加工中心自动换刀控制及常见故障分析[1]

海科特加工中心自动刀具交换(ATC)的故障分析及解决方案

海科特加工中心自动刀具交换（ATC）故障分析及解决方案作者:庄晨单位: 扬州柴油机有限公司金加工分厂职务:电器工艺师职称:工程师导言:通过时自动刀具交换（ATC）动作步骤分折,来对进行故障析, 提出解决方案.本厂于2004年度引进具有世界先进水平的德国CWK（海科特）卧式加工中心五台，德国CWK（海科特）是属于瑞士一家公司的德国分厂，位于美丽的德国乡镇开米利斯，其前身为东欧集团专门生产加工中心的工厂，全盛时期，仅工人就有7000多人，她的生产水平在世界处于中上水平。

本厂引进CWK-500加工中心适合于加工所有复杂箱体形状的工件，我厂以五台CWK（海科特）卧式加工中心为主组成了一条箱体类柔性生产线,按工艺节拍分为OP40,OP50,OP60A,OP60B,OP90.它们有工件交换装置 (托盘交换装置) ，采用链式刀库，可装刀60把。

OP90采用 HSK 100刀具.其余采用SK 50刀具.其中OP50,OP60A,OP60B,有激光刀具折断检测装置, OP60A,OP60B是数控回转工作台(B轴)分度精度为0．001°,其余为分度工作台, 分度精度为1°. 主轴中心内冷压力由编程控制可调.OP90.是精加工机库采用液压保持夹具,,配有雷利速探头,可动态加工补偿.本人有幸参加了到德培训、验收的全过程。

在德国Training engineer们的理论与实践互相交替、高效率、强节奏的培训下，我们在开米利斯，度过了紧张而充实的28天。

设备从安装、调试、试生产、生产至今有两年许，其由也发生了不少故障。

根据我的维修记录，故障主要出在自动刀具交换（ATC）部分，请看下图：（图1）注:1故障统计不包括操作故障.2:下面所提元件皆为设备号,不是PLC输入编号.3: 正反转是人正对设备而言.4：由于种种原因S7程序一直未能跟机床相互通信,没有获得梯形图,海科特提供资料是语句表,德文的.所以未能附上图,对此深表遗憾。

自动换刀装置控制原理及故障分析

第27 卷第1期2 0 0 9 年1 月西安航空技术高等专科学校学报Journal of Xi an Aerotechnical CollegeVol 2 7 No 1Jan . 2 0 0 9 自动换刀装置控制原理及故障分析罗庚合1, 黄万长2( 1. 西安航空技术高等专科学校机械工程系, 陕西西安710077; 2. 陕西法士特齿轮有限公司, 陕西西安710077)摘要: 加工中心自动换刀装置提高了数控机床的加工效率, 但由于加工中心换刀装置的动作控制比较复杂, 包含机械、电气与PM C、液压和检测等技术, 所以自动换刀装置的故障率比较高, 主要介绍自动换刀装置的类别和控制,自动换刀装置的故障诊断方法, 列举了自动换刀装置的一些常见故障及维修示例。

关键词: 加工中心; 选刀; 刀具交换; 乱刀与掉刀; PM C 诊断; I/ O 状态诊断中图分类号: T H161+ . 21 文献标识码: A 文章编号: 1008- 9233( 2009) 01- 0014- 051 引言4、6、8、12 工位, 有用电动机驱动的正传和反转, 也有用液压系统通过电磁换相阀和顺序阀进行控制加工中心可分为车削中心、镗铣中心和钻削中心等, 加工中心在加工过程中, 要使用多种刀具, 因此必须有自动换刀装置, 以便选择不同刀具, 完成不同工序的加工工艺。

