数控车床电动四工位刀架常见故障分析和维修

合集下载

数控车床四工位电动刀架的维修

了，只是电动机绕组是有一层绝缘漆，所以一直用
发讯盘即可；三是发讯盘上的霍尔开关与磁钢位置不准，或是磁钢无磁性，调整位置或更换磁钢；四是通信线断裂或刀位信号接收电路断裂，检查线
刀体抬起来，使上刀体与下刀体的齿盘脱开。这
道工序。
２常见故障诊断与维修．
（）电动刀架不换刀此类故障首先要判断刀１
架内部机械卡死还是刀架电动机故障。在换刀时，
若是听到电动机有较闷的嗡嗡声，则是电动机缺相，检查电动机供电线路；没有较闷的嗡嗡声，就
绕组与螺钉长期接触，绝缘漆破损，使得电动机绕
组通过此螺钉接地短路了。
供电电压是否正常和电动机三相绕组的阻值是否正
常。不正常则检查供电线路，若电动机出现故障，
更换电动机或拿去维修。（）电动刀架某一个刀号转不停，其余刀号２
１．防护圈２上刀体．７铝盖．１．３轴承８发讯支座．１．４离合销３离合盘．９．磁钢１．５发靠销４止退圈５大螺母．．１ｌ、Ｏ，螺母ｊ１．６下刀体１．１发讯盘１轮７呙６罩座．１．２键１．８定轴
正常此类故障，一是此刀号所对应的霍尔元件损坏或上拉电阻断裂，更换反讯盘即可；二是连接刀号的线断裂，检查连接线。（）电动刀架转不停，所有刀号都找不到这３

数控车床四工位电动刀架电气故障排查实例分析

坏，从而严重影响数控设备的利用率和企业的生
的方向控制信号的时间来达到控制电机转动时间的目的。在对刀架的控制中，方向控制或时间控制出现错误都会导致换刀失败甚至出现设备
我国不仅在机械加工水平存在一定的差距，而且在数控设备的维修、维护方面，专业维修人才也
对刀架的控制实质上是对刀架电机的控制。控制
的内容包括电机转动方向和电机转动时间；前者
由ＰＣ出的方向控制信号驱动继电器和接触器动Ｌ输作，利用接触器控制电机的电源和相序；后者在刀架内发讯盘所发刀位检测信号（作为ＰＣ输入信Ｌ
号）的配合下由ＰＣ序中的定时器控制Ｐ，输出Ｌ程ＩＣ
处于严重短缺的状态；以作者所在德阳市为例，
德阳是全国重大装备制造基地，机械加工企业有
大大小小１０多家，但是相当比例的企业没有专７０业的数控维修人员，很多机械加工企业还在沿用传统维修模式，让没有经过数控技术培训的普通维修电工去处理数控设备故障，导致故障排除难度大、周期长故障设备不能及时修理甚至损
步骤则通过控制刀架电机反转实现，因此换刀时

数控车床电动刀架故障分析及处理方法

（）开：架电动机与刀架内一蜗杆相连，架电动机１松刀刀转动时与蜗杆配套的涡轮转动，涡轮与一条丝杠为一体的此（为 “ 轮丝杠” 当丝杠转动时会上升（丝杠旋合的螺母称涡）与与刀架是一体的，当松开时刀架不动作，以丝杠会上升）丝所，杠上升后使位于丝杠上端的压板上升即松开刀架；（）刀：架松开后，杠继续转动刀架在摩擦力的２换刀丝作用下与丝杠一起转动即换刀；（）位：刀架的每一个刀位上有一个用永磁铁做的３定在
文章编号：６２３９（０２１— １００１７ —１８２１）３０９ —１
１引言数控刀架属于数控车床上的关键功能部件，旦出现一问题，个设备将无法工作，且刀架故障在数控车床故障整而中占有很大比例，然各厂家所生产的刀架结构、寸各虽尺异，无论是哪一类刀架，障原因大多相同，修方法也但故维可以互相参考。下面我们以西门子８２刀架常见故障为０Ｃ例来进行分析，可以为其它型号的刀架故障分析及处理也提供参考。
２常见故障现象
（）论是手动换刀还是指令换刀，架不转。１无刀（）动刀架换刀时，一刀位到位不停，能完成换２电某不刀，余刀位换刀正常。其（）动刀架锁不紧。３电

