加工中心维修应用实例
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倒刀控制
2.自动刀具交换动作步骤
（3）当倒刀检测开关8发出信号且机械手原位开关7处于接通状态 时，换刀电动机10旋转带动机械手从原位逆时针旋转一个固定角度 （65/75度），进行机械手抓刀控制，如图5—11c所示。
机械手扣刀控制过程
2.自动刀具交换动作步骤
（4）当机械手扣刀到位开关6接通后，主轴开始松开刀具控制 （通常采用气动或液动控制），当主轴松刀开关接通后，换刀电 动机运转，使机械手下降，进行拔刀控制，机械手完成拔刀后， 换刀电动机继续旋转，机械手旋转180度（进行交换刀具控制）并 进行插刀控制，当换刀电动机停止开关5 （接近开关）接通后发 出信号使电动机立即停止。如图5—11d、e所示。
选择手动连续进给方式，使机床朝参考点方向移动 轴以快速进给速度向参考点移动
1个栅格的距离，等于检测单位×参考计数器容量。 回参考点减速信号( ＊DECx )变为0时，轴的移动减速。
回参考点减速信号( ＊DECx )回到1后，继续轴的移动。
而后，轴停在第1个栅格上，机床操作盘上的回参考点完毕指示灯 ( ZERO POSITION )点亮，参考点确立信号( ZRFx )变为1。通过改 变回参考点减速挡块的安装位置，可按栅格单位修改参考点位置。 一个栅格内的位置微调，用栅格移位功能（参数1850）进行。
5.3 加工中心自动换刀装置控制及常见故障分析
BT50-24TOOL 圆盘式刀库自动换刀装置的特点： （1）刀库的旋转为电动机拖动(具有电磁制动装置)，靠电气 实现刀库旋转方向（具有就近选刀功能）、换刀位置检测及定 位控制，结构简单，工作可靠。 （2）机械手换刀采用先进的凸轮换刀结构，实现电气和机械 联合控制。 （3）倒刀控制采用气动控制，通过气缸的磁环开关检测控制。 （4）全机械式换刀，避免液压泄漏，降低了故障率。 （5）换刀时间仅2.7秒，大大提高机床效率。
3.数控机床返回参考点常见故障分析 找不到参考点（通常会导致机床超程报警）
（1）机床回零过程无减速动作或一直以减速回零，多数原因 为减速开关及接线故障。 （2）机床回零动作正常，为系统得不到一转信号。原因可能 是电动机编码器及接线或系统轴板故障。
找不准参考点（即回参考点有偏差）
（1）减速挡块偏移 （2）栅格偏移量参数设定不当 （3）参考计数器容量参数设定不当 （4）位置环增益设定过大 （5）编码器或轴板不良
5.1 数控机床返回参考点控制及常见故障分析
1.数控机床返回参考点的必要性
(1) 系统通过参考点来确定机床的原点位置，以正确建立机 床坐标系。
(2)可以消除丝杠间隙的累计误差及丝杠螺距误差补偿对加 工的影响。
1.回参考点减速信号＊DECx ( Deceleration ) 是设置在参考点之前的减速开关发出的信号。由于CNC直接读取该 信号，故无需PMC的处理。在用快速朝回参考点方向移动中，此信 号变为0时，移动将减速。此后则以参数1425上设定的FL速度，继 续朝参考点方向移动。
1．BT50-24TOOL 圆盘式刀库自动换刀装置机构
圆盘式刀库结构简图 凸轮式换刀机械手简图
1．BT50-24TOOL 圆盘式刀库自动换刀装置机构
2.自动刀具交换动作步骤
（1）程序执行到选刀指令T码时，系统通过方向判别后，控制刀库 电动机1正转或反转，刀库中刀位计数开关2开始计数（计算出到达 换刀点的步数），当刀库上所选的刀具转到换刀位置后，旋转刀库 电动机立即停转，完成选刀定位控制。如图5—11a图所示。
5.2 数控车床自动换刀装置控制及常见故障分析
1.意大利BARUFFALDI TS200/12 电动转塔结构和动作原理
该系列电动刀塔的特点：
（1）该刀架采用行星轮系传动的减速机构，结构紧凑、传 动效率高。 （2）刀盘无需抬起实现转位刹紧控制。这样可以防止机床 切削过程中切屑、灰尘、切削液等影响精定位端齿盘，从 而保证刀架的高定位精度。 （3）可双向回转和任意刀位就近选刀，最大限度地减少刀 架转位的辅助时间。 （4）机电配合控制合理，故障率低。
确定参考点
2.先用以下参数设定回参考点方向：
#7 #6 #5 #4 #3 #2 #1 #0
