外预先调整其尺寸，并按照特定方式，放到刀库当中。
在进行换刀时，首先会从刀库中选刀，并借助刀具交换装置，将刀具从刀库与主轴上取出，而在刀具交换后，把新刀具装到主轴上，然后把旧刀具放回到刀库当中。
需要指出的是，用于存放刀具的刀库容量很大，其除了能够安装于主轴箱的上方，还可根据现实需要，当作单独部件，安装于机床外，借助搬运装置而完成刀具的运送。
（2）更换主轴头换刀。
如果数控机床当中安装有旋转刀具，那么对主轴头进行更换，便是一种比较简单的方式。
针对主轴头来讲，一般情况下，其有两种方式，即立式与卧式，且经常用转塔的转位对主轴头进行更换，以此来达到自动换刀的目的。
而在转塔所对应的各主轴头上，事先便安装有能够满足各工序操作需要的旋转刀具。
当换刀指令发出之后，各主轴头会按照指定顺序，旋转至加工位置，且与主轴运动相连接，主轴将刀具带动，并进行旋转，而对于其他处在非加工位置的主轴，均和主运动之间呈脱开状态。
自动换刀装置控制原理及故障分析
第27 卷第1期2 0 0 9 年1 月西安航空技术高等专科学校学报Journal of Xi an Aerotechnical CollegeVol 2 7 No 1Jan . 2 0 0 9 自动换刀装置控制原理及故障分析罗庚合1, 黄万长2( 1. 西安航空技术高等专科学校机械工程系, 陕西西安710077; 2. 陕西法士特齿轮有限公司, 陕西西安710077)摘要: 加工中心自动换刀装置提高了数控机床的加工效率, 但由于加工中心换刀装置的动作控制比较复杂, 包含机械、电气与PM C、液压和检测等技术, 所以自动换刀装置的故障率比较高, 主要介绍自动换刀装置的类别和控制,自动换刀装置的故障诊断方法, 列举了自动换刀装置的一些常见故障及维修示例。
关键词: 加工中心; 选刀; 刀具交换; 乱刀与掉刀; PM C 诊断; I/ O 状态诊断中图分类号: T H161+ . 21 文献标识码: A 文章编号: 1008- 9233( 2009) 01- 0014- 051 引言4、6、8、12 工位, 有用电动机驱动的正传和反转, 也有用液压系统通过电磁换相阀和顺序阀进行控制加工中心可分为车削中心、镗铣中心和钻削中心等, 加工中心在加工过程中, 要使用多种刀具, 因此必须有自动换刀装置, 以便选择不同刀具, 完成不同工序的加工工艺。
常用的刀库形式有圆盘式刀库, 链式刀库, 格子盒式刀库。
按有无机械手又可分为不带机械手的自动换刀装置和带机械手的自动换刀装置。
按刀库的旋转和机械手的动作驱动方式可分为有液压、气动控制系统和电气与机械联合控制的驱动系统。
随着加工中心数控机床的普及和应用, 自动换刀装置控制过程中的故障率也比较高。
由于自动换刀装置结构比较复杂、控制为机、电、液联合控制, 复杂系数高等原因。
所以加工中心自动换刀装置的故障维修比较困难。
简要叙述换刀装置的分类和特点, 以立式镗铣中心普遍使用的圆盘式加工中心自动换刀装置为例, 分析自动换刀装置的控制原理及常见故障的维修方法。
4.3刀库换刀装置的装调与维修教程
数控机床机械系统装调与维修一体化教程
检修实例3:机械手无法从主轴和刀库中取出刀具的故障排除 故障现象：某卧式加工中心机械手，换刀过程中，动作中断，报警指 示灯显示器发出2012号报警，显示内容为“ARM EXPENDING TROUBLE” （机械手伸出故障）。 故障分析：机械手不能伸出，以致无法完成从主轴和刀库中拔刀故障 的原因可能如下。 （1）“松刀”感应开关失灵。在换刀过程中，各动作的完成信号 均由感应开关发出，只有上一动作完成后才能下一步动作。第3步为 “主轴松刀”，如果感应开关未发信号，则机械手“拔刀”就不会动 作。检查两感应开关，信号正常。
数控机床机械系统装调与维修一体化教程
主编：韩鸿鸾
数控机床机械系统装调与维修一体化教程
模块四 自动换刀装置装调与维修
任务三 刀库换刀装置的装调与维修
数控机床机械系统装调与维修一体化教程
1 2 3 4 5
任务引入
任务目标 任务实施 知识内容 任务拓展 任务巩固 数控机床机械系统装调与维修一体化教程
6
现代数控机床中，除数控车床外，具有自动换刀装置的数控机 床，如铣削中心、车铣中心等，一般采用刀库换刀。
刀库
数控机床机械系统装调与维修一体化教程 床身
任务目标
1
掌握刀库换刀装置的拆装工艺
2
能对刀库换刀装置进行拆装与保养
3
