制造系统中数控机床换刀装置故障处理与论文
数控机床机械手换刀装置故障与维修
设备管理与维修2018№8
数控机床机械手换刀装置故障与维修
潘升华
（中船广西船舶及海洋工程有限公司，广西钦州535000）
摘要：对数控机床机械手换刀装置进行阐述，给出刀库和机械手故障及维修方法，为促进数控机床的发展奠定基础。
关键词：
中图分类号：TG659文献标识码：B DOI：10.16621/ki.issn1001-0599.2018.08.29
0引言
1数控机床机械手换刀装置
[1] 1
2
3.3
14
2
5
3 4结论
参考文献
1.Z.
2016.
2.Z.
2009.
3KATC.
Z.2016.
4.Z.
2011.
〔编辑吴建卿
〕图4油液污染度检测仪
图5
液压测试仪
设备管理与维修2018№8
图1
数控机床中的机械手换刀装置
图2按照刀具划分的机械手换刀类型
2数控机床机械手换刀装置刀库故障及维修方法研究2.1[2]
①②PLC [3]③①②PLC ③2.222 2.323换刀装置机械手常见故障及维修方法研究3.13.2①②③①③③4结语
参考文献
1.J .20174126-9.
2.J .2017452343-45.
3.J .20173629198-199.
〔编辑
吴建卿〕。
数控立车换刀故障分析及处理方法研究
数控立车换刀故障分析及处理方法研究发布时间：2022-01-24T07:17:39.756Z 来源：《中国科技人才》2021年第30期作者：陈裕军[导读] 针对数控立车换刀故障，通过对ATC换刀程序以及换刀结构、原理的分析和解读，提出了一种简单易行的故障解决办法。
中车株洲电力机车有限公司湖南株洲摘要:针对数控立车换刀故障，通过对ATC换刀程序以及换刀结构、原理的分析和解读，提出了一种简单易行的故障解决办法。
关键词：数控立车；参考点丢失；ATC换刀；改进引言为进一步提高数控机床的加工效率，数控机床正向着工件在一台机床一次装夹即可完成多道工序或全部工序加工的方向发展，配备自动换刀装置的的各种类型的数控机床应运而生。
1.1刀具交换方式数控机床中,刀具交换方式通常分为两种：机械手交换刀具和无机械手交换（刀具刀库与机床主轴的相对运动实现）。
1.2刀库及其分类刀库的作用是用来存放刀具，它是自动换刀装置中最主要的部件之一，最为常见的分为盘式和链式两种。
1.3设备简介VL-160型荣田数控立车为重切削型数控立车，主要用于机车及城轨车辆车轮外侧面、内侧面、踏面的半精车、精车加工。
基本结构为横梁可移动式结构，由床身、工作台、立柱、横梁、溜板、液压系统、自动润滑系统、冷却系统、自动排屑系统、气动系统、数控系统、电控柜、刀库、自动换刀系统组成（图1）。
VL-160荣田数控立车采用无机械手交换刀具方式，刀库类型为盘式刀库，具有12刀位，通过刀库和Z轴的相对运动实现换刀，能实现自动就近找刀、换刀。
此种ATC自动换刀系统结构简单，且能避免刀库回转时振动对加工精度的影响，非常适用于事业部车轮生产加工工件为重型工件、所用刀具为重型刀具、加工精度要求高等要求。
刀库移动过程中Z轴移动路径需经过第一、二、四参考点，结合该故障现象，Z轴在还刀入库，松刀完成后，应在Z向上移到达第四参考点，实际是Z轴未能准确到达第四参考点，这是故障发生的直接原因。
数控机床自动换刀系统的设计与优化方法
数控机床自动换刀系统的设计与优化方法随着工业自动化的不断发展，数控机床自动换刀系统的设计与优化成为了现代制造业中的重要课题。
自动换刀系统的设计及其优化将直接影响到机床的生产效率、工件加工质量和操作人员的工作安全。
因此，本文将探讨数控机床自动换刀系统的设计原理以及进行系统优化的方法与技巧。
数控机床自动换刀系统一般包括刀库、刀臂、刀杆及刀具，其工作原理主要通过机械臂或伺服电机的驱动，将机床上的刀具自动更换。
而系统的设计与优化则需要考虑以下几个方面：首先，需要充分考虑机床的具体工艺需求，确定自动换刀系统的基本功能。
例如，切削加工中是否需要进行多种不同刀具的切换，是否需要对不同刀具进行刃磨和测量等。
不同工艺需求将直接影响到自动换刀系统的设计与优化。
其次，需要考虑自动换刀系统的结构设计。
合理的结构设计能够提高系统的稳定性和工作效率，并降低故障率。
一般来说，自动换刀系统的结构主要包括刀库结构、刀臂结构以及刀杆结构。
在设计过程中，需要充分考虑机床的空间限制、刀具数量以及换刀的速度等因素。
同时，需要关注自动换刀系统的动力传递和控制电路设计。
动力传递系统的设计主要包括伺服电机的选型、减速器的设计以及传动链的布置等。
而控制电路的设计则需要考虑自动控制装置和信号传输装置等，以确保系统的稳定性和可靠性。
另外，还需要考虑自动换刀系统的安全性。
刀具在运行过程中可能会产生较大的动力和惯性力，因此在设计过程中需要充分考虑刀具的固定、刀具与工件之间的安全间隙以及系统紧急停机装置的设置等，以确保操作人员的安全。
在完成基本的设计后，系统的优化工作则需从以下几个方面展开。
首先是换刀时间的优化。
通过减少换刀时间可以提高机床的利用率，并减少生产成本。
换刀时间的优化可以从刀具定位、刀具固定方式以及刀具检测等方面进行。
其次是系统的可靠性优化。
这需要考虑到刀库的结构设计、刀具的装卸方式以及系统故障的自我诊断与修复等。
同时，充分考虑刀具的损耗和磨损，合理安排刀具的使用周期，减少系统故障的发生。
经济型数控车床自动换刀装置的故障分析及排除