常见故障的诊断与维修案例—数控车床

常见故障的诊断与维修案例—数控车床例1:【故障现象】CKA6150机床在使用中，出现转动中的整个刀架转动突然停止，并出现报警，再次开启转动刀位，刀架断路器跳闸。

【分析与诊断】从上述故障现象分析，应该属于刀架的电气故障。

而刀架电气故障一般发生在刀架的霍尔元件、电动机和相关的线路上。

经检测4个霍尔元件都正常，电动机转动也正常，判断故障可能在PLC到刀架的传输导线上。

检查发现电气柜到通往刀架的电缆线外皮磨破，电动机线与地短路，断路器跳闸的原因找到，故障点也找到。

【故障排除及维修】相应的电缆线接好，绝缘包好，刀架恢复正常。

例2:【故障现象】机床Z轴方向加工尺寸不稳定。

【分析与诊断】该机床使用了两年多，近几个月发现Z轴方向定位精度不好，尤其是停止后再开机，往往就出现误差。

这类故障大多与机床传动链有关，有可能伺服电机到丝杠的齿形带磨损，也有可能刀丝杠两端轴承磨损导致丝杠窜动，还有可能机床压板松动，或者架重复定位不好。

镜检查，这些原因都不成立，进一步分析，停机后重新启动，需要回零操作。

出现误差应该和回零开关有一定的关系，检查回零开关发现有个紧固螺钉松动。

【故障排除及维修】拧紧开关上的紧固螺钉，故障就排除了。

例3:【故障现象】机床出现414报警，整机不能动。

【分析与诊断】机床配置的系统是FAUNC O-TD 系统，α系列的伺服电机及电动机。

首先从查询414报警含义开始。

CNC机床开机会进行自检，哪个单元出现故障，就会出现对应的报警号，414报警的含义是X轴伺服驱动器有异常。

【故障排除及维修】根据这条信息，我们检查了驱动器伺服电机和与链接的电缆线。

先从连接开始，打开电缆与伺服电机插头，发现插座有烧焦的痕迹，说明是插座短路所致，立即更换此插座，所有线按原样接好试车，机床恢复正常了。

例4:【故障现象】机床切削半径为300mm的圆弧时，圆弧表面粗糙度很高，有明显的刀痕。

【分析与诊断】机床是CKA6150 FANUC CO-TD系统．伺服是α系列交流伺服电动机，加工半径为300mm,圆弧是一个大的圆弧，在圆弧插补时Z轴移动得快．而x轴移动得很慢，这就要求X轴对细微的指令也要有良好的连续变化，即有较高的灵敏度。

数控车床电动四工位刀架常见故障分析和维修

数控车床电动四工位刀架常见故障分析和维修
1. 刀架不能正常旋转
故障原因：刀架轴承损坏、电机损坏、传动系统故障。

解决方法：
1）更换刀架轴承；
2）更换损坏的电机；
3）检查传动系统的零件并更换故障部件。

2. 刀具夹紧不力或无法夹紧
故障原因：刀具夹紧机构损坏、夹紧弹簧老化、扭矩减小。

解决方法：
1）更换损坏的夹紧机构；
2）更换夹紧弹簧并调整弹簧力；
3）检查传动系统的扭力传递部件并更换故障部件。

3. 刀架精度降低
故障原因：刀架导轨磨损、轴承磨损。

解决方法：
1）更换磨损的刀架导轨；
2）更换磨损的轴承。

4. 刀具切削音量变大
故障原因：刀具震动、夹头松动、刀具变形。

解决方法：
1）夹紧刀具，并检查夹紧力是否合适；
2）更换可能变形的刀具。

总的来说，数控车床电动四工位刀架的故障主要包括刀架不能
正常旋转、刀具夹紧不力或无法夹紧、刀架精度降低和刀具切削音
量变大等。

解决这些故障需要根据具体情况采取相应的维修方法，
如更换损坏的零件、调整刀具夹紧力度、检查传动系统的零部件等。

同时，也需要定期对数控车床进行保养和维护，以提高其可靠性和
使用寿命。

数控车床刀架常见故障维修(最新整理)

数控车床刀架常见故障维修数控技术及数控机床的应用，成功地解决了某些形状复杂，一致性要求高的中、小批零件的自动化问题，这不仅大大提高了生产效率和加工精度，还减轻了工人的劳动强度，缩短了生产准备周期。

但是，在数控车床使用过程中，数控车床难免会出现各种故障，所以故障的维修就成了数控车床使用者最关键的问题。

一方面销售公司售后服务不能得到及时保证，另一方面掌握一些维修技术可以快速判断故障所在，缩短维修时间，让设备尽快运转起来。

在日常故障中，我们经常遇见的是刀架类、主轴类、螺纹加工类、系统显示类、驱动类、通信类等故障。

而刀架故障在其中占有很大比例。

在这里，分类介绍一下日常工作中遇见的四工位电动刀架各类故障及相应地解决方法，希望能给大家提供一些有益的借鉴。

所用数控系统是广州数控设备有限公司所生产的gsk系列车床数控系统。

中国国际模具网故障现象一：电动刀架锁不紧中国国际模具网故障原因处理方法中国国际模具网①发信盘位置没对正 :拆开刀架的顶盖，旋动并调整发信盘位置，使刀架的霍尔元件对准磁钢，使刀位停在准确位置。

中国国际模具网②系统反锁时间不够长:调整系统反锁时间参数即可（新刀架反锁时间ｔ＝１.2ｓ即可）。

中国国际模具网③机械锁紧机构故障 :拆开刀架，调整机械，并检查定位销是否折断。

中国国际模具网故障现象二：电动刀架某一位刀号转不停，其余刀位可以转动中国国际模具网故障原因处理方法中国国际模具网①此位刀的霍尔元件损坏:确认是哪个刀位使刀架转不停，在系统上输入指令转动该刀位，用万用表量该刀位信号触点对+24v触点是否有电压变化，若无变化，可判定为该位刀霍尔元件损坏，更换发信盘或霍尔元件。