会排除刀库换刀装置由机械原因引起的故障
数控机床机械系统装调与维修一体化教程
任务实施
二、机械手与刀库的维护
1.机械手与刀库的维护项目 （1）严禁把超重，超长，非标准的刀具装入刀库，防止在机械手换刀 时掉刀或刀具与工件、夹具等发生碰撞。 （2）采取顺序选刀方式的机床必须注意刀具放置在刀库上的顺序是否 正确。 （3）用手动方式往刀库上装刀时，要确保放置到位，牢固，同时还要 检查刀座上锁紧装置是否可靠。 （4）刀库容量较大时，重而长的刀具在刀库上应均匀分布，避免集中 于一段。
刀库及换刀装置故障诊断与维修
确 保 装 到 位 ． 牢 靠 ． 检 查 刀 座 上 的 装 并 锁 紧装 置是 否可 靠 （ ） 常检 查 刀 库 的 回零 位 置 是 否 ４经 正确 ． 查 机床 主 轴 回换 刀 点 位置 是 否 检
到 位 ． 现 问 题 要 及 时 调 整 ． 则 不 能 发 否
卡 紧爪 弹簧压 力 过 小 ： 弹 簧后 面 的螺 或 母 松 动 ： 刀 具 超 重 ： 机 械 手 卡 紧锁 或 或
否 正 常 ：Ｌ 无 控 制 输 出 ． 可 能 是 接 口 ＰＣ
数 控 机 床 使 用 的 回转 刀 架 是 最 简 单 的 自动 换 刀 装 置 。 四方 刀 架 、 角 有 六 刀 架 ， 在 其 上 装 有 四把 、 把 或 更 多 即 六
的 刀 具 回 转 刀 架 必 须 具 有 良好 的 强 度
刀库及 换 刀装 置故 障诊 断与维修
周 瑜 飞
（ 南株 洲 职业技 术学 院 湖 南 株 洲 湖
摘
４ ３０ ） １ ０ ０
要 ： 明 了数 控 机床 刀库故 障诊 断的 理论 根 据 ； 出故 障诊 断与 维修 的基 本 方 法和 步骤 ； 通过 阐 指 并
精 选来 自一 线 的各类 典 型故 障 。 具体 详 细地介 绍 了故 障 的分析 与 处理过 程 。
板 中的 继 电器 失效 ：机械 连 接过 紧 ； 电
网电压 过低 刀库 转不 到位 的原 因可 能
有： 电动机 转 动故 障 ， 传动 机构 误差 。 （） ２ 刀套 不 能夹 紧刀 具 。原 因可 能 是 刀套 上 的调 整 螺钉 松 动 ．或 弹 簧 太 松 ． 成 卡紧 力不 足 ： 刀具超 重 。 造 或
关键 词 ： 库 ； 刀装 置 ； 刀机械 刀 换 换 中 图 分 类 号 ：Ｇ ５ Ｔ ６９ 文 献标 识码 ： Ａ
加工中心换刀装置控制及故障解决方法
动75度，回到机械手原始位置，此时机械手原位开关发出信号，倒刀电磁阀线圈 YV3B 断电，回刀电磁阀线圈YV5C 通电，气缸向下运动推动刀杯向上翻转90度，回 刀定位开关SX5B 检测到信号，为自动加工作准备，完成整个换刀控制过程。
如图 Id 所示。
4、自动换刀装置常见故障及解决方法（1）机械手卡死处理方法加丄中心在加工完零件自动换刀时，出现机械手卡死现象，屏幕出现2103# 报警，无法继续自动加工。
方法一：•设备禁止断电。
•在MDI 方式下输入M39 （强制换刀指令），按循环启动按钮进行强制换刀， 若机械手依然卡死，则参照方法二处理。
方法二：•设备禁止断电。
•在J0G 方式下松开主轴夹具，拆下机械手电机顶罩，手动逆时针盘电机，中途卸下刀座，继续盘电机至原位，消除2103#报警。
-TrtTOTT «C1L_ 9 1 - -UU 1 匸 14-1•按屏幕显示刀号在主轴装入刀座，HD：主轴刀号，XX:等待刀号。
•在MDI方式下输入M06换刀指令，装入另一刀座，若是T2刀座注意定位。
机床空运行一循环，确认主轴刀具与程序制定刀具一致性。
最后正确装夹工件自动加工。
（2）自动换刀时主轴掉刀故障处理方法在换刀时主轴刀座从机械手掉下，自动加工被迫停止。
•检查主轴换刀点是否偏移。
•主轴编码器与主轴连接是否松动，主轴编码器转位信号是否正确。
•检查机械手扣刀开关SX33位置。
•手盘电机察看机械手与主轴刀具换刀点是否干涉。
（3）刀库倒刀时刀座从刀杯内掉落故障处理方法•刀库换刀位置刀杯内弹簧疲劳变形，夹紧力不够，调整弹簧预紧力。
•倒刀气缸拉杆与刀杯定位偏移，倒刀定位开关SX5B信号无，调整螺钉及开关位置，恢复倒刀动作。
•刀座超过允许的重量限制。
（4）刀库乱刀故障处理方法不正确的操作使系统PMC参数丢失或刀库装置维修后，会出现换刀过程中乱刀现象，造成撞刀事故。
