17.斗笠式刀库换刀故障诊断

加工中心刀库（斗笠、圆盘）常见故障诊断及解决对策

加工中心刀库（斗笠、圆盘）常见故障诊断及解决对策
一．斗笠刀库故障
原因：
1．刀盘电机、进刀电机、退刀电机相序相反
2．进刀到位、退刀到位的信号检测线路有问题
3．主轴松到、紧刀到位信号检测线路有问题或推刀距离有偏差
4．主轴定位角度有偏差
5．主轴第二参考点有偏差
6．刀库乱刀号
7．刀盘计数开关损坏或刀盘旋转不停止
解决对策：
1．调整电机接线相序
2．调节进刀、退刀感应开关位置，如损坏更换
3．调节松、紧刀位置开关和打刀缸推刀距离
4．调节主轴参数3207（三菱）参数4077（发那科）至合适角度5．调节轴参数2038（三菱）参数1241（发那科）到合适坐标值及调节栅格量
6．做刀库刀号归零操作PLC开关16号（三菱），PMC开关K2.0（发那科）
7．调节计数开关位置，如损坏则需更换
二．圆盘刀库故障
原因：
1．刀盘电机、手臂电机相序相反
2．刀盘电机、手臂电机刹车松紧不当
3．刀套上及下位置有偏差或刀套气缸到位感应开关位置不合适
4．手臂扣刀位置有偏差，扣不紧，有异响
5．手臂未归零位，换刀动作不能继续
6．刀套号错乱。

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。

加工中心、刀架、刀库和换刀机械手的故障诊断及排除

一、加工中心、刀架、刀库和换刀机械手的故障诊断及排除加工中心ATC 斗笠式刀库动作过程故障分析摘要：加工中心可将铣、镗、钻、铰、攻螺纹等多项功能集于一身，大大提高了生产效率。

换刀装置（ATC）是加工中心的重要组成部分，也是加工中心故障率最高的部分，约有50%的机床故障与换刀装置有关。

斗笠式刀库是加工中心比较常见的一种换刀装置，在本文中，我结合自己的工作经验，对斗笠式刀库的动作过程及换刀过程中容易出现的故障进行了简要的分析和说明。

关键词：加工中心ATC 斗笠式刀库动作过程故障分析0 引言加工中心的一个很大优势在于它有ATC装置，使加工变得更具有柔性化。

加工中心常用的刀库有斗笠式、凸轮式、链条式等，其中斗笠式刀库由于其形状像个大斗笠而得名，一般存储刀具数量不能太多，10~24把刀具为宜，具有体积小、安装方便等特点，在立式加工中心中应用较多。

1 斗笠式刀库的动作过程斗笠式刀库在换刀时整个刀库向主轴平行移动，首先，取下主轴上原有刀具，当主轴上的刀具进入刀库的卡槽时，主轴向上移动脱离刀具；其次主轴安装新刀具，这时刀库转动，当目标刀具对正主轴正下方时，主轴下移，使刀具进入主轴锥孔内，刀具夹紧后，刀库退回原来的位置，换刀结束。

刀库具体动作过程如下：1.1 刀库处于正常状态，此时刀库停留在远离主轴中心的位置。

此位置一般安装有信号传感器（为了方便理解，定义为A），传感器Ａ发送信号输送到数控机床的PLC中，对刀库状态进行确认。

1.2 数控系统对指令的目标刀具号和当前主轴的刀具号进行分析。

如果目标刀具号和当前主轴刀具号一致，直接发出换刀完成信号。

如果目标刀具号和当前主轴刀具号不一致，启动换刀程序，进入下一步。

1.3 主轴沿Z方向移动到安全位置。

一般安全位置定义为Z轴的第一参考点位置，同时主轴完成定位动作，并保持定位状态；主轴定位常常通过检测主轴所带的位置编码器一转信号来完成。

1.4 刀库平行向主轴位置移动。

刀库刀具中心和主轴中心线在一条直线上时为换刀位置，位置到达通过信号传感器（B）反馈信号到数控系统PLC进行确认。

刀库换刀异常故障诊断与维修

第18章学习情境十一刀库换刀异常故障诊断与维修14.1 加工中心刀库14.1.1 概述数控机床为了能在工件一次装夹中完成多种甚至所有加工工序，以缩短辅助时间和减少多次安装工件所引起的误差，必须带有自动换刀装置。

数控车床上的回转刀架就是一种简单的自动换刀装置，所不同的是在多工序数控机床出现之后，逐步发展和完善了各类回转刀具的自动换刀装置，扩大了换刀数量，从而能实现更为复杂的换刀操作。

