80号数控机床刀库的常见故障与排除

四川省技师(二级)/高级技师(一级)考评论文

姓名: 袁勇准考证号:

考评职业(工种): 机修钳工申报级别: 二级(技师) 工作单位: 成都迪中海岸科技有限公司

撰写时间: 2017、4、 2

指导老师: 宋宗清

内容提要:

数控钻床的刀库及换刀机械手结构较复杂,且在工作中又频繁运动,所以故

障率较高。目前机床上有一半以上的故障都与之有关。如刀库定位伸缩不到位,

刀库运动故障、定位误差过大、机械手夹持刀柄不稳定、机械手动作误差过大等。

这些故障最后都造成换刀动作卡位,整机停止工作。因此刀库及换刀机械手的维护十分重要。

关键词:数控钻床刀库维护保养

数控机床刀库的常见故障与排除

袁勇指导教师:宋宗清

(成都迪中海岸科技有限公司四川、成都 611430 ) 摘要:数控钻床的刀库及换刀机械手结构较复杂,且在工作中又频繁运动,所以故障率较高。目前机床上有一半以上的故障都与之有关。如刀库定位伸缩不到位,刀库运动故障、定位误差过大、机械手夹持刀柄不稳定、机械手动作误差过大等。这些故障最后都造成换刀动作卡位,整机停止工作。因此刀库及换刀机械手的维护十分重要。

刀库控制非常复杂,涉及到的硬件主要就是伺服电机传动或普通交流电机传动或液压马达、电磁阀、接近开关、行程开关、等器件,通过复杂的PLC程序对刀库进行控制,实现数控机床加工中心自动换刀或手动换刀、卸刀、装刀等动作。作为一名合格的技工,熟悉NC参数、刀库动作的流程、电磁阀的工作原理等就是十分必要的,因为只有这样才能更好的调试、维修及维护刀库。

关键词:数控钻床,刀库,维护与保养

前言:作为高铁、地铁屏蔽门生产制造企业,在机械加工中,几乎所有的零件都有孔,钻孔就是非常常见的机械加工过程。高铁、地铁屏蔽门基本都就是由几十个甚至上百个单元组成一个站的,故零部件重复率很高,基本都就是批量化生产,特别就是立柱与门框基本都就是采用矩管或方管制成,为了零部件之间的装配以及装饰需要在管材上面钻很多规格的孔以及攻丝。虽然现在可以采用激光切割在管材上面直接切割不同规格的孔,但就是激光切割成本投入很大。以前都就是采用人工钻孔攻丝,但就是人工效率很低,一根管材上面孔的数量多且规格杂乱,故我司引进了一台数控钻床,全数控的换刀系统解决了激光切割与人工钻的不足。大大提高加工效率同时也控制了加工成本。

但就是数控钻床在实际使用过程中,却出现过各种各样的故障,刀架故障的比例就是很高的,故障后机床暂时不能使用,造成了人力、物力的资源浪费,因此,对数控机床的故障进行诊断与排除就显得十分必要。为了使数控机床保持良好状态,除了发生故障应及时修理外,坚持平常的维护保养也就是十分重要的。下面就对刀库常见的故障进行分析以及排除。

正文:

故障现象1:去年我司一台数控钻床在换刀阶段突然与刀库发生撞刀行为,机器瞬间警报,导致刀架盘齿轮轴断裂,刀库卡盘损坏。好在操作员紧急停车,避免了进一步的损失。

图表1(撞刀)

分析对策:通过后来的询问及故障分析,问题出刀库装到错误,操作员在装刀时忽略了主轴上已经存在一把刀且没有退回刀库。且在加工前没有进行手动模式操作检查就是否有问题出现。这一失误碰撞造成了刀架主轴断裂无法修复,刀具卡盘损坏,故联系厂家购买相关配件进行了整体更换。这本就是一个可避免的损

失,就因为操作不当与疏于平时的保养维护才造成的。

通过这一次的警告,换刀时一定要注意:

1、装入刀库的刀具必须与程序中的刀具号一一对应,否则会损伤机床与加工零件;

2、只有主轴回到机床零点,才能将主轴上的刀具装入刀库,或者将刀库中的刀具调在主轴上;

3、交换刀具时,主轴上的刀具不能与刀库中的刀具号重号。比如主轴上已就是“ 1 ”号刀具,则不能再从刀库中调“ 1 ”号刀具。

故障现象2:主轴定位不准。数控机床刚工作一段时间后,经常在自动换刀时出现主轴定位不准,甚至出现自动换刀无法正常完成。一般刚开始很少出现上诉情况,且出现这种情况后关机重启又能恢复正常,工作一段时间又会出现,这种情况很不稳定,越来越严重,频率也很高,严重影响了机床的正常使用。

通过认真查瞧机床的操作记录,询问了操作员故障发生前及发生后的机床基本情况,了解了相关情况及听取了工作人员的描述后对故障进行了分析,检查了机床主轴也没有任何报警情况,机床的定位器采用编码器,定位动作也对,所以基本可以排除电器故障,问题基本出现在机械结构上面,最有可能的就就是编码器的连接问题。通过检查发现就是编码器连接套的紧定螺栓松动,导致主轴与编码器连接部位间隙过大,将螺栓紧固试机正常,顺利排出故障。这一事故就就是平时不注重保养与维护才造成的,任何一台数控机床经长时间工作后都就是要损坏的。但就是,延长元器件的使用寿命与机械零、部件的磨损周期,防止故障,尤其就是恶性事故的发生,从而延长数控机床的使用寿命,就是对数控机床进行维护

保养的目标。熟悉机械结构、控制系统及附件的维护保养要求。做好这些工作,有利于大大减少机床的故障率。做好预防性维护工作就是使用好数控机床的一个重要环节,数控维修人员、操作人员及管理人员应共同做好这项工作。搞好数控机床的维护保养,关键在于有个切实可行的维修保养制度,领导要重视,设备主管单位要定期检查制度执行情况,以确保机床始终处于良好的运行状态,避免与减少恶性事故的发生。

故障现象3:四刀位刀库的数控机床在执行换刀指令时,其中2#位置的刀在换刀指令下达后都不能完成指令动作,其中1、3、4号刀位都就是正常的。

分析对策:因1、3、4号位置的换刀动作正常并无其她问题,只有2#位置的刀不能完成换刀动作,故刀库的机械结构就是正常的,不然1、3、4位置的刀也不能正常工作,排除了机械问题,那么主要问题就该就是电气方面的故障,最大的可能就就是该刀位的霍尔元件损坏或者就是线路故障,导致该刀位信号不能传送到控制系统。拆机利用万能表检查后发现2#刀位霍尔元件供电正常,说明信号传输通道就是没有问题的,问题就出在了霍尔元件上,将1、3、4号刀位的线路接在2#刀位上,2#刀位也就是不正常的,所以肯定就是霍尔元件损坏了导致信号不能传出。通过更换新的霍尔元件后故障排除,2#到信号正常了。

常见的刀库与换刀机械手故障

(1)刀库不能转动或转动不到位。

刀库不能转动的原因可能有;1、不如电动机轴与蜗杆轴的器松动;变频器故障,应检查变频器的输入、输出电压就是否正常;3、PLC无控制输出,可能就是接口板中的继电器失效;4、机械连接过紧;5电网电压过低。