•恢复系统PMC参数，调整刀库计数开关、机械手初始开关及倒刀开关位置, 恢复换刀动作。
关于刀库和换台调整说明
限。
卧式机床： ６９１５ 设 １
（正 T）
６９１２ 设 ４
６９５５ ＜１２４１（Ｘ） ＜６９３５
６９５２ ＜１２４１（Ｂ） ＜６９３２
卧式机床： ６９１２ 设４
（倒 T）
６９１３ 设３
６９５３＜１２４１（Ｚ）＜６９３３
６９５２＜１２４１（Ｂ）＜６９３２
．换台门及装卸台门互锁
．．换台门：Ｄ４８８设为“1”，可取消换台门互锁．
６９５４ ＜ １２４１（Ｙ） ＜ ６９３４ 6934 意思：第五个位置开关动作最大值 6954 意思：第五个位置开关动作最小值 ４）．刀库安全门. 操作门. 换刀门互锁 卧式机床中：
．刀库安全门：将 Ｄ４８６ 置 “1”可取消刀库安 全门互锁。
．操作门：将 Ｄ４８７置 “1”可取消操作门互锁。 ．换刀门：将 Ｄ４９４置 “1”可取消换刀门互锁。 ５）．换刀点刀套号 换刀点刀套号存在 Ｄ２２中．在有回零开关的刀库中， 可直接用刀库回零操作来实现对 Ｄ２２ 中的数据的修改，即回 零后，Ｄ２２ 为“1“． 在没有回零开关的刀库中，要修改 Ｄ２２ 中的数，使 其与当前换刀点的刀套号相一致． ６）．主轴刀号 主轴刀号存在 Ｄ１００ 中．首次调整时 Ｄ１００ 中 的数必须和 ＃９９９ 中的数保持一致。 ７）．在随机换刀的刀库中，数据表如下：
卧式机床（倒 T）： ６９１1 设 １（X 轴） 6911 意思：执行第二个位置开关功能的控制轴号 ６９１４ 设 ２（Y 轴） 6914 意思：执行第五个位置开关功能的控制轴号
６９５１ ＜ １２４１（Ｘ） ＜ ６９３１ 6931 意思：第二个位置开关动作最大值 6951 意思：第二个位置开关动作最小值
Ｄ１００：９９（主轴刀号） Ｄ１０１：１号刀套 Ｄ１０２：２号刀套
加工中心自动换刀装置的常见故障及维修
加工中心自动换刀装置的常见故障及维修下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢!本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!加工中心自动换刀装置的常见故障及维修加工中心自动换刀装置是数控加工设备中的重要组成部分，其稳定运行对于保障加工效率至关重要。
刀库安装调整
工序号工步号工作内容及操作说明检验条件(与图纸及通用技术条件同时执行)工装及辅料工时(miｎ）9 将主轴箱下移到刀库夹臂以下50mm后将分体刀柄得锥柄部分装入主轴孔内并拉紧，再将主轴箱上升到Z向最高点后在刀库夹臂内装入分体刀柄得另一部分。
1０将主轴箱下移,使主轴端部与刀库夹臂工装端面间距约为2ｍm如图所示。
注意此时主轴得方位应为主轴得定向位。
1１调整刀库支架在Ｙ与X向得位置，同时用分体刀柄得中间轴检验分体刀柄得上下两体得中心就是否重合(中间轴就是否顺利通过),上下两体中心重合则换刀臂与主轴得换刀点重合调整完毕。
12换刀点得调整Z向返回参考点后下移主轴箱到刀库夹臂Z向换刀点得上方使分体刀柄得上体锥柄部与刀卡上分体刀柄得下体之间得间隙为0、３－0、５㎜之间。
(用塞尺测量)记录此处得机械座标值，并设定此值为主轴抓刀/松刀点座标。
将主轴箱上升100ｍｍ处记录此处得机械座标值,并设定此值标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期。
自动换刀装置的结构原理与维修
自动换刀装置的结构原理与维修8.4 自动换刀装置的结构原理与维修8.4.1 自动换刀装置的形式自动换刀装置是加工中心的重要执行机构，它的形式多种多样，目前常见的有以下几种。
1．回转刀架换刀数控机床使用的回转刀架是最简单的自动换刀装置，有四方刀架、六角刀架，即在其上装有四把、六把或更多的刀具。
回转刀架必须具有良好的强度和刚度，以承受粗加工的切削力：同时要保证回转刀架在每次转位的重复定位精度。
图8-17为数控车床六角回转刀架，它适用于盘类零件的加工。
在加工轴类零件时，可以用四方回转刀架。
由于两者底部安装尺寸相同，更换刀架十分方便。
图8-17 数控车床六角回转刀架1－活塞 2－刀架体 3、7－齿轮 4－齿圈 5－空套齿轮6－活塞 8－齿条 9－固定插销 10、11－推杆 12－触头回转刀架的全部动作由液压系统通过电磁换向阀和顺序阀进行控制，它的动作分为4个步骤：(1)刀架抬起当数控装置发出换刀指令后，压力油由a孔进入压紧液压缸的下腔，活塞1上升，刀架体2抬起，使定位用的活动插销10与固定插销9脱开。