在自动换刀数控机床上，对自动换刀装置的基本要求是：换刀时间短，刀具重复定位精度高，有足够的刀具存储量，刀库占地面积小及安全可靠等。

加工中心是为了满足产品的批量生产，通过自动更换不同的刀具在一次装夹中完成相应工序的全部加工，因此大大提高了加工效率。

加工中心是通过自动换刀系统实现刀具的自动换取的，根据刀库选取的不同，换刀系统的控制方式也不同。

刀库按其结构的不同分为斗笠式和凸轮式。

斗笠式刀库的特点是换刀过程简单，但对刀库的定位要求高，而且在换刀过程中需要轴配合其动作。

凸轮式刀库换刀过程复杂,有两个机械手配合其动作，换刀速度快。

斗笠式刀库的换刀过程需要轴的参与，而ＰＬＣ是无法直接参与数控轴的控制。

14.1.2 刀具的选择方式1．刀库系统刀库系统是提供自动化加工过程中所需之储刀及换刀需求的一种装置，其自动换刀机构及可以储放多把刀具的刀库，改变了传统以人为主的生产方式。

藉由电脑程式的控制，可以完成各种不同的加工需求，如铣削、钻孔、镗孔、攻牙等。

大幅缩短加工时程，降低生产成本，这是刀库系统的最大特点。

数控机床所用的刀具，虽不是机床体的组成部分，但它是机床实现切削功能不可分割的部分，提高数控机床的利用率和生产效率，刀具是一个十分关键的因素，应选用适应高速切削的刀具材料和使用可转位刀片。

为使刀具在机床上迅速地定位夹紧，数控机床普遍使用标准的刀具系统。

数控车床、加工中心等带有自动换刀装置的机床所用的刀具，刀具与主轴连接部分和切削刃具部分都已标准化、系列化。

华中8型数控系统PMC控制刀库换刀动作故障的诊断与排除

华中8型数控系统PMC控制刀库换刀动作故障的诊断与排除摘要：本文利用华中8型数控系统的PMC在线诊断功能，对斗笠式刀库换刀过程出现的故障进行了十分详细的介绍，并针对这些常见的故障进行了分析以及具体的解决方法。

关键字：PMC；在线；故障诊断0前言数控机床在实际使用的过程中，刀库换刀动作出现故障是一个高频现象，为了解决这个问题，使得机床的维修时间减少，维修者必须掌握行之有效的诊断方法，才能尽快地将故障找出并排除，本文为读者介绍一种行之有效的方法：利用PMC在线诊断功能对刀库的换刀动作进行故障诊断。

使用PMC对刀库动作故障进行诊断的前提是对刀库控制的PMC逻辑控制比较熟悉，应该对斗笠式刀库PMC控制的程序已经能够充分得理解并熟悉其控制思路。

在此基础上，通过本文对PMC的应用，从而达到进一步加深认识的效果。

斗笠式刀库的换刀过程：回第二参考点→主轴定向→刀库进→主轴松刀→回第三参考点→刀库选刀→回第二参考点→刀库紧刀→刀库退→取消主轴定向。

当刀库在自动换刀时出现故障，如自动换刀时执行一半就停止动作，或者在换刀过程中出现报警时，我们可以根据系统的报警号进行相应的故障追踪。

在PMC的编程中，刀库的整个自动换刀动作是通过用户宏程序将各个分散的动作进行衔接组合而成的，而每个分动作都有其相应的报警号，当该动作在执行过程中出现故障，无法执行完成，那么就会产生相应的故障报警号。

故诊断过程中，利用系统产生的报警号进行故障的逆向追踪，这是PMC诊断的一种常用的方法。

与刀库相关的报警号地址如下表所示：地址号报警号报警内容G3010.1报警1换刀允许灯亮时，禁止转主轴G3010.2报警2松刀时禁止转主轴G3010.3报警3主轴定向时禁止转主轴G3010.4报警4主轴旋转时禁止松刀。

cnc加工中心常见15种故障诊断与对策【干货】

cnc加工中心常见15种故障诊断与对策【干货】内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展.一、手轮故障原因：1．手轮轴选择开关接触不良2．手轮倍率选择开关接触不良3．手轮脉冲发生盘损坏4．手轮连接线折断解决对策：1．进入系统诊断观察轴选开关对应触点情况（连接线完好情况），如损坏更换开关即可解决2．进入系统诊断观察倍率开关对应触点情况（连接线完好情况），如损坏更换开关即可解决3．摘下脉冲盘测量电源是否正常，＋与A，＋与B 之间阻值是否正常。