和过 冲 ，如图 ２所示 。
【 ４ 第３ 卷 ６】 ４ 第３ 期 ２ １—３下 ） ０２ （
１ 自动换 刀装 置与 自动刀架
经 济 型 换 刀 装 置 是 经济 型 数 控机 床 中 最 重 要
１１ 刀架 抬起 ．
在 数 控 机 床 发 出更 换 刀 具 的 指 令 之 后 ，如 图
的 部 分 之 一 ，而 自动 刀 架 则 是 自动 换 刀 装
置 的 主 要 部 件 。统 计 资 料 显 示 ， 目前使 用
中图分类号 ：Ｔ ５ Ｇ６９ 文献标识码 ：Ｂ 文章编号 ：１ ０—０ ３ （ ０ ２ ３ 下） ０ ６ — ４ ９ １ ４ ２１ ） （ － ０ ３ ０ ０
Ｄｏ ： ． ９ ９ Ｊ ｉ ｎ １ ０ －０ ． ０ ． （ ） ２ ｉ１ ３ ６ ／ ． ｓ ．０ ９ １ ４ ２１ ３ 下 ． ０ ０ ｓ ３ ２
会 出现 刀架的过 冲和 滞后现 象 。经过走 访调 查 ，并
且进 行反 复的 试验 ，结果依 旧如 此 。经 过 实践操 作 并 结合专 家意 见 ，我 们分析 得 出有 以下 四种 的机 械
１３ 刀架定 位 ． 刀架体 转动 时会连 同电刷 座一 起转 动 ，当转到 指定 的 刀号时 ，粗定位 销便 会在弹 簧力 的作用 下进 入粗 定位 盘的槽 中再次 进行粗 定位 。 同时 ，另一 电 刷会 接触 导体使 电动机 反转 。 由于粗定 位槽 的某些 限制 ，刀架体 不能够转 动 ，并 使其 在该 位置上 垂直 落下 ，此 程序 中的刀 架体和 刀架 底座上 的端面 齿啮 合 实现精 确定位 ，从而 实现 刀架的定位 工作 。
浅谈数控机床的故障分析及清除措施 毕业论文
浅谈数控机床的故障分析及清除措施目录摘要正文一、数控机床简介………………………………………………二、数控机床的维护……………………………………………三、数控机床故障诊断及处理的基本原则……………………四、一般故障的分析方法………………………………………五、主要机械部件故障诊断……………………………………六、液压传动系统故障诊断……………………………………七、数控系统故障诊断…………………………………………八、数控机床机械结构故障分析与清除措施…………………九、数控机床电气系统故障与分析……………………………十、直流伺服系统的故障诊断(分析)与清除措施……………十一、可编程控制器模块的故障诊断与清除措施……………十二、故障分析图与清除措施…………………………………十三、HN-100T数控车床系统参考图……………………………致谢………………………………………………数机床典型故障分析与清除措施摘要数控机床是一种技术含量很高的自动化机床，它集机、电、仪于一体，综合的了计算机技术、自动化技术、伺服驱动、精密测量和精密机械等各个领域的新技术成果。
随着数控车床、数控机床、加工中心等数控加工产品用量的剧增，培养一大批能够熟练掌握现代数控机床编程、操作和维修的应用型人才的日益迫切。
不同的数控机床其数控系统虽然在结构和性能上有所区别，但在故障诊断分析上却有一定的共性，正是在此基础上对数控机床典型故障进行维修。
本设计共计五部分内容，包括数控机床简单介绍，数控机床出现机械结构故障、电气系统故障、伺服系统故障、可编程控制器模块故障时的现象描述，故障可能产生原因的理论分析。
故障诊断与维修是本设计的重点。
故障分析故障清除本设计是为了能够让维修人员更加快速准确的查出机械故障原因并排除机械故障而进行论文写作的。
当前,高度发达的制造业和先进的制造技术已经成为衡量一个国家综合经济实力和技术水平的重要标志之一,成为一个国家在激烈的国际市场上获胜的关键因素.如今,中国已成为制造业大国,但还不是制造业强国我们要从制造业大国走向制造业强国,必须大力发展以数控技术为主的先进制造技术,提高计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)的技术水一、数控机床简介数控机床是一种典型的机电一体化产品，能实现机械加工的高速度，高精度和高自动化，代表了机床的发展方向。
数控机床自动换刀装置的故障分析与排除
故障现象 ： 某型号数控机床在 自动换 刀过程 中 ， 经常 出现
主轴定位不准确现象 ， 导致 自动换刀无法正常进行 。
例， 其气压太高或太低 以及换刀气阀节流开 口太大或太小 。
诊断分析及处理过程 ： 机床刚启动工作 时 ， 出现上述现象 的次数很少 ，通过重新开机启动后一般都 能正常工作 一段时 间。但工作一段时问后 ， 主轴定位不准确 的现象就表现得越 来 越严重 ， 障频率也越来越 高， 故 严重影 响了机床的正常使用 。
定 换 刀动 作 。
床 中可靠性最为薄弱的环节 ， 故障率较 高。 刀机械手为例， 以换
它 的主要故障通常表现为 ： 掉刀、 卡刀 、 机械手动作不到位或根
本无动作 、 机械手换 刀速 度过快或过慢 、 机械手夹 持刀柄不稳
５ 要 制订具体 的保养措施 ，保持刀具 、刀柄和刀套 的清 ）
１ 在自 ） 动换刀装置 中尽量采用可靠性 高的元件 ，比如传
感、 气动 、 液压元件的选取 。 一旦元件工作不正常就马上采取措 施 甚至更换 ， 故障排除在萌芽状 态， 而减少损失 。 将 从
收 稿 日期 ：０ ７ ０ — ６ ２ ０ — ６ １
的定位采用 编码器 ， 动作 也完全正确 ， 定位 所以发生 电气故障