同时，活塞杆下端的端齿离合器与空套齿轮5结合。
(2)刀架转位当刀架抬起后，压力油从c孔进入转位液压缸左腔，活塞6向右移动，通过联接板带动齿条8移动，使空套齿轮5作逆时针方向转动。
通过端齿离合器使刀架转过60o。
活塞的行程应等于齿轮5分度圆周长的1/6，并由限位开关控制。
(3)刀架压紧刀架转位之后，压力油从b孔进入压紧液压缸上腔，活塞1带动刀架体2下降。
齿轮3的底盘上精确地安装有6个带斜楔的圆柱固定插销9，利用活动插销10消除定位销与孔之间的间隙，实现反靠定位。
刀架体2下降时，定位活动插销10与另一个固定插销9卡紧，同时齿轮3与齿圈4的锥面接触，刀架在新的位置定位并夹紧。
这时，端齿离合器与空套齿轮5脱开。
(4)转位液压缸复位刀架压紧之后，压力油从d孔进入转位液压缸的右腔，活塞6带动齿条复位，由于此时端齿离合器已脱开，齿条带动齿轮3在轴上空转。
刀库安装及调试方法
刀库安装及调试方法刀库是机械加工中使用的一种工具刀具储存设备，用于存放和管理各种刀具和刀片。
安装和调试刀库的过程需要注意一些细节，下面将详细介绍刀库的安装和调试方法。
1.准备工作在开始安装刀库之前，我们需要进行一些准备工作。
首先，确定刀库的位置和安装高度，通常刀库应安装在机床右侧、接近主轴处，以方便取刀和更换刀具。
2.安装刀库机架将刀库机架与机床的工作台面对齐，使用螺栓将机架固定在机床上。
确保机架安装牢固，不会因为刀具的重量而晃动或摇摆。
3.安装刀库箱体将刀库箱体放置在机架上，确保刀库箱体与机架之间的连接牢固。
可以使用螺栓或其他固定装置进行固定。
4.连接电源将刀库的电源线连接到机床的电源上，确保电源线接触良好，并且不会因为移动而掉落或断开。
5.安装气动系统如果刀库有气动系统，需要根据设备的要求进行气源的连接和安装。
确保气源管路正常，无泄漏或堵塞现象。
6.安装刀具和刀片在刀库箱体内部安装刀具和刀片。
根据刀具的尺寸和形状，选择合适的刀具槽，将刀具插入刀具槽中。
注意确保刀具和刀片的安装正确，刀具刀片的尖端不应该接触到刀库箱体的壁板，以免造成损坏。
7.刀库调试在安装完刀具和刀片后，需要对刀库进行调试，确保刀具能够正常工作。
调试刀库的步骤如下：7.1启动刀库电源，确保刀库的电源指示灯亮起，并且没有异常报警。
7.2调试刀具夹紧力度。
通过调整刀库上的夹紧装置，使刀具能够夹紧并固定在刀库中。
7.3调试刀具换刀功能。
通过操作刀库面板上的换刀按钮，观察刀库的换刀动作是否正常。
注意观察刀具夹紧装置和刀具换刀台之间是否有干涉或碰撞现象。
7.4调试刀片供给功能。
通过操作刀库面板上的刀片供给按钮，观察刀片供给装置的动作是否正常。
注意观察刀片供给装置与刀库箱体之间是否能够顺畅运动，不会出现卡滞现象。
8.完成调试在调试刀库过程中，需要根据实际情况对刀库进行调整和优化，以确保刀库能够正常工作和满足加工要求。
调试完成后，需要将刀库的固定螺栓重新拧紧，并对刀具和刀片进行保养和清洁。
自动换刀装调的装调与维修
从变频器使用说明书上知：该变频器的输出频率有三种
设定方式，即01、02、03三种．对X1、X2输入端而言，01方
式为X1 ON X2 OFF；02方式为X1 OFF X2 ON 03方式X1 ON X2 ON。
检查01方式下，其设定值为0102，故在机械手动作时输
出频率只有2HZ，液晶显示屏上也显示为02。 故障原因：操作者误将变频器设定值修改，致使输出频
一定要将其恢复原值，否则会造成严重事故。
(l)机械手刀库在进行正常换刀时，请不要按面板上的 (2)如果换刀过程中突然停电，机械手卡在刀柄上。 1)主轴松刀 2)将机械手电机的煞车释放点打开。
数控机床电气系统装调与维修一体化教程
3)用扳手转动电机顶部轴端，使机械手回到原位(ATC指示灯变亮)，
注意观察机械手的运动方向，如果扳不动，请反向扳动。
(1)刀套下转90°
(2)机械手转75°
(3)刀具松开 (4)机械手拔刀
(5)交换两刀具位置
(6)机械手插刀 (7)刀具夹紧
(8)液压缸复位
(10)刀套上转90° (9)机械手逆转75°
二、刀库校准
1.斗笠式刀库 在MDI方式下输入M20指令并执行即可。
2.机械手式刀库
在MDI方式下输入M40指令并执行即可。