如损坏更换10．检测电机线圈更换切削油泵电机11．校正切削油泵电机向，即可四、加工故障原因：1．X Y Z 轴反向间隙补偿不正确2．X Y Z 向主镶条松动3．X Y Z 轴承有损坏4 机身机械几何精度偏差5．主轴轴向及径向窜动6．系统伺服参数及加工参数调整不当7．客户编程程序有误8．X Y Z 轴丝杆，丝母磨损解决对策：1．千分表校正正确反向间隙2．调整各轴主镶条松紧情况，观测系统负载情况调整至及佳状态3．检测轴承情况，如损坏更换4．大理石角尺，球杆仪检测各项目几何精度，如偏差校正5．修复主轴内孔精度，主轴轴承窜动间隙，如不能修复更换6．调整伺服位置环，速度环增益，负载惯量比，加工精度系数，加减速时间常数7．优化，调整编程工艺8．借助激光干涉仪进行丝杆间隙补偿五、松刀故障故障原因：1．松刀电磁阀损坏2．主轴打刀缸损坏3．主轴弹簧片损坏4．主轴拉爪损坏5．客户气源不足6．松刀按钮接触不良7．线路折断8．打刀缸油杯缺油9．客户刀柄拉丁不符合要求规格解决对策：1．检测电磁阀动作情况，如损坏更换2．检测打刀缸动作情况，损坏更换3．检测弹簧片损坏程度，更换弹簧片4．检测主轴拉爪是否完好，损坏或磨损更换5．检测按钮损坏程度，损坏更换6．检测线路是否折断7．给打刀缸油杯注油8．安装符合标准拉丁六、机床不能回零点原因：1．原点开关触头被卡死不能动作2．原点挡块不能压住原点开关到开关动作位置3．原点开关进水导致开关触点生接触不好4．原点开关线路断开或输入信号源故障5．PLC 输入点烧坏对策：1．清理被卡住部位，使其活动部位动作顺畅，或者更换行程开关2．调整行程开关的安装位置，使零点开关触点能被挡块顺利压到开关动作位置3．更换行程开关并做好防水措施4．检查开关线路有无断路短路，有无信号源(+24V直流电源)5．更换I/O 板上的输入点，做好参数设置,并修改PLC 程式七、机床正负硬限位报警正常情况下不会出现此报警，在未回零前操作机床可能会出现，因没回零前系统没有固定机械坐标系而是随意定位，且软限位无效，故操作机床前必须先回零点原因：1．行程开关触头被压住，卡住(过行程)2．行程开关损坏3．行程开关线路出现断路，短路和无信号源4．限位挡块不能压住开关触点到动作位置5．PLC 输入点烧坏对策：1．手动或手轮摇离安全位置，或清理开关触头2．更换行程开关3．检查行程开关线路有无短路，短路有则重新处理。

数控机床刀库与换刀机械手常见的故障与排除方法

刀库是数控机床贮存刀具的地方，刀库的形式有盘式刀库和链式刀库两种。

换刀装置有机械手交换和无机械手交换两种形式，用来在主轴和刀库之间实现刀具交换，机械手换刀结构速度快，无机械手换刀结构简单，价格低廉，但换刀时间稍长。

刀库和换刀装置由于机械机构复杂，使用频繁，是数控机床较容易出故障的部位。

刀库和换刀装置常见的故障是刀库不能转动或转动不到位、刀套不能夹紧刀具、机械手夹刀不稳或机械手运动误差过大等。

刀库和换刀装置还装有机械原点和位置检测装置，由于电气原因造成刀库和换刀装置出现反馈信号错误的机会也很多。

刀库和换刀装置产生故障的原因主要是机械结构的磨损和电气元件松动造成的，另外与装配时的调整不到位也有一定关系。

表2 刀库与换刀机械手常见的故障与排除方法。

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
４３０）１００
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：Ｇ５Ｔ６９文献标识码：Ａ