刀点 或换 刀点 漂 移 ； 械 手 抓 刀 时没 有 到 位 就 开始 拔 刀 。 机
３ 自动换刀 装置 故障 诊断实例
实例一 ： 主轴定位不 准的故障。
３ ）刀具从机械手 中脱 落。主要 原因： 刀具净质量超重 ： 机 械手卡紧销损坏或弹簧未弹 出。 ４ 机械手换刀速度过快或过慢。主要原因 ： ） 以气动机械为
放置 ， 确认 程序上规定 的刀具号与所配刀具号是否 一致 ， 以免 出现错 换刀导致严重的生产事故发生。
制造系统中数控机床换刀装置故障处理与研究
４ ）经常检查刀库的 回零位置是否正确 ， 检查机床 主轴 回换 刀点位 置是否到位 ，并及 时调整，否则不能完成换刀动作 。 ５ ） 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 。检 查机械 手液压 系统 的压 力是否 正常，刀 具在机械手 上锁紧 是否可靠，发现不正常要及时处理 。
１ 、引言
数控 机床 上的 自动换 刀装置使 工件一 次
装 夹 后 能 进 行 多 工 序 加 工 ， 从 而 避 免 多 次 定
装到位 、装 牢靠 。检查刀座 上的锁 紧是否可
靠。
故 障 处理 ：将 其按 说 明 书 重新 设 定 为 ０ １ ３ ５后 ，机械手动作恢复 正常。 ２ ）故障现 象： 某卧式加 工中心 ，在 自动换刀 时发现 刀 链运动不到位，并且在一定时间后 Ｃ ＮＣ出现 报警。维修 过程 ：根据 Ｃ ＮＣ报警显示，故 障 原因是换刀 时间超 出，检查 电气控 制系统 ， 没有发现异 常 ，电机转 动 良好 。判 定故障是 由于机械传动 方面原 因造成 的。拆 下减速器 的防护罩，卸下伺 服电机 ，拆 开减速器检查 ， 发现减速器 内的一传动 轴上的连接 键脱落 ，
由３ ５变 为 了 ２ 。 检 查 数 控 程 序 中 的 换 刀 指 令
伺 服电机 内部 ，致使绕 组产 生了短路 。检查
后 确认 电机与 减速器连 接处的密封 磨损 是致
使冷却液进入 伺服 电机 的根本原 因。经维修
处 理 后 ， 故 障排 除 。
参考 文献 ：
（ １ ） 《 数 控机 床维修 》蒋 红平主编
数控车削中心等工作时刀具不转 的机床上 。
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
机电一体化毕业论文-数控机床故障分析与维修维护技术
江西工业工程职业技术学院毕业论文题目数控机床故障分析与维修维护技术学生姓名系部机电工程系学号 2009xxxx专业名称机电一体化班级机电09x指导教师 xxx江西工业工程职业技术学院数控机床故障分析与维修维护技术【摘要】全文共分三章节，主要介绍了数控机床基本知识，数控机床故障与维修的基本知识，数控机床故障规律，故障诊断的一般步骤及方法，包括直观检查法，仪器检查法，信号和报警指示分析法，参数调整法，接着讲述数控机床的常见故障，包括机械故障、伺服系统故障、PLC等电气故机械零件的修理方法，机床电气设备维修与故障故障排除，数控机床故障诊断与维修内容。
并将传统设备维修技术与现代维修新技术，新工艺相结合，最后通过实例具体介绍数控机床故障产生后分析处理的过程，可以熟悉数控机床的各个部分和机械设备中机、液、电装置故障诊断与维修的基本思路方法和技术，以及必要的基本理论加加实践，提高工作效率。
关键词：数控机床，维护，故障处理、诊断前言数控机床是一种高效的自动化机床，它综合了计算机技术、自动化技术、何服驱动技术、气动与液压传动技术、精密测量与检测技术、精密机械设计与制造技术等各个领域的新技术成果，是一门新兴的工业控制技术。
数控机床以其高精度、高效率、高柔性所带来的巨大效益引起了世界各国科技界和工业界的广泛重视。
但是，随着社会的进步和科技的发展，数控机床正朝着大型化、自动化、高精度化方向发展，生产系统的规模变得越来越大，设备的结构也变得越来越复杂。
数控机床是集高、精、尖技术于一体，集机、电、光、液于一身的高技术产物。
具有加工精度高、加工质量稳定可靠、生产效率高、适应性强、灵活性好等众多优点，在各个行业受到广泛欢迎，在使用方面，也是越来越受到重视。
但由于它是集强、弱电于一体，数字技术控制机械制造的一体化设备，一旦系统的某些部分出现故障，就势必使机床停机，影响生产，所以如何正确维护设备和出现故障时能及时抢修就是保障生产正常进行的关键系统可靠性是指数控系统在规定的条件和规定的时间内完成规定功能的能力。
数控机床故障诊断与维护论文
数控机床故障诊断与维护论文目录一、内容概览 (2)1. 数控机床的重要性 (3)2. 故障诊断与维护的必要性 (3)二、数控机床的基本构成及工作原理 (4)1. 数控机床的基本构成 (6)2. 数控机床的工作原理 (7)三、数控机床常见故障类型及特点 (8)1. 机械故障 (10)2. 电气故障 (11)3. 检测与控制系统故障 (12)四、数控机床故障诊断方法与技术 (13)1. 观察法 (14)2. 测量法 (15)3. 逻辑分析法 (16)4. 专家系统辅助诊断 (17)五、数控机床故障维护策略与实践 (19)1. 定期检查与保养 (20)2. 故障预测与计划性维修 (22)3. 精益生产与预防性维护 (23)六、数控机床故障诊断与维护的发展趋势 (25)1. 智能化与自主化 (26)2. 大数据与人工智能的应用 (27)3. 数字化与网络化与服务化 (29)七、结论 (29)一、内容概览本文全面探讨了数控机床故障诊断与维护的各个方面，旨在为读者提供关于数控机床故障检测、诊断及维修技术的综合知识。