（5）斗笠式刀库， 用手轮将Z轴升至最高处，在MDI
方式下执行M22指令。将刀库退回远离主轴侧并取下无拉钉
的刀柄。 机械手式刀库：用扳手转动电机顶部轴端，使机械手
回到原位(ATC灯亮)，并将机械手电机的煞车释放点关闭。
（6）将K01.0改回“0”。 警告：K01.0为刀库保护功能有效，参数修改完成后，
斗笠式刀库换刀动作过程
l-刀库原点检知开关
刀库自动换刀雕刻机安全操作及保养规程
刀库自动换刀雕刻机安全操作及保养规程随着科技的不断发展，自动化设备在生产、加工领域中越来越普及，其中自动换刀雕刻机的运用让生产效率得到了提升。
然而，自动换刀雕刻机仍存在一定的安全隐患和故障率，因此在操作和维护时需要遵循一定的规程，以确保人身、设备安全并延长设备的寿命。
一、安全操作规程1. 机器使用前的准备工作在使用前，使用者需确保以下条件：•设备处于正常工作状态。
•机器的操作部位应干净整洁。
•检查刀库的刀片是否安装牢固。
•检查定位器是否正确、电源是否连接，通电前保证所有开关在关闭状态。
•安装刀具时，要施加力以确保刀具完全进入夹头。
2. 注意事项•雕刻机一定要放置在平整、干燥、通风、无尘的环境中。
•在操作机器时，必须要佩戴安全帽、工作服、手套等安全防护用品，以避免因失误而受到伤害。
•不允许擅自拆卸机器进行任何形式的改动，以免损坏机器或者出现危险。
•操作机器时不能过于疲劳，必须要经常休息以保证生产效率和工作质量。
3. 应急措施在机器操作过程中，遇到以下情况时应注意：•在设备发生故障时，应及时停机进行检查、维修。
•如果发生人员伤害事故，应及时拨打急救电话。
•如果发生火灾，应立即关闭电源并使用灭火器对火源进行灭火。
二、保养规程1. 刀库保养刀库的保养是重要的一项工作，保养不当将严重影响雕刻机的正常生产。
使用者应以下列方法进行刀库保养：•换刀前应清除刀库内部积存物，以免影响伸出或返回力。
•切勿用高压水枪或带水的吸尘器泼射液压罐造成油路混杂。
•刀库的密封圈使用时间一般为3000次刀片更换，使用一段时间后务必要检查并及时更换。
•定期排放液压站的油要求一定是油温在50-70度时进行排放。
2. 润滑保养定时对机器进行润滑保养是必要的，好的润滑维护可以延长机器使用寿命。
润滑保养应包括以下几个方面：•机器正常工作20个小时后须进行正常的润滑保养。
•润滑保养前必须切断电源、清除油路灰尘、污泥等余渣。
•在润滑过程中，使用者应注重润滑部位的润滑油量及其时间，过多或过少均会影响刀具的使用寿命。
刀库安装及调试方法
刀库的安装调试方法及注意事项一、调试前先确认刀库动作是否正确。
（刀套上下、刀盘正反转、刀臂旋转方向）。
二、FANUC刀库调试参数及方法㈠圆盘式（机械臂）刀库❶Z轴换刀点高度参数1241。
❷主轴定向角度参数4077 。
（注：参数3117#1设为1，可以在诊断画面445号参数下检测主轴角度位置。
）❸刀库重置M40.方法：打开K参数画面，K1.5/1 Z轴上下K4.7/1 刀库显示表打开及显示K4.5/1刀臂旋转K7.0/1 打开气压低检测信号然后把Z轴移动到安全位置，手动模式下主轴定向，按F1旋转刀臂.注意：❶Z轴始终位于刀臂安全位置之上。
❷刀库调试完成后，除K4.7打开外，其余K参数要全部关闭。
❸ATC动作前查看刀套水平状态。
㈡斗笠式刀库（伞形刀库）高度及角度参数同上K参数画面，K1.5/1 Z轴上下K6.0/1刀盘进退然后把Z轴移动到安全位置，手动模式下主轴定向，按F1进退刀盘。
三、三菱刀库调试方法及参数㈠圆盘式（机械臂）刀库❶Z轴换刀点高度参数2038❷主轴定向角度参数3108❸M21刀套下（垂直）❹M20刀套上方法：打开IF诊断画面L102/1 Z轴上下L107/1 机械臂旋转然后把Z轴移动到安全位置，在位置画面输入M25（扣刀）/M26（换刀）/M27（刀臂回到位）执行刀臂动作。
注意：❶刀库调试完成后，L102、L107要置为0.❷ Z轴始终位于刀臂安全位置之上。
❸ATC动作前查看刀套水平状态。
㈡斗笠式刀库高度及角度参数同上IF诊断画面X21A/1 Z轴上下Y206/1刀盘进退然后把Z轴移动到安全位置，在IF诊断画面下对Y206/1或0进行刀盘进退。
四、刀库安装调试注意事项。
①安装前先检查刀库外观有无破损，油漆是否刮花，是否缺少零部件，及时向质检反应。
缺少的零部件不要到仓库里随便拆装。