立式加工中心刀库故障分析

1．刀库不右移原因分析：①主轴没定位②换刀点的保护开关有信号③刀库左、右限位没到位④气缸本身结构是否有问题⑤打刀缸上、下限位没到位2．刀库右移到位，主轴不松刀原因分析：①主轴定位信号丢失②打刀缸问题③刀库右限位没到位3．换刀时有异响原因分析：①刀库位置没校好②换刀参考点没调好③主轴定位没调好④刀爪结构有变形⑤刀库左、右移时气压调节太大，反冲没调好1．刀套破裂、在倒刀时不正常倒刀（不倒刀、倒刀时不到位、没到位时倒刀）、换刀时刀掉落原因分析：①气压是否在标准范围内②气缸电磁阀是否损坏③气缸本身内部是否有问题④刀具是否过重或过长⑤刀套本身结构问题，如止动螺丝是否松动，倒刀块，刀套定位座⑥刀套尚未定位之前有倒刀动作，造成刀套破裂⑦刀套尚未水平定位之前有刀盘旋转动作，造成刀套破裂⑧刀具内的弹簧夹力不够，造成换刀时刀掉落2．刀盘马达运转不正常（不运转、一直转、转不到位、运转不顺）原因分析：①检查配线电压是否正常②刀具的重量是否超载③刀库内部是否有异物：刀库头罩发现里面落满是铁屑,铁屑与接近开关贴在一起造成无法识别刀号，造成定位信号感应不正常以使刀库一直转等3．刀臂运转不正常①刀臂扣刀时不正常（不扣刀、扣不到位）原因分析：a刀套没倒到位b参考点保护开关有信号c主轴定位不准②刀臂旋转拔刀插刀不正常原因分析：a打刀缸问题，下限位信号没到位b刀臂原点、扣刀、旋转信号没到位③刀臂回原点不正常原因分析：a打刀缸问题，上限位信号没到位b刀臂原点、扣刀、旋转信号没到位4．换刀时刀掉落原因分析：①刀臂本身结构已变形，可能刀具太重造成等原因②打刀缸松拉刀位置不准确，不能松刀；打刀缸气压不够，使松刀动作不正常；刀套里的压缩弹簧已坏5．乱刀原因分析：①刀过程中有误动作，如紧急停止、复位、突然断电等②定位信号当计数来用，经过一段时间的累积误差，造成计数不准确6．换刀时有异响原因分析：①刀库位置没校好②换刀参考点没调好③主轴定位没调好④刀臂结构本身是否变形。

斗笠式刀库换刀过程常见故障分析

数控机床刀库部分故障率相对较高，根据以往的工作经验，对斗笠式刀库在换刀过程中常见故障现象及原因总结以下几条：例1 故障现象：数控系统发出换刀指令，刀库不动作。

原因分析：①检查机床的操作模式是否正确？机床是否锁住状态？指令是否正确？这些原因虽然简单，但也是初学者容易犯的错误；②检查数控机床的压缩空气，检查空气的气压是否在要求范围内？一般数控机床常用的压缩空气压力在0.5MP~0.6MP之间，如果所提供的压缩空气压力低于这个范围，刀库在换刀过程中由于压力不够，造成不动作；③检查刀库的初始状态是否正常，即检查传感器A、E的状态是否良好？输送到数控系统PLC 的入口信号是否正确？可以通过数控系统提供的PLC地址诊断功能帮助检查。

例2 故障现象：刀库移动到主轴中心位置，但不进行接下的动作。

原因分析：①检查刀库到主轴侧的确认信号传感器B、Ｅ是否良好？发送到数控系统PLC中的信号状态是否正常？此故障现象多由于传感器不良造成；②如果传感器状态及信号都正常，请检查主轴刀具是否加紧？③检查主轴定位是否完成？④确认*参考点返回是否完成？例3 故障现象：刀库从主轴取完刀，不旋转到目标刀位。

原因分析：一般刀库的旋转电机为三相异步电动机带动，如果发生以上故障，要进行以下检查：①参照机床的电气图纸，利用万用表等检测工具检查电机的启动电路是否正常？②检查刀库部分的电源是否正常？交流接触器与开关是否正常？一般刀库主电路部分的动力电源为3相交流380V电压，交流接触器线圈控制部分的电源为交流110V或直流24V，检查此部分的电路并保证电路正常；③如果在保证以上部分都正常的情况下，检查刀库驱动电机是否正常？④如果以上故障都排除，请考虑刀库机械部分是否有干涉的地方？刀库旋转驱动电机和刀库的连接是否脱离？例4 故障现象：主轴抓刀后，刀库不移回初始位置。

原因分析：①检查气源压力是否在要求范围？②检查刀库驱动电机控制回路是否正常？刀库控制电机正、反转实现刀库的左、右平移，如果反转控制部分故障，容易出现以上故障；③检查刀库控制电机；③检查主轴刀具抓紧情况，主轴刀具抓紧通过加紧传感器D 发出回馈信号到数控系统，如果数控系统接受不到传感器D发送的加紧确认信号，刀库不执行下面的动作；④检查刀库部分是否存在机械干涉现象。

斗笠式刀库动作过程分析

斗笠式刀库动作过程分析作者：王玲来源：《中小企业管理与科技·学术版》2009年第09期摘要：加工中心可将铣、镗、钻、铰、攻螺纹等多项功能集于一身，大大提高了生产效率。