中国国际模具网②此刀位信号线断路，造成系统无法检测到位信号:检查该刀位信号与系统的连线是否存在断路，正确连接即可。

中国国际模具网③系统的刀位信号接收电路有问题:当确定该刀位霍尔元件没问题，以及该刀位信号与系统的连线也没问题的情况下更换主板。

数控车床四工位回转刀架的故障诊断与维护

位置足否正确。电压值是否在规定范围内，可通过更换保险、调整开关位置、
换刀过程：（１）松开刀架电机与刀架内一蜗杆连接，刀架电机转动时与蜗杆配
使接通部位接触良好等相应措施来排除。除此以外，电源不通的原因还可考虑刀架至控制器断线、刀架内部断线、电刷式霍尔元什位露变化导致不能正常通断等情况。手动换刀正常、不能白动换刀。此时应重点检微机与刀架控制器引线、微｝ＩｔＩ／ｏ接口及刀架到位回答信号如果电器也没ｆｕ１题那就检测机械，用六角扳手插入蜗杆端部旋转时不易转动，而用力时呵以转动，１ｆ＿＿｛卜次夹紧后刀架仍不能启动。此种现象出现，可确定刀架不能启动的原因是预紧力过大，可通过调小刀架电机夹紧电流排除之。
Ｉｌｉ平。４Ｒ霍尔元件开关输出的４个刀位信号Ｔ１￣１、４分别送到４只光耦合进行处理，经过光电隔离的信号再送给Ｉ／Ｏ接口芯片。架每个霍尔元件都正对一个刀位，当刀具转到工作位置时，利用磁体雨ｌ霍尔元件导通，将川架位置发送￣ＩＰＬＣ的数字输入。通过ＰＬＣ的数字输出，控制卣流继电器，继电器再驱动交流接触器连通三相交流电源，使刀架电动机正转或反转。
例２、故障现象：刀架不能正常夹紧故障分析：出现此故障时，首先柃查夹紧开关位置是否同定不当，并调

数控机床四方电动刀架电器故障分析【专业版】

数控机床四方电动刀架电器故障分析【专业版】(文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用,可编辑放心下载）数控机床四方电动刀架电器故障分析马同新,刘安（山东省城市服务技术学院，264000）摘要：本文讲述了四方电动刀架常见的故障及其维修方法关键词：四方电动刀架; 发讯体中图分类号：TG759 文献标识码：B 文章编号：1004-0420(2021)01-0022-020 引言随着我国机械制造业的发展，数控机床已经普及。

在数控机床的维修与保养中，刀架是其中重要的一部分。

四方电动刀架是数控车床上一种常见的刀架，现以此类刀架为例进行故障分析。

1 机构描述四方电动刀架是以电动机为动力，带动蜗杆旋转，蜗杆带动蜗轮转动，再带动刀具实现换刀；有电动机的正反转带动刀架的抬起换刀和刀架的锁紧，由霍尔元件作为发讯体，把刀位信号发送给数控系统。

图1为机械结构示意图，图2为发讯体与系统连接电器原理图。

图1 螺旋型四工位刀架结构图图2 四工位发讯体系统连接原理图2 故障分析2.1 故障现象一西门子802S系统报警“刀位信号丢失”。

故障分析：802S系统启动后，需要检测刀位信号是否正常。

刀位信号的输入口为I1.0~I1.5，并且信号必须是高电平，如果得不到高电平信号，就会出现刀位信号丢失报警。

四方电动刀架一般都是由霍尔元件作为发讯体，从图2中可以看出刀架的高电平信号是从上拉电阻得到的。

该故障现象说明系统没有检测到来自刀架侧的高电平信号。

故障检测：首先检测24 V电源是否正常，如果无24 V电源，那么就没有高电平刀位信号；再者检查霍尔元件和上拉电阻是否埙坏；其次检查传输信号电缆是否畅通。

2.2 故障现象二系统不能正确的找到刀位或系统报警“寻找刀位超间”。

故障分析：刀架在寻找刀具的过程中，都有时间的设定，如果超出系统设定的时间就会出现系统报警。

该故障现象说明系统在设定的时间内没有接收到刀架侧的刀位信号。

故障检测：首先检测霍尔元件是否埙坏或强力磁体位置是否合适，其次再检测刀架信号电缆是否断路。

数控车床四工位刀架维修

数控车床四工位刀架的维修摘要：在当前的生产中，因数控车床具有加工效率高和柔性强等特点，大都肩负着工厂重要和复杂零件的加工任务。

刀架作为数控车床的重要部件之一，其品质在某种程度上决定着数控车床的档次，而数控刀架故障在数控车床故障中约占1/3 。

本文详细介绍常用的四工位数控刀架控制原理，并举例说明数控刀架排除故障的方法。

关键词：数控车床；刀架；故障1 ．四工位数控刀架的结构和控制原理四工位数控刀架得到选刀指令后，由三相异步交流电动机正传，带动蜗杆蜗轮丝杠转动，将动齿盘抬起，松开刀架，拔出定位销，传动盘带动刀架转位。