②圆盘刀库调试前要先检查刀库刀臂与刀套的中心是否正确，方法，按电磁阀强制刀套向下，装上对刀仪，旋转刀臂，用对刀棒检查中心是否正确。
自动换刀装置的拆装与调整教案
1）自评：学生对本项目的整个实施过程进行评价
2）互评：以小组为单位，分别对其他组做的工作结果进行评价和建议
3）教师评价：教师对学生汇报及成结果进行评价，指出每个小组极其成员的优点，并提出改进建议
学生自做汇报PPT
计算机
投影仪
讲解法
讨论法
教师就节能、环保、安全等问题提出建议
3．资料整理和提升
1、驱动对象
有液压卡盘、静压导轨、变速液压缸、主轴箱液压平衡、液压驱动机械手和主轴松刀液压缸等。
2、液压系统的维护要点
控制油污，保持清洁；
控制温升，减少能耗；
控制液压系统泄漏；
防止液压系统振动与噪声；
严格执行日常点检制度；
严格执行定期紧固、清洗、过滤和更换制度。
3、液压系统的点检
液压阀、缸及管接头是否泄漏；
3、用手动方式装刀时要确保装到位、装牢靠；
4、检查是否回零且换刀点位置是否到位；
5、要注意保持刀具刀柄和刀套的清洁；
6、开机时，应先使刀库和机械手空运行，检查各部分工作是否正常，特别是各行程开关和电磁阀能否正常动作。
二、刀库与换刀机械手的故障诊断（结合实例）
1、刀库中的刀套不能卡紧刀具
检查刀套上的调整螺母
数控机床拆装实训指导书
案例教学法
练习法
在实施过程中，小组对工作计划进行自查，及时修正，并进行工作情况记录。
2．准备好自动换刀拆装的工具及其资料
1）学员准备自动换刀装置拆装所需的工具及资料
2）教师指导
PPT
拆装实训设备
钳工工具
讲授法
3．自动换刀装置的拆装与调整
1）正确的使用工具对自动换刀装置进行拆装和调整
PPT
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检修实例4: JCS-018A方式加工中心机械手失灵故障排除
故障现象：手臂旋转速度快慢不均匀，汽液转换器失油频率加快 ，机械手旋转不到位，手臂升降不动作，或手臂复位不灵。调整 SC-15节流阀配合手动调整，只能维持短时间正常运行，且排气 声音逐渐混浊，不象正常动作时清晰，最后到不能换刀。 故障分析： 1.手臂旋转75°抓主轴和刀套上的刀具，必须到位抓牢，才能下 降脱刀。动作到位后旋转180°换刀位置上升分别插刀，手臂再 复位、刀套上。75°、180°旋转，其动力传递是压缩空气源推 动气液转换器转换成液压油由电控程序指令控制。
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检修实例5：刀库互锁M03不能执行的故障排除 故障分析：现场观察刀库的动作过程，发现该刀库运动存在明显的冲击 ，在刀库到达后位时，存在振动现象。通过系统诊断功能，可以明显发 现刀库的“后位”信号有多次通断的情况。而程序中的“换刀完成”信 号(M06执行完成)为刀库的“后位到达”信号，当刀库后退时在第一次发 出到位信号后，系统就认为换刀已经完成，并开始执行S**M03指令。但 M03执行过程中(或执行完成后)，由于振动，刀库后位信号再次消失，引 起了主轴的互锁，从而出现了主轴停止转动而Z轴继续向下的现象。 故障处理：通过调节气动回路，使得刀库振动消除，并适当减少无触点 开关的检测距离，避免出现后位信号的多次通断现象。在以上调节不能 解决时，可以通过增加PLC程序中的延时或加工程序中的延时解决。
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刀库换刀装置常见故障诊断
在教师、工厂工程人员、数控机床的维修人员、数控机床的
安装调试人员的参与下，学生结合上网查询、图书馆查资料等手
段，总结刀库换刀装置常见故障诊断。 刀库及换刀机械手结构复杂，且在工作中又频繁运动，所以
故障率较高。目前数控机床50%以上故障都与它们有关。
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检修实例3:机械手无法从主轴和刀库中取出刀具的故障排除 主轴系统不松刀的原因可能有以下几点：
（1）刀具尾部拉钉的长度不够，致使液压缸虽已运动到位。
（2）拉杆尾部空心螺钉位置起了变化。 （3）顶杆出了问题（如变形或磨损）而使刀具无法“松开”。
（4）弹簧卡头出故障，不能张开。