文章首先概述了数控机床的工作原理和基本结构，强调了机床在现代制造业中的重要性。
文章详细介绍了数控机床常见故障类型、原因及诊断方法，包括硬件故障、软件故障以及人为操作失误等。
在故障诊断方面，本文重点讨论了基于振动分析、温度检测、电流跟踪等先进的诊断技术，并展示了如何利用这些技术对数控机床进行实时监测和故障预警。
文章还强调了定期维护和保养对于确保数控机床正常运行的重要性，提出了具体的维护计划和注意事项。
在维修方面，本文介绍了多种实用的维修方法和技巧，包括故障隔离、部件更换、系统升级等。
文章还强调了培训和教育在提高数控机床维护水平中的关键作用，建议制造商和用户共同加强相关人员的专业培训。
通过本文的阅读，读者将能够掌握数控机床故障诊断与维护的基本理论和方法，提高设备的稳定性和使用寿命，降低维修成本，从而提升整体生产效率和质量。
数控机床故障诊断与维修毕业论文
毕业设计论文姓名韩弋学号 29 班级 13.4 专业题目数控机床的故障分析及消除措施摘要本文主要研究数控机床故障分析及消除措施的相关内容。
从数控机床故障诊断的基础内容谈起，介绍数控机床故障规律，故障诊断的一般步骤及方法。
接着讲述数控机床的常见故障，包括机械故障、伺服系统故障、PLC等电气故障。
最后通过实例具体介绍数控机床故障产生后分析处理的过程。
从而得知，数控机床维修是一门复杂的技术，要熟悉数控机床的各个部分，理论加实践，提高工作效率。
关键词数控机床故障诊断维修第一章引言数控技术是现代机械制造工业的重要技术装备，也是先进制造技术的基础技术装备。
随着电子技术的不断发展，数控机床在我国的应用越来越广泛，但由于数控机床系统及其复杂，又因大部分具有技术专利，不提供关键的图样和资料，所以数控机床的维修成为了一个难题。
论文将涉及数控机床简单介绍、故障现象描述或给出典型实例、故障的成因的分析和论证、故障诊断过程及消除故障的措施等内容。
本论文将参考相关资料，根据自己的实际工作经验进行编写，力求为广大数控机床维修者提供可借鉴的经验。
第二章数控机床故障诊断数控机床是个复杂的系统，一台数控机床既有机械装置、液压系统，又有电气控制部分和软件程序等。
组成数控机床的这些部分，由于种种原因，不可避免地会发生不同程度、不同类型的故障，导致数控机床不能正常工作。
这些原因大致包括：机械锈蚀、磨损和失效；元器件老化、损坏和失效；电气元件、接插件接触不良；环境变化，如电流或电压波动、温度变化、液压压力和流量的波动以及油污等；随机干扰和噪声；软件程序丢失或被破坏等。
此外，错误的操作也会引起数控机床不能正常工作。
数控机床维修的关键是故障的诊断，即故障源的查找和故障定位。
一般讲根据不同的故障类型，采用不同的故障诊断方法。
2.1数控机床的故障规律与一般设备相同，数控机床的故障率随时间变化的规律可用图1所示的浴盆曲线表示。
在整个使用寿命期，根据数控机床的故障频度大致分为 3 个阶段，即早期故障期、偶发故障期和耗损故障期。
数控机床典型故障分析与维修论文
数控机床典型故障分析与维修论文目录一、内容概要 (3)1. 数控机床的重要性 (3)2. 数控机床故障分析及维修的必要性 (4)二、数控机床的基本构成与工作原理 (5)1. 数控机床的基本构成 (7)1.1 主轴系统 (8)1.2 进给系统 (9)1.3 控制系统 (11)1.4 电气系统 (12)1.5 液压系统 (13)2. 数控机床的工作原理 (15)2.1 加工过程 (16)2.2 控制指令的获取与执行 (16)三、数控机床典型故障分析与维修方法 (18)1. 机械故障分析与维修 (19)1.1 导轨故障分析与维修 (20)1.2 丝杠故障分析与维修 (22)1.3 齿轮故障分析与维修 (23)1.4 液压系统故障分析与维修 (25)2. 电气故障分析与维修 (26)2.1 CPU故障分析与维修 (27)2.2 传感器故障分析与维修 (28)2.3 接口故障分析与维修 (30)2.4 控制软件故障分析与维修 (32)3. 液压系统故障分析与维修 (34)3.1 液压泵故障分析与维修 (35)3.2 液压缸故障分析与维修 (36)3.3 换向阀故障分析与维修 (38)3.4 液压管路故障分析与维修 (39)四、数控机床故障诊断与维修实例 (40)1. 数控机床机械故障诊断与维修实例 (40)1.1 数控车床主轴故障诊断与维修 (42)1.2 数控铣床进给系统故障诊断与维修 (44)1.3 数控加工中心换刀系统故障诊断与维修 (45)2. 数控机床电气故障诊断与维修实例 (47)2.1 数控雕刻机CPU故障诊断与维修 (48)2.2 数控焊接机器人传感器故障诊断与维修 (49)2.3 数控印刷机控制软件故障诊断与维修 (50)3. 数控机床液压系统故障诊断与维修实例 (52)3.1 数控机床液压泵故障诊断与维修 (52)3.2 数控机床液压缸故障诊断与维修 (54)3.3 数控机床换向阀故障诊断与维修 (56)五、结论与展望 (57)一、内容概要本文全面深入地探讨了数控机床在现代制造业中的核心地位以及其常见导致故障的原因，并提供了相应的维修策略和实施步骤。
（完整版）设计数控机床故障的诊断和维修毕业论文