换刀装置(ATC)是加工中心的重要组成部分，也是加工中心故障率最高的部分，约有50％的机床故障与换刀装置有关。

斗笠式刀库是加工中心比较常见的一种换刀装置，在本文中，我结合自己的工作经验，对斗笠式刀库的动作过程及换刀过程中容易出现的故障进行了简要的分析和说明。

关键词：加工中心ATC斗笠式刀库动作过程故障分析0引言加工中心的一个很大优势在于它有ATC装置，使加工变得更具有柔性化。

加工中心常用的刀库有斗笠式、凸轮式、链条式等，其中斗笠式刀库由于其形状像个大斗笠而得名，一般存储刀具数量不能太多，10～24把刀具为宜，具有体积小、安装方便等特点，在立式加工中心中应用较多。

1斗笠式刀库的动作过程斗笠式刀库在换刀时整个刀库向主轴平行移动，首先，取下主轴上原有刀具，当主轴上的刀具进入刀库的卡槽时，主轴向上移动脱离刀具：其次主轴安装新刀具，这时刀库转动，当目标刀具对正主轴正下方时，主轴下移，使刀具进入主轴锥孔内，刀具夹紧后，刀库退回原来的位置，换刀结束。

刀库具体动作过程如下：1.1刀库处于正常状态，此时刀库停留在远离主轴中心的位置。

此位置一般安装有信号传感器(为了方便理解，定义为A)，传感器A发送信号输送到数控机床的PLC中，对刀库状态进行确认。

1.2数控系统对指令的目标刀具号和当前主轴的刀具号进行分析。

如果目标刀具号和当前主轴刀具号一致，直接发出换刀完成信号。

如果目标刀具号和当前主轴刀具号不一致，启动换刀程序，进入下一步。

1.3主轴沿Z方向移动到安全位置。

一般安全位置定义为Z轴的第一参考点位置，同时主轴完成定位动作，并保持定位状态；主轴定位常常通过检测主轴所带的位置编码器一转信号来完成。

1.4刀库平行向主轴位置移动。

刀库刀具中心和主轴中心线在一条直线上时为换刀位置，位置到达通过信号传感器(B)反馈信号到数控系统PLC进行确认。

加工中心自动换刀控制及常见故障分析

PMC 控制包括硬件控制和软件控制两方面。硬件控制包括输入信号的接入和输出信号的控制。图 4 所示为电动刀库 PMC 接线图。在此例应用中，传感器信号分别接在 X2.0、 X2.1 输入端口，而控制正反转接触器 KM1、KM2 的中间继电器的线圈
4
分别由 Y50.1、Y50.2 控制。
图 4 电动刀库 PMC 接线图软件完成换刀控制逻辑关系。实现换刀控制过程的流程图如图 5
8
步，即找到了 1 号刀位。（4） CTR 功能指令（计数指令） CTR 功能指令中，计数指令 01 号计数，地址 C1 为刀库现在的位
置目标位置相差的步数的数据存储地址。R10.4 控制计数器的加计数或计数器的减计数，X2.1 为 0 时计数器不计数，当 X2.1 为 1 时计数器计数累加。当计数器累加到定值 R10.5 输出。
5
所示。图 6 为 PMC 控制梯形图。
图 5 换刀控制流程图
6
图 6 换刀控制梯形图
7
例如，加工中心在执行 M06T1 换刀指刀令时的换刀结果是：刀库中的 T1 刀装放轴。
（1）DSCH 功能指令（检索功能）当 CNC 读到 T1 指令代码信号时，将此信号信息送入 PMC。当 PMC 接到寻找新刀具的指令 T1 后（FT3 为“1”）在模拟刀库的刀号数据表中开始 T 代码数据检索出来存入 F26 地址单元中。然后将 1 号刀所在数据表中的序号 1 存入到检索结果输出地址 D100 中，同时 R10.2 为“1”。由于 R9091.0 为“0”。即断开，所以 DSCH 功能指令按规定 2 位 BCD 码处理数据。
调整螺钉
先用扳手旋转 ATC 来确认是否夹刀
刀臂弯曲
位置正确，如果高度已修正仍不能

西门子828D斗笠式刀库故障排除记录

西门子828D斗笠式刀库故障排除记录一、刀库乱。

刀库无法换刀，无响应按OFFSET键，按最右下角方向箭头键，输入123456，打开刀库调试模式，激活按亮回零键，分别按亮XYZ，并回零。

屏幕显示回零标识；按亮手轮键，将Z回退至134机械值（如不是，则查询14514对应的值）按亮回零键，按手动转动刀库将刀库转动到1号到位，按亮手轮键，将Z下降至0以下。