PRM1006
ZMI
#5(ZMI) 0 回参考点方向为正。 1 回参考点方向为负。
回参考点减速信号( ＊DEC )输入后，回参考点的低速进给速度( FL
) 参数 1425 每轴回参考点FL速度 ［mm/min］ ������ 。_
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2.数控机床返回参考点控制控制
(1)数返回控机床参考点控制原理(有档块)
(2)数控机床返回参考点的PMC控制 (SSCK-20数控车床)
X20.6:+X按钮开关 X20.7:-X按钮开关 X21.0: +Z按钮开关 X21.1:-Z按钮开关 G120.7:系统回零 F148.0:X轴回零结束 F148.1:Z轴回零结束 F149.1:系统复位
意大利BARUFFALDI TS200/12 电动转塔结构
2.电动刀塔的电气控制线路
3．电动刀塔的PMC控制
（1）系统PMC输入/输出信号地址分配
4.电动刀塔常见故障及维修
（1）正常工作中，出现刀塔未锁紧报警
通过系统梯形图（如图5—9）查看到是由于锁紧到位信号X21.2未 接通产生的报警（信息继电器A0.1为1）。故障原因可能是接近开 关损坏、接近开关调整位置不当、刀塔机械传动故障。
（2）换刀时出现乱刀现象
出现该故障的原因是角度编码器不良，此时需要更换编码器。
（3）换刀过程中出现断路器跳闸现象
产生故障的主要原因是电动机短路、刀塔内部机械传动卡死及断路 器本身不良。
（4）换刀过程中，系统发出电动机过热报警
产生故障主要原因有预分度电磁铁插销不能准确动作、电动机缺相 或匝间短路、角度编码器位置调整有偏差及电动机内装热偶开关不 良。
刀库选刀定位控制过程
2.自动刀具交换动作步骤
（2）程序中执行到交换刀具指令，交换刀具指令一般为M06（实 际是调换刀宏程序或换刀子程序），首先主轴自动返回换刀点（一 般是机床的第二参考点），且实现主轴准停，然后倒刀电磁阀线圈 获电，气缸推动选刀的刀杯向下翻转90度（倒下），倒刀到位检测 信号开关（磁环开关）8发出信号，完成倒刀控制，同时是交换刀 具的开始信号。如图5—11b图所示。
2.自动刀具交换动作步骤
（3）当倒刀检测开关8发出信号且机械手原位开关7处于接通状态 时，换刀电动机10旋转带动机械手从原位逆时针旋转一个固定角度 （65/75度），进行机械手抓刀控制，如图5—11c所示。
机械手扣刀控制过程
2.自动刀具交换动作步骤
（4）当机械手扣刀到位开关6接通后，主轴开始松开刀具控制 （通常采用气动或液动控制），当主轴松刀开关接通后，换刀电 动机运转，使机械手下降，进行拔刀控制，机械手完成拔刀后， 换刀电动机继续旋转，机械手旋转180度（进行交换刀具控制）并 进行插刀控制，当换刀电动机停止开关5 （接近开关）接通后发 出信号使电动机立即停止。如图5—11d、e所示。
选择手动连续进给方式，使机床朝参考点方向移动 轴以快速进给速度向参考点移动
1个栅格的距离，等于检测单位×参考计数器容量。 回参考点减速信号( ＊DECx )变为0时，轴的移动减速。
回参考点减速信号( ＊DECx )回到1后，继续轴的移动。
而后，轴停在第1个栅格上，机床操作盘上的回参考点完毕指示灯 ( ZERO POSITION )点亮，参考点确立信号( ZRFx )变为1。通过改 变回参考点减速挡块的安装位置，可按栅格单位修改参考点位置。 一个栅格内的位置微调，用栅格移位功能（参数1850）进行。
5.3 加工中心自动换刀装置控制及常见故障分析
BT50-24TOOL 圆盘式刀库自动换刀装置的特点： （1）刀库的旋转为电动机拖动(具有电磁制动装置)，靠电气 实现刀库旋转方向（具有就近选刀功能）、换刀位置检测及定 位控制，结构简单，工作可靠。 （2）机械手换刀采用先进的凸轮换刀结构，实现电气和机械 联合控制。 （3）倒刀控制采用气动控制，通过气缸的磁环开关检测控制。 （4）全机械式换刀，避免液压泄漏，降低了故障率。 （5）换刀时间仅2.7秒，大大提高机床效率。
3.数控机床返回参考点常见故障分析 找不到参考点（通常会导致机床超程报警）