（完整版）设计数控机床故障的诊断和维修毕业论文职业技术学院2011届毕业生毕业论文数控机床故障的诊断和维修院系：专业：姓名：学号：提交日期：目录一、摘要二、内容一、数控机床故障诊断及维护的意义和要求二、数控机床故障的分类与特点三、数控机床机械结构的故障诊断四、伺服系统的故障诊断五、数控机床电气控制的故障诊断六、数控机床故障诊断及维护的基本要求七、数控机床故障诊断及维护实例三、总结数控机床故障的诊断和维修[一]摘要数控机床是机电一体化紧密结合的典范，是一个庞大的系统，涉及机、电、液、气、电子、光等各项技术，在运行使用中不可避免地要产生各种故障，关键的问题是如何迅速诊断，确定故障部位，并及时排除解决，保证正常使用，提高生产效率。
[二]内容一、数控机床故障诊断及维护的意义和要求1数控机床的故障诊断技术①数控系统自诊断。
开机自诊断数控系统在通电开机后，都要运行开机自诊断程序，对系统中关键的硬件和控制软件进行检测，并将检测结果在CRT上显示出来。
运行自诊断运行自诊断是数控系统正常工作时，运行内部诊断程序，对系统本身、PLC、位置伺服单元以及与数控装置相连的其他外部装置进行自动测试、检查，并显示有关状态信息和故障信息。
②在线诊断和离线诊断。
在线诊断是指通过数控系统的控制程序，在系统处于正常运行状态下，实时自动地对数控装置、PLC控制器、伺服系统、PLC的输入输出和其他外部装置进行自检，并显示状态信息、故障信息。
脱机诊断当数控系统出现故障时，需要停机进行检查，这就是脱机诊断。
脱机诊断的目的是修复系统的错误和定位故障，将故障定位在最小的范围。
远程诊断实现远程诊断的数控系统，必须具备计算机网络功能。
因此，远程诊断是近几年发展起来的一种新型的诊断技术。
数控机床利用数控系统的网络功能通过互联网连接到机床制造厂家，数控机床出现故障后，通过机床厂家的专业人员远程诊断，快速确诊故障。
2数控机床故障的实用诊断方法①诊断常用的仪器、仪表及工具万用表-可测电阻、交、直流电压、电流。
数控机床自动换刀系统的故障排除方法
数控机床自动换刀系统的故障排除方法数控机床自动换刀系统是现代机械加工中广泛使用的一种自动化装置，它能够提高生产效率和产品质量。
然而，在使用过程中难免会遇到故障问题，影响机床的正常运行。
本文将介绍数控机床自动换刀系统常见的故障排除方法。
一、故障现象：自动换刀系统无法自动完成换刀操作1. 检查刀具传感器：刀具传感器是检测刀具是否到位的关键装置。
首先检查传感器线路是否插好，有无松动；其次检查刀具传感器表面是否有污物或划痕，若有则需及时清洁或更换；最后检查传感器的供电电压是否正常。
2. 刀库定位故障：自动换刀系统需要将刀具准确地定位到刀库中的刀位，因此刀库定位的故障也是常见的问题。
首先检查刀库定位传感器是否工作正常，是否精度偏差过大。
若存在问题，应及时调整或更换传感器，确保定位的准确性。
此外，还要检查刀库定位系统的传动装置，如传动带、减速器等，是否运转正常。
3. 伺服系统故障：自动换刀系统的运动控制通常采用伺服电机，故障率相对较高。
若自动换刀无法完成操作，首先应检查伺服电机的供电线路是否正常，电压是否稳定。
其次，检查伺服驱动器的参数和通信连接是否正确，例如检查伺服电机的编码器信号是否清晰稳定。
如果有任何疑问，应及时联系专业人员进行维修和调试。
二、故障现象：自动换刀时出现刀具损坏或偏位问题1. 刀具锁紧故障：机床换刀时，刀具必须牢固地锁定在刀柄上，否则会导致刀具损坏或偏位。
检查刀具锁紧装置是否松动或磨损严重，必要时及时更换。
同时，应定期检查并调整刀具锁紧力度和锁紧角度，确保刀具的可靠固定。
2. 刀具夹持装置故障：刀具夹持装置是保证刀具位置和刚性的重要部件。
若出现换刀时刀具不稳定或偏位的情况，首先检查夹持装置是否松动或磨损，是否需要更换。
同时，在使用过程中要注意清洁夹持装置，避免灰尘或切削液的堆积对其性能造成影响。
三、故障现象：自动换刀速度慢或卡刀现象1. 刀盘液压系统故障：自动换刀时如果液压系统故障，可能会导致速度慢或卡刀现象。
数控机床故障诊断与维护毕业论文
毕业论文（设计）二○ 一三年一月摘要电子技术的发展以及国内数控装置的发展使得数控装置的价格走低,特别是经济型数控车系统的价格已经是到达了它的最低点。
经济型数控车床在中国的机械加工行业中得到了迅速普及,使得我国机械加工水平无论在加工质量方面还是在加工效率方面也得到了迅速提高。
但是随着机床使用时间的延长,数控机床会出现这样或那样的故障,本文就以经济型数控机床的常见故障为例,谈了一些解决的办法。
………………关键词：数控车床霍尔开关继电器伺服驱ABSTRACTThe development of electronic technology and domestic CNC device makes the development of numerical control device for lower prices, especially economic type NC system price is already reached its lowest point. Economic type NC lathe machining industry in China has been the rapid popularization, causes our country mechanical processing level both in quality or in processing efficiency is also improved rapidly. But with the extension of the time machine, CNC machine tools will appear such or in that way the fault, this paper focuses on the economic type CNC machine tools of the common faults as example, discussed some solutions.