当转到选刀工位时，相应工位的霍尔开关感应到永磁体，霍尔元件发出信号，数控系统接收到信号后发出指令，使三相异步交流电动机反传，经过蜗杆、蜗轮、丝杠、传动盘，带动刀台反转，定位销在弹簧的作用下进入定位槽中，刀台停止转动，动齿盘在三相交流异步电动机的带动下向下移动，实现精定位和锁紧动作，到位后微动开关发出信号，选刀结束。

四工位数控刀架的强电控制如图1所示。

刀架三相异步电动机正（反）转是p l c输出y 80.4（y 80.5）继电器ka4（ka11）吸、ka10(ka11）的常开点闭合km5（km6）吸，接通主电路，实现电动机的正传（反转）（见图2）。

如图 2所示，刀架在选刀的过程中，根据 4个元件（sq41、sq42、sq43、sq44），通过磁感应发送给数控机床p l c（x22.0、x22.1、x22.2、x22.3），通过p l c比较，当到达编程刀位后，p l c输出 y 8 0.5 ，三相交流异步电动机反转并延时实现刀架的定位锁紧动作。

2 ．数控刀架维修方法数控车床刀架故障分机械故障和电气故障两部分。

机械故障直观，维修和排除相对容易一些；电气故障要根据电路图分布排除。

下面举几个笔者在实际工作中的例子，说明数控车床刀架的维修方法。

( 1 )数控刀架的机械故障一般经过解体细心观察，都能找到机械故障的部位。

数控车床刀架控制常见故障及维修

故障维修—164—数控车床刀架控制常见故障及维修康宇(赣州金环磁选设备有限公司，江西赣州 341000)数控车床融合了多种技术，诸如计算机信息技术、机械制造技术以及液压气动技术等，存在着精度高、效率高、柔性高、自动化程度高的优势。

刀架属于数控车床件自动换刀的装置，涉及机械传动与PLC 程序控制。

生产产品的过程中，电动刀架正常运转与机床加工效率、稳定性之间存在着紧密的联系。

若刀架产生故障，就会妨碍产品加工的正常进行，若情节严重还会出现碰撞，损坏产品。

所以，机床正常工作中，若刀架出现异常，怎样准确、迅速、高效解决故障，防止严重后果的出现十分重要。

一、数控车床电动刀架的工作原理图1 数控车床刀架结构本文将LDB4电动刀架作为例子。

对于该系列电动刀架而言，为四工位刀架，整体结构如图1所示。

实际运转的过程中，刀架在蜗轮和蜗杆结构基础上，通过电动机将驱动传给丝杠，针对螺母和转动刀架，应对其进行有效连接，则是螺母和转动的刀架间不停地上下滑动，不能够产生相对转动的情况，通过齿面啮合对电击底座、螺母进行准确定位。

针对螺母在啮合齿尚未完全脱开运转，同时转动刀架也不可出现转动的情况。

初始过程中，通常会由于丝杠处在顺时针旋转状态，导致和螺母相对转动的刀架渐渐向上移动，完全脱离了啮合齿，难以确保销钉、止推槽相关功能的发挥，秉承严格、规范的流程，即丝杠转动——螺母转动——刀架转动——进行换刀，达到实际规定工位之后，通过霍尔元件定位系统把准确定位的信号迅速传递到数控装置体系中，直到整个工作完成。

接下来，采用霍尔元件定位系统、辅助定位销钉，对具体位置进行准确定位。

充分彰显止槽、销钉的功能，螺母和刀架两个系统均不得出现反转的情况。

因此，螺母系统便会沿着丝杠渐渐地向下移动，直到遇到两对啮合齿，并有效啮合后完成下移，这样，换刀过程便顺利完成[1]。

二、电动刀架常见故障判断及应对方法（一）电动刀架换刀时运转不停其一，设备霍尔元件存在问题。

数控车床电动刀架故障诊断与维修

数控车床电动刀架故障诊断与维修摘要：电刀支架失效是数控车床中最常见的一种故障。

以FANUC0i数控机床为实例，对LDB4四工位电动刀架的机械结构、电动刀架的操作次序进行了分析；本文对电动刀架的电控原理和 PLC编程进行了深入的探讨，并以电动刀架的故障诊断为例，对同类产品的分析、诊断和维修方法进行了归纳，为同类产品的诊断和维修工作提供了依据。