常用的刀库形式有圆盘式刀库, 链式刀库, 格子盒式刀库。

按有无机械手又可分为不带机械手的自动换刀装置和带机械手的自动换刀装置。

按刀库的旋转和机械手的动作驱动方式可分为有液压、气动控制系统和电气与机械联合控制的驱动系统。

随着加工中心数控机床的普及和应用, 自动换刀装置控制过程中的故障率也比较高。

由于自动换刀装置结构比较复杂、控制为机、电、液联合控制, 复杂系数高等原因。

所以加工中心自动换刀装置的故障维修比较困难。

简要叙述换刀装置的分类和特点, 以立式镗铣中心普遍使用的圆盘式加工中心自动换刀装置为例, 分析自动换刀装置的控制原理及常见故障的维修方法。

加工中心换刀故障的解决方法

加工中心换刀故障的解决方法一、主轴抓刀序号乱当出现该问题时，将主轴的刀具取下， 1 号刀套转至换刀位，具体操作如下：1. 系统一 PM&参数一计数器，计数器C1— PRESET S入刀库容量值，然后输入当前刀位，C2可不用考虑2. 系统一 PM&参数一数据表，OFF DATA俞入值（刀库容量值+ 1）3. 压FG DATA软键，DO-Dn依次输入0〜n（相应的刀具号）即可二、撞刀故障出现撞刀故障的主要原因有可能是：1. 主轴紧刀信号突然丢失导致主轴停转，X、丫仍然走动，此时可修改PLC程序或调整紧刀开关，使其压合正常，同时检查紧刀电磁阀是否正常工作2. 用户程序有问题3. 用户使用刀具长度补正，但选择平面时选择的是非 G17平面所置4. 发那科 0I 检查其零件信号是否已丢失或调整刀具夹紧开关三、主轴出现掉刀现象，机床抓不住刀这种情况下一般可通过如下检查排除故障1 . 检查气泵压力是否正常2. 检查机床主轴气路是否通畅，是否有漏气现象，主轴气缸上下运动是否正常，松、卡刀开关是否正常3. 检查气缸是否漏气、检修气缸活塞及气缸密封件4. 检查机床抓刀爪子是否打开、调整抓带气缸下螺丝钉是否顶到抓刀爪子上端，调整抓刀爪子上端蝶簧5. 检查机床抓刀爪子是否磨损四、刀盘不能转动其原因可能是刀库电机热保护器动作，或抱闸没有打开，或刀盘传动太沉等，可检查电柜中的热保护是否跳闸，若电气正常，可能是机械传动出现故障。

一般刀盘传动轴承过脏或生锈都可能出现卡死现象，此时出现电机温度过高，刀盘转不动、换刀按钮LED不显示。

五、刀库无法进出这种情况可以通过检查以下部位排除故障1 . 电机电源是否正常、电机是否转动2. 刀库换刀接近开关是否正常、换刀信号以及刀库准备好信号是否正常，有没有线路虚接现象3. 继电器是否正常工作、线路是否有虚接4. 刀库转盘、传动机构是否灵活、有无卡死现象六、主轴准停位错位现象1. 打开主轴箱外壳，使主轴与电机联接皮带脱开，可以用手转动主轴的方法来调整准停位。

加工中心换刀故障常见形式和解决方法

换刀故障是数控加工中心一种常见的故障，造成这一问题主要是由于刀库或者是机械手出现了问题。

下面，我们来了解一下换刀故障的几种常见形式，以及采用什么方法进行维修。

刀库故障：如果刀库不能转动，其原因可能包括：电动机轴与蜗杆轴的联轴器松动；变频器故障，电动机不得电；接近开关或磁簧开关故障；PLC无输出控制，或PLC有输出但接口板中的继电器失效；气压低。

解决方法是：检查调整联轴器；检查变频器的输入、输出电压是否正常；通过PLC的IO监控画面检查IO状态，调整或更换接近开关或磁簧开关，检查或更换继电器；调整气压达到规定值。