检查是否能正常换刀关闭刀库调试模式。

二、主轴换刀定位点，卡刀角度不对，掉刀。

1、手轮状态下，将Z轴降低到换刀点以下。

2、设置主轴换刀点定位角度：（1）在TMS主页面，移动光标到主轴M功能，连续点按INPUT键，直至出现左右箭头符号时，右侧会出现输入框。

在该框内输入预估的角度值，按左下角绿色启动键，主轴会旋转后停在某个角度。

反复输入验证，直到输入某个角度值后，换刀卡位凸台与操作者正对。

记录下该角度值。

（2）按MENU SELECT键；按屏幕下方调试对应的按键；按屏幕下方左边左箭头键；按口令，按设置口令，输入sunrise,按确认键；屏幕下面有一排选项，应该是在机床数据页面下找到14514代码名称，对应的值输入刚刚记录的角度。

按机床数据有效。

3、打开刀库调试模式，测试换刀点定位角度设置是否正确：（1）按OFFSET键，按屏幕下方右边右箭头键，屏幕下方出现一个EX开头的项目，按对应键；按右侧输入口令123456，确定；按右上角激活键。

由此刀库调试模式激活。

（2）在1号刀位上准备一只空刀柄；将Z轴手轮移动至Z134机械坐标值处，按刀库正转到1#刀位。

手轮缓慢移动Z轴至低于换刀点，观察主轴卡刀凸台是否刚好卡入刀柄中。

如不是，则小幅度修改第2条第（2）步所输入的角度值，同样按机床数据有效。

再次测试Z轴移动至换刀点时，直至卡刀凸台正好卡入刀柄中。

（3）在2号或其他刀位装入无刀刀柄。

在TMS页面下，移动光标到T右侧输入框，输入2或刚刚备好空刀刀柄的刀号。

按左下角绿色启动键。

数控机床技术中的换刀系统故障排查与修复

数控机床技术中的换刀系统故障排查与修复数控机床是现代制造业中不可或缺的设备之一。

在数控机床技术中，换刀系统是实现自动刀具换装的重要组成部分。

然而，由于长时间的运行和各种原因，换刀系统可能发生故障。

本文将介绍数控机床技术中换刀系统故障的常见原因，并给出相应的排查与修复方法。

首先，换刀系统故障的常见原因之一是刀具传感器故障。

换刀系统通常通过传感器来检测刀具的位置和状态。

如果传感器失灵，机床无法准确地感知刀具的位置，从而造成换刀系统故障。

在排查时，首先应检查传感器是否与电源连接良好。

同时，检查传感器的线路是否损坏或断开。

如果电源和线路都正常，可以通过更换传感器来解决问题。

其次，换刀系统故障的另一个常见原因是刀库的故障。

刀库作为存放刀具的地方，在换刀系统中起到关键作用。

如果刀库无法正常运行，将导致刀具无法准确地被取出或放入。

在排查刀库故障时，首先应检查机床控制面板上的刀库指示灯是否正常亮起。

如果指示灯不亮或闪烁，说明刀库电源存在问题。

此时，应先检查刀库电源连接是否良好，然后检查电源是否正常工作。

如果电源连接和电源工作都正常，但刀库指示灯仍然不亮，可能是刀库的电路板损坏。

此时，需要更换刀库的电路板。

另外，换刀系统故障的原因还包括机床负载过重、刀具变形和刀具磨损等。

当机床负载过重时，换刀系统可能无法正常工作，因为负载过重会对换刀系统的电控制造成压力。

此时，需要检查机床的负载是否超过了规定范围，并适当减轻负载。

刀具变形和磨损也会导致换刀系统故障，因为变形和磨损会改变刀具的形状和尺寸，从而影响刀具的装卸和定位。

在这种情况下，应对刀具进行检查和更换。

在排查与修复数控机床换刀系统故障时，我们还可以采取一些常见的维修方法。

首先，可以尝试重新启动机床，并检查是否可以解决问题。

其次，可以通过软件进行故障诊断和恢复。

许多数控机床都配备了故障诊断和恢复的软件，可以通过运行软件来检测和修复换刀系统故障。