关键字：数控车床；电动刀架；故障诊断与维修；1.引言数控车床分为刀架、系统、进给型等几种故障，其中电动刀架是 CNC机床的重要组成部分，它能促进机床的高效运转。

如果电动刀片出现问题，将会造成很大的损伤，甚至会造成刀片与卡头的碰撞，造成不可预见的意外。

目前，电动刀架的故障问题时有发生，严重地影响着机床的工作，因此，对其进行及时的诊断和修理是非常必要的。

2.数控车床电动刀架的工作原理作为一个例子，LDB4的电动刀架。

这种电动刀架是一种四工位刀架，它包括电动机、蜗轮、螺杆、螺帽、螺杆等部件，在这种电动刀架的正向旋转时，电机将传动传递到螺杆上，用一个键槽把螺丝帽与转动的刀座连接起来，使螺丝和刀架总是能保持上下滑动，而不能相互转动，用齿轮啮合实现螺帽和电机的紧固，螺母在这一对齿轮没有脱离之前，不能旋转，刀架也不能旋转，一开始，丝杠就会随着螺旋轴的顺时针方向旋转，从而带动刀柄和螺帽的相反方向向上运动，直到啮合齿真正脱离，才能充分发挥螺杆与止推槽的作用，按照规范的程序：螺杆转动一螺帽，刀座一转一进行切刀，到达所需工位后，使用霍尔单元定位系统将信号输入 CNC设备，实现旋转，通过霍尔元件的定位和辅助定位销，精确定位；因为推进器和销子的影响，螺帽和刀座都不允许出现倒退的现象，所以，螺母系统会不断地向下运动，直至两对啮合的牙齿再次咬合，如此，整个替换程序就完成了。

3.数控车床电动刀架的故障诊断和维护（一）电动刀架换刀时不动作(1)刀座被机械卡住。

刀架机械卡住会导致刀架马达卡住，产生超负荷报警，并且，在排除机械卡住的情况下，可以将刀架从马达上拆下来，用扳手盘动蜗杆，如果不能旋转，说明机械有问题。

数控车床四方刀架常见故障与维修方法

数控车床四方刀架常见故障与维修方法作者：郭飞鹰来源：《科技资讯》2014年第11期摘要：数控车在加工制造行业应用越来越广，从而推动职业教育“数控技术”专业的发展，也为职业学校增添了一道亮丽风景，但是机床故障和维修的问题也随之而来，作为不是专业维修人员的数控一线实训教师，我们也应该具备一定的机床保养和维修能力。

关键词：数控车床四方刀架故障维修中图分类号：TG519 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）04（b）-0079-01近年来，随着我国加工制造业的迅速发展，具有加工高速、高效、高精的数控机床也随着占踞了加工制造行业的重要地位，尤其是经济性数控机床成本低、高效率更是在小企业、学校等得到普遍应用。

电动四工位四方刀架更是经济型数控机床的重要组成部分，作为一名学校车间的实训指导教师，我将这些年我在维修四方刀架上遇到的问题、故障排除及维修方法作一经验总结，希望能够对大家有所帮助，只是个人经验，如有不足之处还请同行指正。

1 四工位四方刀架的工作原理首先我们要知道四工位四方电动刀架是通过“控制系统发出换到信号，控制继电器动作，既而刀架电机正转，通过蜗轮、蜗杆、螺杆将销盘上升到一定高度时，离合销带动销盘，销盘再带动上刀体转动，当上刀体转到所需刀位时，霍尔元件（发信盘）电路发出到位信号，从而电机反转，反靠销进入反靠槽，离合销从离合盘中爬出，刀架完成粗定位，同时销盘下降端齿啮合，完成精定位，刀架位置被锁紧”。

从而保证了加工过程中，车刀始终能够保持正确的加工位置。

知道工作原理后，我们就可以根据问题现象快速查找和排除问题。

2 故障分析和解决2.1 现象为系统发出指令信号，刀架无旋转换刀动作，这时候我们可以从以下几个方面进行排查（1）空开跳闸。

因为机床电路里有过载和过流保护装置，当过载或过流时，为了保护其它电器元件不受损坏，所以保护装置及时切断回路，导致不能正常换刀，将其恢复即可，当然有些机床使用自恢复保护装置则可忽略此问题。

数控机床四工位电动刀架故障诊断与维修思路

分析原：1）机方面，
机卡死或者夹紧力
大;2）电气方面，
电源的电压过低，甚至没电，也
电机缺相或者电机相序不对。
:首拆下刀架，蜗轮蜗杆和电机轴之
间是否岀现机卡死，如果正，接着利用电压表检查电
压否正，如果电压正，再查电机相序否正确（
当
查岀的后，再进刀架电机启动，如果刀
架正动作，
已（
现 2：上刀体抬起，但转动。
:苏州大学,2018.
[2] 黄镇财，唐炭，
•基于CAN/LIN网络的车门控制系统
设 [J].电子技术与软件工程,2016(14):63.
[3] 会，
，
，.
CAN
的电动
系统设计[J].电力电子技术,2011,45(12):84-86.
通大学出版社，2019.
[6]
,
，柏占伟.数控机床故障诊断与维修[M].2版.
A京：械工业出版社，2019.
(上接第73页)
6小范围电商生态圈存在的问题
通过观察，课题小组发现小范围电商生态圈主要存
在两方面的问题。
第一，资源利用率不足。在2020年全面建成小康社会的压力下，“先富带动后富”已然成为潮流趋势：形成多元
器KM4实现。
腔 =PD2/1.B8 110V ” _
—>———
=P02/2X4 001/3.06
图2刀架正、反转控制原理图
2四工位电动刀架维修思路
控机岀现时，
的
，
与原
的，所当电动刀架岀现
时，
动，
下
，如工
作方式、工作、现。同时，
现，
后
下
，
中维修的全，接