（5）主轴装配调整时，刀具移动量调得太小。拆下“松刀”液压缸，检查 发现这一故障系制造装配时，空心螺钉的伸出量调整得太小。
故障处理：调整空心螺钉的“伸出量”，保证在主轴“松刀”液压缸行程到
位后，刀柄在主轴锥孔中的压出量为0.4～0.5mm。经以上调整后，故障排 除
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主编：韩鸿鸾
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模块四 自动换刀装置装调与维修
任务三 刀库换刀装置的装调与维修
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1 2 3 4 5
任务引入
任务目标 任务实施 知识内容 任务拓展 任务巩固 数控机床机械系统装调与维修一体化教程
6
1.刀具交换时，掉刀的原因主要是由于（ D ）引起的。
A.电动机的永久磁体脱落 C.刀具质量过小（一般小于5kg） B.松锁刀弹簧压合过紧 D.机械手转位不准或换刀位置飘移
2.在刀具交换过程中主轴里刀具拔不出，发生原因可能为（ D ）。
A.克服刀具夹紧的液压力小于弹簧力 C.用于控制刀具放松的电磁换向阀不得电 B.液压缸活塞行程不够 D.以上原因都有可能
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（5）刀库的链带不能调得太松，否则会有“飞刀”的危险。 （6）经常检查刀库的回零位置是否正确，机床主轴回换刀点的位置 是否到位。 （7）要注意保持刀具刀柄和刀套的清洁，严防异物进入。 （8）开机时，应先使刀库和换刀机械手空运行，检查各部分工作是 否正常。 （9）平衡垂直运动部件的重量。通常平衡的方法主要有三种。 第一种是当垂直运动部件的重量较轻时，可采用直接加粗传动丝杠 ，加大电机扭矩的方法。 第二种是使用平衡重锤， 第三种是液压平衡法。
现代数控机床中，除数控车床外，具有自动换刀装置的数控机 床，如铣削中心、车铣中心等，一般采用刀库换刀。
刀库
数控机床机械系统装调与维修一体化教程 床身
任务目标
1
掌握刀库换刀装置的拆装工艺
2
能对刀库换刀装置进行拆装与保养
3
会排除刀库换刀装置由机械原因引起的故障
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任务实施
，了解刀库换刀装置的装
配过程。
换刀液压缸
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一、同步换刀机构（QM系列）的拆装
同步换刀机构（QM系列）的拆卸过程
同步换刀机构（QM系列）的结构
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装配注意事项
：在刀库换刀装置的拆装过程有什么失误？您是怎样解决的？
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标升降、高低情况，发觉左右配对的气液转换器的左边呈上限右边就呈
下限，反之亦然，且公用的排气口有较大的油液排出，分析气液转换器 、尼龙管道均属密闭安装，所以此故障原因应在执行器件液压缸上。
4.拆卸机械手液压缸，解体检查，发现活塞支承环O形圈均有直线性磨
损，已不能密封。 故障处理：更换液压缸缸筒与O形圈，重装调整后故障消失。
要正确。
2. 每半年检查加工中心换刀缸润滑油，不足时需要及时添加。 3. 每季度检查加工中心刀臂式换刀机构齿轮箱油量，不足时需
要添加齿轮箱油。
4. 每季度在刀臂式刀库传动部分须及时加润滑油脂。 5.刀套上的调整螺钉松动或弹簧太松，将使刀套不能夹紧刀具。
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二、选择题
4.（√）换刀时发生掉刀的原因之一可能是刀具超过规定重量。
5.（√）加工中心上使用的刀具有重量限制。 6.（×）每一年检查加工中心换刀缸润滑油，不足时需要及时添加。
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2.机械手与刀库的维护操作
机械手与刀库的维护操作
气枪所用的气源必须经过“压缩空气净化器”将水分
过滤后才能使用，严禁吹出的气体中带有水，以免导致刀