………………Key words: Holzer switch relay servo drive in CNC lathe目录第1章绪论1.1 概述 (7)1.1.1 一台四刀位数控车床,发生一号刀位找不到,其它刀位能正常换刀的故障现象 (7)1.1.2 一台六刀位数控车床,换刀时所有刀位都找不到,刀架旋转数周后停止,并且数控系统显示换刀报警,换刀超时或没有信号输入 (7)1.1.3 一台配有FANUC-0imate系统大连机床厂的六刀位车床,选刀正常但是当所选刀位到位之后不能正常锁紧 (8)1.2 稳压电源故障 (8)1.3 系统程序锁故障 (9)1.4 结束语 (9)第二章诊断2.1数控机床的故障诊断技术 (9)2.1.1数控系统自诊断 (9)2.1.2在线诊断和离线 (10)2.2数控机床故障的实用诊断方法诊断 (10)2.2.1诊断常用的仪器、仪表及工具万用表-可测电阻、交、直流电压、电流 (11)2.2.2诊断技术资料 (11)2.2.3故障处理 (11)2.2.4数控系统故障诊断方法 (11)2.2.5故障诊断应遵循的原则 (11)2.3数控机床故障的类型与特点 (12)第三章维护3.1、主传动链的维护 (13)3.2刀库及换刀装置的维护 (13)3.3液压系统的维护 (14)参考文献 (14)致谢 (14)第1章绪论1.1 概述数控车换刀一般的过程是:换刀电机接到换刀信号后,通过蜗轮蜗杆减速带动刀架旋转,由霍尔元件发出刀位信号,数控系统再利用这个信号与目标值进行比较以判断刀具是否到位。
数控机床换刀系统常见故障分析
数控机床换刀系统常见故障分析摘要本文以在数控机床维修工作中遇到的机床换刀故障为例，结合本人在数控维修工作中积累的经验，分析了数控机床换刀故障的原因，并提供解决方法。
关键词数控机床；刀库；换刀前言为适应生产的快速发展，公司越来越多的引进数控机床，这些设备自动化程度高，生产加工效率高，精度高，承担了全厂军民品以及外协产品零件加工生产的重要任务。
同时因为数控机床是集计算机控制、电气自动控制技术、机械和液压控制等于一体的机电设备，结构较为复杂，所以，对这些设备的日常维护以及维修极为重要。
下面就着重以数控机床的自动换刀系统和抓刀系统的故障为例，讲述其发生的原因以及解决方法。
1 数控铣床抓刀系统的结构及工作原理数控铣床抓刀系统由刀爪、拉刀杆、碟簧、液压缸、活塞杆组成，还有检测刀具位置的检测开关：刀具夹紧位置检测开关和刀具松开位置检测开关组成。
轻型数控机床通常没有液压单元，因此没有采用液压缸，而采用气缸作为动力，从而使得机床的换刀动作更为敏捷，不过，对气源的要求较高：必须高于气缸动作的额定压力，必须干燥不能含有太多水分，更不能夹带固态杂质。
当抓刀时，按松刀按钮，液压缸推动活塞杆运动，活塞杆伸出推动拉刀杆使刀爪张开，同时刀具松开位置检测开关将刀爪张开信号反馈给数控系统，手动将刀具放入刀爪后，按抓刀按钮。
2 数控加工中心换刀系统的构成与工作原理数控加工中心的换刀系统与普通数控铣床不同的是增加了刀库和机械手，另外，其抓刀系统增加了主轴定位和主轴空刀位检测。
主轴定位一般采用在主轴上安装位置检测元件（如旋转编码器等）来实现，或在固定位置安装精确的检测开关。
刀库的驱动可用伺服电动机或普通电动机和旋转编码器配合实现，可根据指令转动一个或多个刀位。
机械手是用来将主轴上的刀具和刀库中的待用刀具进行交换的装置。
机械手常用电机驱动、汽缸驱动等。
由于在换刀过程中经常会出现机械手卡住的现象，故机床厂家一般都设计有机械手的手动恢复功能。
数控机床自动换刀装置及其控制研究
数控机床自动换刀装置及其控制研究一、本文概述随着现代制造业的飞速发展，数控机床作为重要的加工设备，其自动化、智能化水平的高低直接决定了生产效率与加工质量。
自动换刀装置（Automatic Tool Changer, ATC）作为数控机床的关键组成部分，其性能直接影响到机床的加工效率与灵活性。
本文旨在对数控机床自动换刀装置及其控制进行深入的研究，探讨其结构特点、工作原理、控制策略以及优化方法，以期为提高数控机床的整体性能提供理论支持和实践指导。
文章首先对数控机床自动换刀装置的基本概念和分类进行介绍，明确研究对象和范围。
接着，分析不同类型自动换刀装置的结构特点和工作原理，包括刀库类型、换刀方式、换刀时间等关键因素。
在此基础上，研究自动换刀装置的控制策略，包括换刀过程的控制逻辑、运动轨迹规划、故障检测与处理等。
同时，结合实际应用案例，探讨自动换刀装置在实际生产中的性能表现及优化空间。
文章对数控机床自动换刀装置的发展趋势进行展望，提出未来研究方向和建议。
通过本文的研究，旨在为数控机床自动换刀装置的设计、制造和应用提供有益的参考和借鉴，推动现代制造业的持续发展。
二、数控机床自动换刀装置概述随着制造业的快速发展，数控机床作为高精度、高效率的加工设备，其应用越来越广泛。