数控车床四工位刀架维修实例与分析

关键词：数控车床；刀架维修
国内中低端数控车床最常见的多为四工位电动刀架，如常州宏情况后和我意见一样一更换主板后再观察。重新更换主板调好参达、常州新墅、沈阳精诚等，这类刀架结构简单，易于维修，其自身精数后转动刀架，正常无报警。但转主轴时，系统却又报警压力过低。度能满足多数卧式车床的加工件精度要求。但在实际生产教学过程以前偶尔也有出现压力方面报警这情况。当时没在意，现场加大液中，刀架故障是常见的问题，刀架故障一般分为机械故障，电气故压卡盘夹紧压力也无效，还是同样报警。修改参数ＳＰＢ３把主轴压力障，参数故障三个方面，下面结合案例实际说明。低报警取消后，转动刀架又报警（和以前一模一样），当时感觉奇怪，例１．故障内容：刀架无法转动，无２４Ｖ，拖板无法移动这两个问题是不是有什么关联，接着在系统说明书上连接部分看到分析处理：因机床使用时间较长，保养不当，故使机床部分线路刀架夹紧到位信号ＴＣＰ和压力检测信号ＰＲＥＳ是同一ＦＯ输出端短路造成烧保险丝，重新整理线路和换上保险后，除不能转刀外其子。最后顺着这条信号线一步一步的查到液压部分，发现信号线到它动作正常，仔细观察换刀时刀架转动，刚开始换刀，刀架能转一液压站处有松动情况，重新压紧后，再试用无论是手动方式还是自圈，但不到位又停下来，取消报警后测量刀架刀位信号和０Ｖ２４Ｖ检动方式转动刀架，主轴都正常，故障彻底解除。测都正常，这时再按换刀，刀架毫无动作，用手摸刀架电机没有感到例３．故障：刀架有时不会转特别烫手，换刀时用表测量刀架电机电压，发现其中有一相缺相，检分析处理：首先检查系统的参数和各接线是不是存在问题。各查刀架控制盒发现其中有一个保险已经烧坏，更换上去后没有立刻个接线都没有问题，机床加工时，４号刀不能换到１号刀，停电一会试换刀，因为之前的现象已表明，保险是在第二次进行换刀时烧坏后就可以换到。现场用手动方式转动刀架一点问题到没有，发现每的，所以才造成三相缺相，而会烧保险无外两种情况，一种是电压过个刀位信号都准确，而操作人员说在加工时出现，就让操作人员加高，另就是三相有短路，因机床其它动作都正常，故而电压过高不太工观察，加工一会就出现了问题。当时用手动方试运转刀架，能换过可能，唯一就只有三相短路了，更因机床使用时间较长，故而三相短来。再看看诊断，正常。自动方式运行不能换刀，自己尝试录入方式路的可能性大，把机床电源关掉后立刻对刀架主电路进行检查，断换刀也没事，再运行程序，故障再一次出现当时就用万用表测量开三相线与刀架电机．刀架控制盒的连接，测量三相线之间，三相线２４Ｖ有没有存在，２４Ｖ正常但是测到２４Ｖ与０Ｖ之间存在１４２Ｋ电与地线，果然发现三相线其中有一相线与地线相通，故障已找出，用阻，然后看下诊断，发现刀位号全部不存在，判断是２４Ｖ的线可能磨外接线代替该线后，接上后装上保险试换刀，故障消除。破碰到刀架的金属。为什么会有时候才出现这种情况，我把ｚ轴来例２．故障内容：机床换刀时系统出现刀架未接受到反转信号报回移动看着诊断，刀位号有时存在有时不存在，而正常的情况下警和刀架未到位报警。报警号码１００１、１００３２４Ｖ与ＯＶ之间没有电阻存在，这样可以判断为刀架信号线２４Ｖ拖分析处理：到车间现场，确定此机床在正常换刀时，刀架执行完板在移动时和刀架金属短接现象，这样就可以解释到自动方式下刀正转动作和刀架霍尔元件感应到位后，刚反转系统就会出现以上报架不能运转的情况，把线路重新换一条后再没有出现问题。警（报警后刀架并未锁紧），且问题出现频率越来越高。操作人员反结束语映以前几天会出现一次，到现在只要换刀就报警，完全是不能工作，通过对以上几个案例的分析解决情况，维修数控车床四工位刀修改系统参数刀架反锁时间也无效。架可以概括为：第一步，现场询问情况；第二步，先电气后机械；总根据现场的故障现象最开始怀疑是刀架发信盘位置不是在最之，电动刀架的控制涉及机械、电气、数控系统等多方面知识，维修恰当位置。于是重新试着调好位置后手动换刀十几次都正常、无报人员应熟知刀架的机械结构与控制原理以及常用测量工具的使用警，但在自动运行到换刀时又出现同一故障现象。再一次转换到手方法，根据故障现象，剖析原因，确定合理的诊断与检测步骤，以便动方式换刀也是同样报警，测量发信盘每个刀位信号线电压也是正迅速排除故障。常。这时用手按下刀架反锁接触器后，刀架能锁紧。检查后面电路时参考文献发现刀架反锁接触器在刀架反锁时刚接触就就跳起来、三相电源线［１１常州宏达ＬＤＢ４－６系列刀架说明书．Ｕ、Ｖ、Ｗ也有松动现象，手轻轻一拔就可以拿掉任意一条线，当时又【２】广州数控ＧＳＫ９８０ＴＤ使用说明书．怀疑可能是接触器接触故障和接线原因影响刀架反锁时接触不良，【３］ＦＡＮ￣Ｃ０Ｉ维修手册．或是三相电源缺相而引起报警。但把接触器换过后且把所有线头也『４１李佳．数控机床及应用『Ｍ１．北京：清华大学出版社，２００１．再一次拧紧，确定不缺相后试用还是未能解除原来故障。我把关于刀架动作的所有零部件（小继电器，刀架发信盘）都换过一次，系统参数也再次检查了一次。确认后再一次手动换刀正常，但自动方式运行程序时，同样故障再一次出现。在没有办法的情况下，我怀疑系统内部故障原因。于是将系统内部ＰＬＣ梯形图、参数、程序保存好后，将系统格式化了一下，再重新把原来的ＰＬＣ梯形图等一切数据再传回来试用，当时运行很好，但在ＭＤＩ方式录入任何指令数据都会死机。其他运行动作都正常，只有断电才能解除。重新开机还是一样，无法正常工作。当时我打电话到系统厂家请求技术支持，厂家了解