此外，还可以查阅机床的使用手册或咨询厂家的技术支持，以获取更具体的故障排查与修复方法。

加工中心斗笠式刀库控制原理与故障诊断

时停。

重新压接端子，压紧螺栓此故障消失。

由于斩波主机箱接地螺栓易被忽视，当出现故障时往往向其他方向寻找，而忽视简单的故障现象。

3.2电机车不能调速断开3#连线，打开斩波主机箱盖板，通电检测，观察各指示灯指示正常。

光电给定器弹簧、凸轮均正常。

转动调速手柄，测ADJ（DC0~4V）电压变化，无跟随调速手柄线性变化，±15V电压正常，据此判断光电给定器损坏、更换，电机车正常运行。

3.3电机车牵引力不足司控器调速手柄置于可调范围最高档位置，电机车无力，尤其是过弯道、轨道稍微打滑处，更加明显。

电机车有可能是单电机工作。

检查司控器换向触点、主电机及主回路正常。

打开斩波主机箱盖板、断开司控器3#连线，通电检测，转动调速手柄，观察各指示灯指示正常。

用万用表分别测2个IGBT的GE端电压跟随ADJ电压线性变化情况，发现1个正常；1个没有跟随性、无指示。

更换此IGBT控制线，再次检测正常，试机正常。

这次故障是IGBT控制连线板故障，斩波驱动盒的ER1/ER2红色指示灯应闪烁，但这次无闪烁，是IGBT控制连线板其它元件故障。

3.4电机车无法起动断开司控器里边的3#连线，打开斩波主机箱盖板，通电检测，转动调速手柄。

斩波主机箱驱动盒面板指示灯24V绿灯亮，而±15V绿灯闪烁。

由指示灯显示初判斩波驱动盒损坏，±15V输出电压不正常，更换斩波驱动盒，还是这个故障。

再检查司机控制器接线端子，无24V电源，而辅助电源正常，进一步检查发现，是24V电源地线虚接，感应电压造成24V电源指示灯正常而实际无24V电源，±15V绿灯闪烁，斩波驱动盒输出控制IGBT关断。

3.5电机车重车巷停机电机车满载运行时，在重车巷停机。

维修人员赶到时，检测正常，并能正常运行。

当满载在重车巷运行时又反复出现以上故障。

经分析判断为斩波主机箱温度传感器损坏，电机车重载运行一段时间，主机箱温度升高，传感器损坏，风扇不工作，IGBT关断。

17.斗笠式刀库换刀故障诊断

3．拟定所选故障的诊断方案
4．各小组向全班介绍排故过程与方法
5.教师小结
教学回顾
教案
学习领域：数控机床装调与故障诊断教学时间：2010/5编号：17适用班级：数控技术
学习
情景
三、数控机床的常见故障诊断
学习
任务
加工中心的故障诊断
学习阶段
斗笠式刀库换刀
故障诊断
教学
时间
2
工作情景描述
以XH714D加工中心实际故障为例，介绍HCBT（CT）4012LV型斗笠式刀库不前进、主轴箱上升后不转动选刀、无法准停等故障的诊断方法。
6．主轴无法松刀的故障诊断方法
7．主轴箱上升后刀库不转动选刀的故障诊断方法
教学条件
1．教学场地：教室
2．薄膜投影仪
3.换刀拉杆模型
教学方法组织形式
教师主讲1节课，第2节课小组研讨所选问题。
教学流程与活动
1．老师讲解换刀程序与过程，相关换刀梯形图
2．各小组研讨XH714D主轴装配图、刀库装配图、电气图、述刀库换刀的工作过程，本组检查故障的方法与步骤
学习内容
1.斗笠式刀库M06换刀程序及换刀过程
2.XH714D主轴及HCBT（CT）4012LV型斗笠式刀库装配图、电气图、气动系统图
3.与换刀故障相关的梯形图、控制框图
4.主轴无法准停的故障诊断方法
5．当主轴移至第二参考点且准停后，刀库不前进的故障诊断方法
学习任务
描述
1．主轴无法准停的故障诊断
2．当主轴移至第二参考点且准停后，刀库不前进的故障诊断
3．主轴无法松刀的故障诊断
4．主轴箱上升后刀库不转动选刀的故障诊断
与其他任务的关系
在完成数控机床主轴电气与机械故障诊断后实施。