在数控机床中，自动换刀装置（Automatic Tool Changer，简称ATC）是一项关键技术，它能够在加工过程中自动更换刀具，从而大幅提高加工效率。
本章节将对数控机床自动换刀装置进行概述，包括其工作原理、主要类型以及发展趋势。
工作原理：自动换刀装置主要通过刀库和换刀机构两部分实现刀具的自动更换。
刀库负责存储多把刀具，而换刀机构则负责在需要时从刀库中选取合适的刀具，并将其安装到主轴上。
整个换刀过程由数控系统控制，确保换刀过程精确、快速。
主要类型：根据换刀方式和结构特点，自动换刀装置可以分为多种类型，如转塔式、盘式、链式等。
转塔式换刀装置通过旋转转塔来选取刀具，结构紧凑但刀具容量有限盘式换刀装置利用旋转刀盘进行刀具更换，刀具容量较大链式换刀装置则通过链条或传送带将刀具输送到指定位置，适用于大型数控机床。
数控机床自动换刀装置的研究
１ ９ ５ ８ 年开始了对数控机床的研发工作。
可 以完成 多 道工 序 甚 至全 部 工序 ，这就 需 要 不 同 的刀 具 ， 不同的机床类型，因此选择什么样的数控机床很重要 ， 那
１ ． ２ 数控机床发展趋势
摘 要： 文章对 数控机 床 自动换 刀装 置作 介 绍、 研究， 通过探 究 ， 加 深对机 床 自动 换 刀装 置的 了解 、 认识， 达 到 减 少故障
率、 操作 失误等 可预 防的 目的 ， 帮助提 高生产 效 率。 关键 词 ： 数 控机 床 ； 换 刀装 置 ； 控 制 系统 中图 分 类 号 ： Ｔ Ｇ ６ ５ ９ 文献标识码 ： Ａ 文 章编 号 ： １ ０ ０ ６ — ８ ９ ３ ７（ ２ ０ １ ４ ） ３ － ０ ０ ８ ４ — ０ １
１ 数控机 床 的发展
１ ． １ 国 内外数 控 机床 发 展状 况
１ ． ２ ． ４ 灵 活 的集 成
为了满足工业 自动化的发展 ， Ｆ ＭＣ ， Ｆ Ｍ Ｓ ， Ｃ Ｉ Ｍ Ｓቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ等提供必
要的基础设施Ｔ Ｎ Ｃ 是不仅能完成正常的处理功能外 ， 还具有 动上下料 ， 自动换刀， 自 动诊断 ， 联 网交流功用 ， 当今世界 ， 制造强国对数控机床的发展都很重视 ， 对 自动测量 自 发展更先进的、 更高精密的 、 更高效 的、 更 自动化的机床投 根据用户不同的要求 ， 数控机床可以灵活的设置和集成。
入 很大 ， 我 国在 这方 面 的研 究还 不 是很 深入 。
世界上第一 台数控机床是 １ ９ ５ ２ 年从麻省理工麻省理
２ 数控机床 自动换刀装置的类型、 特点
FANUC系统数控机床换刀故障诊断与排除
黄 河 水 利 职 业 技 术 学 院 学 报
ｏｕｍ ａｌ ｏｆ ＹｅＵｏｗ Ｒｉｖｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ
Ｖｏ１．３０ Ｎｏ．１ Ｊａｎ．２０１ ８
ＦＡＮＵＣ 系统数控 机床 换刀故 障诊断与排除
雷 楠 南
数 控 车床 上 自动 换 刀 通 常 采 用 四工 位 或 六 工 位 电动 回转 刀 架 来 实现 电动 回 转 刀 架 与 普 通 车 床 四工 位 刀 架 类 似 ．换 刀 过 程 分 刀 架 抬 起 、刀 架 转 位 和 刀 架 锁 紧 三 个 步 骤 进 行 作 为一 种 自动 换 刀 装 置 ． 回转 刀 架 按 机 械 工 作 原 理 可 分 为 机 械 螺 母 升 降 转 位刀 架 和十 字槽 转 位刀 架 ［ｚ－ 无论 哪 种机 械
换刀 ＰＭＣ程序 控制 要求 如 下 Ｅ３］：ＣＮＣ系 统读 人 换 刀 指 令 后 ．刀 架 电动 机 正 转 。实 现 刀 架 抬 起 、刀 架转 位 。霍 尔 开关 检 测 到 刀具 到 位 信 号后 ，控 制 电 动机 反 转 ．进 行 刀 架 锁 紧 。在 编制 换 刀控 制 ＰＭＣ程 序 时 ．需 要 考 虑 生 产 过 程 中 的各 种 情 况 ．以 避 免 换 刀 故 障产 生 。首 先 。ＣＮＣ系 统读 入 换 刀指 令 后 ，应 先对 编 程 指令 刀具 号进 行 判 别 ．只 有 在 输 入 刀 具 号正 确 的情况 下 。才 可进 行 换 刀 。以 四工 位刀 架 为 例 ．换 刀 时 ．只能 在 １号 刀 至 ４号 刀 之 间 进 行 换 刀 ．如 果 编 程 指 令 中刀 具 号 超 出这 个 范 围 ．则 会 发 生 因 找不 到刀 具 而 导 致 刀 架 持 续 转 位 的状 况 在 刀具 号输 入 正 确 的情 况 下 ．还 要 进 一 步判 别 编 程 指 令 指 定 的 刀 具 与 当 前 刀 位 上 的刀 具 是 否 相 同 。 如 果 相 同 ．就 不 用 换 刀 。 由此 可 见 ．只有 在 刀具 号 正确 且 刀具 不 在 当前 刀位 时 ．才 能 要 求 刀 架 电 机 正 转 换 刀 刀具 到 位 后 ．刀 架 电 机停 止 转 动并 延
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制造系统中数控机床换刀装置故障处理与研究摘要：刀库运动故障、定位误差过大、机械手夹持刀柄不稳定和机械手运动误差过大等是数控机床刀库及自动换刀装置的常见
故障。