数控车床四工位刀架的工作调试与典型故障维修

数控车床四工位刀架的工作调试与典型故障维修摘要自动换刀装置是数控车床、加工中心的重要组成部分，它大大缩短了非切削时间，提高了加工效率。

它的形式多种多样，目前常用的有可转位刀架、更换主轴头换刀和带刀库的自动换刀系统几种，其中以可转位刀架应用的更为普及，可转位刀架为一种常见的中高档数控车床刀具储存装置，而四工位电动刀架是可转位刀架中最为常用的。

本文对四工位刀架进行工作原理分析，并应用继电-接触控制系统控制电路部分进行设计调试，对以上部分用PLC进行实现，针对在实际工作中遇到的刀架常见的问题和维修经验，总结出刀架常见的故障和维修排除方法，对四工位刀架的故障排查提供帮助。

关键词电动刀架；电路调试；PLC控制；四工位；故障排除数控车床是集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品，是提高制造业的产品质量和劳动生产率必不可少的重要手段，数控车床带有自动换刀装置，自动换刀装置的功能就是储备一定数量的刀具并完成刀具的自动交换。

数控车床上使用的回转刀架换刀是一种常见的自动换刀装置。

1 车床四工位电动回转刀架的工作原理数控车床上使用的回转刀架一般是立式的，具有四工位（装有四把刀具）或六工位，由数控机床发出的脉冲指令进行回转和换刀。

对于使用回转刀架的数控机床，在加工过程中，回转刀架不但可以存储刀具，而且在切削时要连同刀具一起承受切削力，在加工过程中要完成刀具交换转位、定位夹紧等动作。

1.发信盘；2.推力轴承；3.螺杆螺母副；4.端面齿盘；5.反靠圆盘；6.三相异步电机；7.联轴器；8.蜗杆副；9.反靠销；10.圆柱销；11.上盖圆盘；12.上刀体四工位电动刀架一般由电动机、机械换刀机构、发讯盘等组成如图1所示，自动回转刀架换刀具体的换刀动作如下：数控系统输出换刀信号——PLC控制信号输出（控制电路中继电器-接触器动作）——刀架电机正向寻刀开始——刀架抬起（螺杆将销盘上升到一定高度）——刀架正转（离合销进入离合盘槽，离合盘槽带动销盘，销盘带动上刀体转位）——检测元件检测到刀位信号——刀架电机开始反转并锁紧——刀架电机断电——加工顺序进行。

车床刀架5大故障诊断维修

数控刀架是数控车床最普遍的一种辅助装置，它可使数控车床在工件一次装夹中完成多种甚至所有的加工工序，以缩短加工的辅助时间，减少加工过程中由于多次安装工件而引起的误差，从而提高机床的加工效率和加工精度。

修吧工程师已多年的维修经验来和大家分享有关刀架的故障诊断及维修。

一、刀架不能启动1）机械原因刀架预紧力过大。

当用呆扳手插入蜗杆端部旋转时不易转动，而用力时可以转动，但下次夹紧后刀架仍不能启动。

这种现象出现，可确定刀架不能启动的原因是预紧力过大，可通过调小刀架电动机夹紧电流排除。

架内部机械卡死。

当从蜗杆端部转动蜗杆时，顺时针方向转不动，其原因是机械卡死。

首先，检查夹紧装置反靠定位销是否在反靠棘轮槽内，若在，则需将反靠棘轮与螺杆联接销孔回转一个角度重新打孔联接；其次，检查主轴螺母是否锁死，如螺母锁死，应重新调整；再次，由于润滑不良造成旋转件研死，此时应拆开，观察实际情况，加以润滑处理。