基于换刀流程图的斗笠式刀库故障维修

泛的应用。据不完全统计，加工中心刀库故障约占其故障总量的４０％以上 ¨ ］，其工作是否可靠与高效。直接关系到加工的生产效率与质量。因此，探讨加工中心用斗笠式刀库的维修与保养具有现实意
义。
然停止，不再往下执行并报警。
２．２典型故障案例
（１）主轴内刀号与刀库换刀位置刀座号不对应（初始化故障）由于斗笠式刀库通常采用的是固定刀座号编码．当主轴内有刀时，对应刀具的刀座号应正好在刀库的换刀位置，但由于多种原因．可能使主轴内的刀具号与换刀位置对应的刀座号并不对应。分析流程图可知：机床通常只能判断主轴内当前刀号与数控程序所选刀号是否一致．如果数控程序所选刀号在主轴内，将不会有换刀动作，机床直接开始加工；当数控程序所选刀号与主轴内原有刀号不一致时，机床必先换刀。如果刀具并不取自对应的刀座号时，机床将按流程正常工作，并不会出现任何报警，所有换刀动作均能完成，这对加工来说，将根本不能完成加工任务甚至直接导致加工产品报废。特别应注意的是：当数控程序所选刀号与主轴内原有刀号不一
・
１７６－
机床与液压
第４３卷
该机床采用的是台湾吉辅生产的Ｔ型斗笠式刀
库。库容２０把。无换刀机械手，采用固定刀座号的
编码方式。对于此类刀库，主轴内刀具必须放回刀库后才能取下一把刀其换刀流程如图１所示。该斗笠式刀库换刀故障有两种不同的形式：第一种故障属于刀库初始化故障。形式是主轴内的刀具号

斗笠式刀库更换过程中的常见故障

数控机床刀库的故障率相对较高。

根据以往的工作经验，对斗笠式刀库换刀常见故障过程总结了以下原因：示例1故障现象：CNC系统发出换刀命令，刀库不运行。

原因分析：1检查机器的运行模式是否正确？机器是否锁定？指令是否正确？虽然这些原因很简单，但初学者也很容易犯错误。

2检查CNC机床的压缩空气，检查气压是否在要求的范围内。

通常，数控机床中常用的压缩空气压力在0.5MP至0.6MP之间。

如果压缩空气压力低于此范围，则在换刀过程中由于压力不足，刀库将无法运行。

3检查刀库的初始值。

状态正常吗？检查传感器A和E的状态是否良好？发送到CNC系统PLC的入口信号是否正确？可以通过CNC系统提供的PLC地址诊断功能进行检查。

示例2症状：刀库移动到主轴的中心，但不执行下一个动作。

原因分析：1检查刀库到主轴侧的确认信号传感器B和E是否良好？发送到CNC系统PLC的信号状态是否正常？这种故障现象主要是由传感器不良引起的;2如果传感器状态和信号正常，请检查主轴工具是否拧紧？3检查主轴定位是否完成？4确认第一个参考点返回是否完成？示例3故障现象：刀库从主轴上取刀并且不会旋转到目标刀具位置。

原因分析：一般刀库的旋转电机由三相异步电机驱动。

如果发生上述故障，应进行以下检查：1参考机床电气图，用万用表和其他测试工具检查电机启动电路是否正常。

2检查刀库的功率是否正常？交流接触器和开关是否正常？一般情况下，刀库主回路部分的电源为三相交流380V电压，交流接触器线圈控制部分的电源为交流110V或直流24V。

检查该部分电路，确保电路正常;3如果上述部件正常，在这种情况下，是否检查了刀库驱动电机的正常操作？4如果消除了上述故障，请考虑刀库机械部件是否有干涉？旋转驱动电机和刀库之间的连接是否断开？示例3故障现象：主轴抓住刀具后，刀库不会移回初始位置。

原因分析：1检查气源压力是否在要求的范围内？2检查刀具驱动电机控制电路是否正常？刀库可以正向和反向控制电机，实现刀库的左右平移。

斗笠式刀库恢复方法

斗笠式刀库恢复方法
（针对在换刀换刀使用过程中出现中断的现象处理）
1、出现换刀过程中被强制中断后，断电，打开电柜，找到系统参数开关，并将开关打至
ON位置，关上电柜门。

2、系统重新上电后，同时按“取消”“复位”键取消100号报警
3、设定PC参数3004为01000000，按“参数”“PC”“N3004”“输入”“P0*******”“输
入”
4、检查刀具位置，如果刀具没有锁紧在主轴上时，需通过手轮移动Z轴，将Z轴移动到不
产生干涉的安全位置。

5、在MDI方式，执行“M66”指令，将刀库退到正常位置。

6、在MDI方式，执行“T1”指令，将刀盘旋转到正常位置。

7、设定刀盘号。

检查刀盘对应的刀具号值，将该值设到PC参数2101上，例如当前对应的
刀具号为3，按“参数”“PC”“N2101”“输入”“P3”“输入”
8、设定PC参数3004为01000000，按“参数”“PC”“N3004”“输入”“P0*******”“输
入”
9、系统断电，打开电柜关闭系统参数开关，将开关打至OFF位置
10、系统重新上电回零后，如果主轴有刀必须手动将主轴上的刀具拆下，再运行下列程序
既完成恢复：
O 1234
#509=0
M6T5
M30。