他们会造成换刀动作卡位，整机无法工作，机械维修人员对此要有足够的重视，采用一定的机床维修技术，减少此类故障的发生率。
关键词：自动换刀装置回转刀架机械手
1、引言
数控机床上的自动换刀装置使工件一次装夹后能进行多工序加工，从而避免多次定位带来的误差，减少因多次安装造成的非故障停机时间，提高了生产率和机床利用率。
自动换刀的方式大致有以下三种。
1）回转刀架换刀这种换刀方式将多把刀具安装在回转刀架上，因而回转刀架本身就是刀库。
换刀过程的主要动作是分度和转位。
其机械结构简单，只能用于数控车床、数控车削中心等工作时刀具不转的机床上。
2）多主轴回转刀架换刀这种换刀方式中回转刀架也是刀库，常用在转塔式数控镗铣床等刀具需要能旋转的工作场合中。
在换刀时，首先要使主轴与主传动系统脱开，然后刀具连同主轴一起转位，在下一工序需用的刀具到达工作位置后，刀具主轴与主传动系统接通。
这种方式结构紧凑，换刀动作简单，时间少，在加工使用刀具不多时优越性很明显，但刀具容量有限，转位时刀尖回转半径受到
机床布局的限制，主轴的刚度差，而且回转刀架连同电机、变速箱随进给系统运动，显得笨重，隔振、隔热都差，使用受到许多局限。
3）刀库换刀是目前加工中心大量使用的换刀方式，这种换刀方式的主要特征是带有独立的刀库。
由于有了刀库，机床只要一个固定主轴夹持刀具，可以使用先进的切削用量提高加工精度和生产率，有利于提高主轴刚度。
独立的刀库增加了刀具储存的数量，有利于扩大机床功能，并有利于隔离各种影响加工精度的干扰，但机械结构比较复杂。
刀库换刀按照换刀过程有无机械手参与分成有机械手和无机械手两种情况。
2、刀库与换刀机械手的维护要点
1）为了防止在机械手换刀时掉刀或刀具与工件、夹具等发生碰撞，严禁把超重、超长的刀具装入刀库。
2）为了防止换错刀具导致事故发生，顺序选刀方式必须注意刀具放置在刀库上的顺序要正确，其他选刀方式也要注意所换刀具号是否与所需刀具一致。
3）用手动方式往刀库上装刀时，要确保装到位、装牢靠。
检查刀座上的锁紧是否可靠。
4）经常检查刀库的回零位置是否正确，检查机床主轴回换刀点位置是否到位，并及时调整，否则不能完成换刀动作。
5）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。
检查机械手液压系统的压力是否正常，刀具在机械手上锁紧是否可靠，发现不正常
要及时处理。
3、换刀装置故障诊断实例
1）故障现象：jcs-018立式加工中心采用fanuc-besk7cm系统。
自动换刀时机械手不换刀。
故障检查与分析：
故障发生后检查机械手的情况，机械手在自动换刀时不能换刀，而在手动时又能换刀，且刀库也能转位。
同时，机床除机械手在自动换刀时不换刀这一故障外，全部动作均正常，无任何报警。
检查机床控制电路无故障；机床参数无故障；硬件上也无任何警示。
考虑到刀库电动机旋转及机械手动作均由富士变频器所控制，故将检查点放在变频器上。
观察机械手在手动时的状态，刀库旋转及换刀动作均无误，观察机械手在自动时的状态，刀库旋转时，变频器工作正常，而机械手换刀时，变频器不正常，其工作频率由35变为了2。
检查数控程序中的换刀指令信号已经发出，且变频器上的交流接触器也吸合，测量输入接线端上xl、x2的电压，在手动和自动时均相同，并且，机械手在手动时，其控制信号与变频无关：因此，考虑是变频器设定错误。
从变频器使用说明书上知：该变频器的输出频率有3种设定方式，即0l、02、03等3种。
对x1、x2输入端而言，01方式为x1on，x2off；02方式为xloff，x2on；03方式x10n，x20n。
检查0l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，致使输出频率太低，而不能驱动机械手工作。
故障处理：将其按说明书重新设定为0135后，机械手动作恢复正常。
2）故障现象：
某卧式加工中心，在自动换刀时发现刀链运动不到位，并且在一定时间后cnc出现报警。
维修过程：根据cnc报警显示，故障原因是换刀时间超出，检查电气控制系统，没有发现异常，电机转动良好。
判定故障是由于机械传动方面原因造成的。
拆下减速器的防护罩，卸下伺服电机，拆开减速器检查，发现减速器内的一传动轴上的连接键脱落，致使传动链中断，刀库无法进行旋转，修复减速器后故障排除。
3）故障现象：
某加工中心，在自动换刀时出现刀链运动不到位，机床出现驱动器过载报警。
维修过程：根据该机床机构，分析刀库伺服电机过载，机械传动系统方面的原因主要有刀库传动链或减速器卡死、刀具重量超过标准以及润滑不良。
经过检查，确认以上故障均不存在。
为了判断故障部位，卸下伺服电机进行单独旋转试验，最终发现有很多冷却液在伺服电机内部，致使绕组产生了短路。
检查后确认电机与减速器连接处的密封磨损是致使冷却液进入伺服电机的根本
原因。
经维修处理后，故障排除。
参考文献：
（1）《数控机床维修》蒋红平主编高等教育出版社
（2）《数控机床电气控制》陈子银主编北京理工大学出版社（3）《实用数控机床故障诊断及维修技术500例》周炳文主编中国知识出版社
（4）《刀库及换刀装置故障诊断与维修》周瑜飞《科技创业月刊》
（5）《刀库在数控立式车床上的应用》李鸣峰《科技传播》（6）《数控机床故障分析与维修实训》刘本锁冶金工业出版社
作者简介：
季晓明（1983- ），男，江苏盐城人，高校讲师，徐州机电工程高等职业学校数控中心（221011）。