2）电气原因电源不通、电动机不转。

检查熔丝是否完好、电源开关是否接通良好、开关位置是否正确，当用万用表测量电压时，电压值是否在规定范围内。

可通过更换熔丝、调整开关位置、使接通部位接触良好等相应措施来排除。

除此以外，电源不通的原因还可考虑刀架至控制器之间电缆线断裂、刀架内部断线、电刷式霍尔元件位置变化导致不能正常通断等情况。

变频器的正转输入端子和反转输入端子断线。

动换刀正常、机控不换刀，应重点检查计箅机与刀架控制器引线、计算机I／O接口及刀架到位回答信号。

梯形图中正转输出信号Y0．0和反转输出信号Y0．1在输入有信号的情况下，输出为低电平，导致对应的继电器无输岀。

二、刀架某一位刀号转不停，其余刀位可以转动1、此刀位的霍尔元件损坏。

确认是哪个刀位使刀架转不停，在系统上输入指令转动该刀位，用万用表量该刀位信号触点对24V触点是否有电压变化。

若无变化，可判定为该刀位霍尔元件损坏，更换发信盘或霍尔元件即可。

2、此刀位信号线断路，造成系统无法检测到刀位信号。

数控车床刀架发信盘的故障诊断与维修

TF4-6132（月牙形）14/15T(圆形)数控车床刀架发信盘的故障诊断与维修1数控车床电动刀架故障分析电动刀架作为数控车床的重要配置，在机床运行中起着至关重要的作用，一旦出现故障很可能造成工件报废，甚至造成卡盘与刀架碰撞的事故。

在数控机床的故障维修中，电气控制部分线路复杂，故障现象多变，有些故障现象不太明显，查找难度比较大，而机械部分与普通机床比较类似，故障相对容易排除。

电动刀架一般有四工位或六工位，由电动机、机械换刀机构、发信盘等组成，当系统发出换刀信号，刀架电机正转，通过减速机构和升降机构将上刀体上升至一定位置，离合盘起作用，带动上刀体旋转到所选择刀位，发信盘发出刀位到位信号，刀架电机反转，完成初定位后上刀体下降，齿牙盘啮合，完成精确定位，并通过升降机构锁紧刀架。

刀架出现故障时就会出现下列现象：1.1刀架不换刀对于这种故障，首先判断是刀架内部机械问题还是刀架电机故障。

换刀时，用手触摸电机，看有无振动及测量电机电压来判断是否为电机故障。

如电机正常，那么就是机械问题，一般都为刀架内部机械卡死。

把刀架拆下洗干净重新装上即可。

但有时候也可能是内部机械损坏。

1.2刀架锁不紧这种故障有可能是机床参数中的刀架反锁时间设置的太短，也有可能是刀架内部锁刀螺母太松以及发信盘的霍尔元件位置与磁钢没对准。

1.3找不到刀位表现为刀架不停的转。

这种问题可能存在于刀架发信盘出现问题；CNC系统的刀位信号接收电路的问题；通信线路故障的问题等。

1.4找不到某一号刀表现为找不到某一号刀，而其他刀位可以正常换，这种问题有可能是刀架发信盘霍尔元件产生偏移或这一号刀的霍尔元件损坏，或该刀位的信号线断路。

前两种故障通常是：机械原因导致的比较容易判断和维修，而后两种故障是电气原因导致的。

在实际生产过程中，由于刀架发信盘的原因导致数控车床刀架故障的情况较多，下面着重分析刀架发信盘的工作原理和诊断、维修。

2电动刀架发信盘的工作原理电动刀架发信盘是固定在刀架内部中心固定轴上由尼龙材料作为封装的圆盘部件。

数控车床四位电动刀架卡死检修的一点经验

电动刀架调试要点
昨天车床刀架卡死了，修了半天就是不行，都是拆了螺母轻松转，装完通电就卡死。

今天拆解下来仔细研究了一下，得出以下心得，有这个问题的可以参考一下。

1、刀架转不停，一般是码盘上的霍尔元件烧或者线断。

2、刀架不转，先查电机转否，若电机没问题，一般是压盘卡死，拆下电机，转动蜗杆，如果正转反转都卡死，那就是压盘卡死了。

要先拆下码盘——拧下压帽里面的两个螺丝——逆时针打下压帽，拿下平面轴承，拿下压盘，检查压盘的单向槽和下面的定位销，都没问题就清洗装回去，轴承压帽也装回去，不要拧太紧，用手转动蜗杆，压盘顺时针转，当压盘到达死区时，压盘带动刀架转，这时，压盘与刀架的位置用笔做记号。

然后反转蜗杆，压盘逆时针转，定位槽为活区，刀架不跟着压盘转，当压盘转到150-160
度之间时，把压帽打死。

手转蜗杆，压盘顺转，到死区时刀架能一起跟着转说明棘轮上升足够。

蜗杆反转，压盘逆转，活区刀架不跟着一起转，棘轮下降压死刀架，压死后，压盘转的角度不能太大，太于180度，则又回到死区（两个定位槽对应两个定位销，360/2=180度）。

若调节的角度不对，则微调压帽。

调完后把螺丝拧上。