库零部件生锈，影响机械精度。
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三、常见故障诊断与排除
检修实例1:刀库无法旋转的故障排除 故障现象：自动换刀时，刀链运转不到位，刀库就停止运转了，机床 自动报警。
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检修实例3:机械手无法从主轴和刀库中取出刀具的故障排除 故障现象：某卧式加工中心机械手，换刀过程中，动作中断，报警指 示灯显示器发出2012号报警，显示内容为“ARM EXPENDING TROUBLE” （机械手伸出故障）。 故障分析：机械手不能伸出，以致无法完成从主轴和刀库中拔刀故障 的原因可能如下。 （1）“松刀”感应开关失灵。在换刀过程中，各动作的完成信号 均由感应开关发出，只有上一动作完成后才能下一步动作。第3步为 “主轴松刀”，如果感应开关未发信号，则机械手“拔刀”就不会动 作。检查两感应开关，信号正常。
传动轴
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电机轴 动力轴
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过渡轴与摇臂
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检测轴
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在教师的带领下，让 学生参观刀库换刀装置的
装配车间，并让技术工人
给学生介绍装配工艺，学 生通过与技术工人的交流
二、机械手与刀库的维护
1.机械手与刀库的维护项目 （1）严禁把超重，超长，非标准的刀具装入刀库，防止在机械手换刀 时掉刀或刀具与工件、夹具等发生碰撞。 （2）采取顺序选刀方式的机床必须注意刀具放置在刀库上的顺序是否 正确。 （3）用手动方式往刀库上装刀时，要确保放置到位，牢固，同时还要 检查刀座上锁紧装置是否可靠。 （4）刀库容量较大时，重而长的刀具在刀库上应均匀分布，避免集中 于一段。
3.造成卸刀时弹簧套没有随螺帽自动脱离主轴内孔的原因是（D ）。
A.弹簧套或主轴内孔表面有异物。在安装前，表面没有清理干净 B.安装时螺帽拧得太紧
C.弹簧套已损坏或者主轴内孔表面已损坏
D.弹簧夹头使用方法不对。
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三、判断题（正确的划“√”，错误的划“×”）
1.（√）换刀时发生掉刀的原因之一是系统动作不协调。 2.（√）刀库出现换刀混乱的原因之一是电池电压太低。 3.（√）换刀时发生掉刀的可能原因之一是时间太短。
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检修实例4: JCS-018A方式加工中心机械手失灵故障排除
2.因刀套上下和手臂上下是独立的气源推动，排气也是独立的消声排气
口，所以不受手臂旋转力传递的影响，但旋转不到位时，手臂升降是不
可能的。 3.观察75°、180°手臂旋转，或不旋转时油缸伸缩对应气液转换各油
故障分析：
1.检查电气控制系统，没有发现什么异常， 2.刀库链或减速器内有异物卡住；正常
3.刀库链上的刀具太重；正常
4.润滑不良。正常 5.发现伺服电动机内部有许多切削液，致使线圈短路。
故障处理：更换密封圈和伺服电动机后，故障排除。
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检修实例2:机械手不能缩爪故障排除 故障现象：某配套FANUC 11系统的BX-110P加工中心，JOG方式时， 机械手在取送刀具时，不能缩爪。机床在JOG状态下加工工件时， 机械手将刀具从主刀库中取出送入送刀盒中，不能缩爪，但却不报 警；将方式选择到ATC状态，手动操作都正常。 故障分析：经查看梯型图，原来是限位开关LS916并没有压合；调 整限位开关位置后，机床恢复正常。但过一段时间后，再次出现此 故障，检查LS916并没松动，经查发现液压缸拉杆顶端锁紧螺母的 紧定螺钉松动，使液压缸伸缩的行程发生了变化。 故障排除：调整了锁紧螺母并拧紧紧定螺钉后，此故障排除。