（1）机床回零过程无减速动作或一直以减速回零，多数原因 为减速开关及接线故障。 （2）机床回零动作正常，为系统得不到一转信号。原因可能 是电动机编码器及接线或系统轴板故障。
找不准参考点（即回参考点有偏差）
（1）减速挡块偏移 （2）栅格偏移量参数设定不当 （3）参考计数器容量参数设定不当 （4）位置环增益设定过大 （5）编码器或轴板不良
5.1 数控机床返回参考点控制及常见故障分析
1.数控机床返回参考点的必要性
(1) 系统通过参考点来确定机床的原点位置，以正确建立机 床坐标系。
(2)可以消除丝杠间隙的累计误差及丝杠螺距误差补偿对加 工的影响。
1.回参考点减速信号＊DECx ( Deceleration ) 是设置在参考点之前的减速开关发出的信号。由于CNC直接读取该 信号，故无需PMC的处理。在用快速朝回参考点方向移动中，此信 号变为0时，移动将减速。此后则以参数1425上设定的FL速度，继 续朝参考点方向移动。
1．BT50-24TOOL 圆盘式刀库自动换刀装置机构
圆盘式刀库结构简图 凸轮式换刀机械手简图
1．BT50-24TOOL 圆盘式刀库自动换刀装置机构
2.自动刀具交换动作步骤
（1）程序执行到选刀指令T码时，系统通过方向判别后，控制刀库 电动机1正转或反转，刀库中刀位计数开关2开始计数（计算出到达 换刀点的步数），当刀库上所选的刀具转到换刀位置后，旋转刀库 电动机立即停转，完成选刀定位控制。如图5—11a图所示。
5.2 数控车床自动换刀装置控制及常见故障分析
1.意大利BARUFFALDI TS200/12 电动转塔结构和动作原理
该系列电动刀塔的特点：
（1）该刀架采用行星轮系传动的减速机构，结构紧凑、传 动效率高。 （2）刀盘无需抬起实现转位刹紧控制。这样可以防止机床 切削过程中切屑、灰尘、切削液等影响精定位端齿盘，从 而保证刀架的高定位精度。 （3）可双向回转和任意刀位就近选刀，最大限度地减少刀 架转位的辅助时间。 （4）机电配合控制合理，故障率低。
确定参考点
2.先用以下参数设定回参考点方向：
#7 #6 #5 #4 #3 #2 #1 #0
PRM1006
ZMI
#5(ZMI) 0 回参考点方向为正。 1 回参考点方向为负。
回参考点减速信号( ＊DEC )输入后，回参考点的低速进给速度( FL
) 参数 1425 每轴回参考点FL速度 ［mm/min］ ������ 。_
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2.数控机床返回参考点控制控制
(1)数返回控机床参考点控制原理(有档块)
(2)数控机床返回参考点的PMC控制 (SSCK-20数控车床)
X20.6:+X按钮开关 X20.7:-X按钮开关 X21.0: +Z按钮开关 X21.1:-Z按钮开关 G120.7:系统回零 F148.0:X轴回零结束 F148.1:Z轴回零结束 F149.1:系统复位
意大利BARUFFALDI TS200/12 电动转塔结构
2.电动刀塔的电气控制线路
3．电动刀塔的PMC控制
（1）系统PMC输入/输出信号地址分配
4.电动刀塔常见故障及维修
（1）正常工作中，出现刀塔未锁紧报警
通过系统梯形图（如图5—9）查看到是由于锁紧到位信号X21.2未 接通产生的报警（信息继电器A0.1为1）。故障原因可能是接近开 关损坏、接近开关调整位置不当、刀塔机械传动故障。
（2）换刀时出现乱刀现象
出现该故障的原因是角度编码器不良，此时需要更换编码器。
（3）换刀过程中出现断路器跳闸现象
产生故障的主要原因是电动机短路、刀塔内部机械传动卡死及断路 器本身不良。
（4）换刀过程中，系统发出电动机过热报警
产生故障主要原因有预分度电磁铁插销不能准确动作、电动机缺相 或匝间短路、角度编码器位置调整有偏差及电动机内装热偶开关不 良。
刀库选刀定位控制过程
2.自动刀具交换动作步骤
（2）程序中执行到交换刀具指令，交换刀具指令一般为M06（实 际是调换刀宏程序或换刀子程序），首先主轴自动返回换刀点（一 般是机床的第二参考点），且实现主轴准停，然后倒刀电磁阀线圈 获电，气缸推动选刀的刀杯向下翻转90度（倒下），倒刀到位检测 信号开关（磁环开关）8发出信号，完成倒刀控制，同时是交换刀 具的开始信号。如图5—11b图所示。