如果出现刀盘定位不准的问题，可能是电动机剎车器磨损造成的。

可以通过调整电动机剎车器中调节螺钉来解决。

如果出现换刀位刀座在倒刀时运动不正常的情况，可能原因有：气压不符合要求、止动螺丝松动、气缸损坏、倒刀电磁阀接触不良或损坏、刀具超重或超长。

解决方法包括：调整气压到符合要求、锁紧止动螺丝、更换气缸、检查电磁阀接点或更换元件、更换刀具。

如果出现刀套上下不到位，可能导致这一情况发生的原因包括：安装调整不当或拨叉位置不正确、限位开关安装不正确或调整不当，造成反馈信号错误。

可以采取检查、调整拨叉或限位开关位置，或更换元件来解决。

倒刀时刀具掉落可能是由刀套内弹簧夹力不够或不能正常复位、刀柄和拉钉的距离不正确等原因造成的。

必须要对元器件进行调整或更换。

如果是刀套破裂，原因可能是：刀套未定位前有倒刀动作或未回位前刀盘转动、装入刀具时撞坏。

解决方法是调整刀盘定位近接开关或倒刀气缸磁簧开关位置、更换刀套。

发生了电动机烧坏，可能原因包括：电源缺相或电压不正确、剎车烧坏、刀具超重、组件不能运转。

解决方法有：检查接触器接点是否损坏、电源是否缺相及电压等级是否匹配；检测剎车器线圈是否损坏、接地是否正确；检查刀具质量是否超过允许值；检查刀套滑动部位是否顺畅。

机械手故障：如果是刀具夹得不够紧，经常掉刀，可能是由于卡爪弹簧的压力太小、弹簧后面的螺母松动、机械手卡紧锁不起作用、刀具超重等原因造成的。

数控机床自动换刀系统的故障排查与维修方法

数控机床自动换刀系统的故障排查与维修方法数控机床自动换刀系统在工业生产中扮演着重要角色，然而偶尔会遇到一些故障导致正常的生产工作受到干扰。

本文将介绍数控机床自动换刀系统常见故障的排查方法以及维修方法，帮助读者快速解决问题并恢复生产。

首先，我们来了解一下数控机床自动换刀系统的组成。

该系统由刀库、刀杆、刀座等主要组件构成。

故障通常出现在刀杆与刀座之间的连接部分。

常见的故障有刀杆卡滞、刀座松动、换刀定位错误等。

当遇到故障时，首先要做的是检查刀杆是否卡滞。

刀杆卡滞可能是由于过多的切屑或者油污导致的。

解决方法是清理刀杆和刀座之间的油污，以及及时清理刀座上的切屑。

此外，也应进行润滑保养，确保刀杆顺畅运行。

其次，如果刀座松动，我们可以采取以下步骤来解决问题。

首先，检查螺母是否松动，必要时紧固螺母。

其次，检查刀座与刀杆之间的连接是否紧密，避免松动。

如果刀座已经损坏或磨损，需要更换刀座。

最后，还应该检查刀座的弹簧是否失效，确认刀座的弹性是否符合要求。

换刀定位错误也是常见的故障之一。

如果发生换刀定位错误，首先要检查刀杆的长度和形状是否正常。

如果刀杆口径不匹配，需要更换合适的刀杆。

其次，刀座的定位销是否损坏，需要修复或者更换。

最后，还应检查换刀定位装置的传感器和控制系统是否正常，避免传感器故障导致定位不准确。

除了以上常见故障外，系统中的电气故障也可能导致自动换刀系统的故障。

在排查电气故障时，我们可以通过以下步骤来解决问题。

首先，检查电源线是否接触良好，确保电源正常供电。

其次，检查各个部件的电缆连接是否紧固，排除电线松动或者脱落的可能性。

如果电气故障仍然存在，建议寻求专业技术人员的帮助进行进一步的排查。

总结来说，数控机床自动换刀系统的故障排查与维修是一个复杂而又细致的过程。

在故障排查时，首先要根据故障现象进行针对性的检查，找出问题所在。

然后根据不同的故障类型采取相应的修复措施，如清洁、紧固或者更换部件。

若故障仍未解决，及时寻求专业技术人员的帮助。

对自动换刀过程中常见故障的分析

送刀”无法满足。针对以上四点原因分别给予解决就可排除自动换刀装置（ＡＴｃ）作为加工中心最重要结构部件之一，其导致 “ 换刀方式分为有机械手换刀和无机械手换刀两种，而机械手换刀主轴系统的问题。
烁，查看ＣＲＴ（显示器），显示报警号 “ ２０ｌ２ ”，具体内容为ＡＲＭ加工中心在换刀时，要执行 “ 主轴定位、抓刀、松刀、拔刀、回２．２故障检查和诊断
转、移动、装刀、复位” 等动作，机械手在换刀时，当机械手手爪抓
方式是大多数加工中心采用的，在这种换刀方式下，机械手成为换
刀过程中极其重要的机械装置，它的作用是将上一个工序中用过的刀具送回刀库，并从刀库上取出新的刀具安装到主轴上，以便下
！！
Ｑ：！
工业技术
ＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｌｎｎｏｖａｔＪｏｎＨｅｒａｌｄ
对自动换刀过程中常见故障的分析 ①
李玉琴（安徽水利水电职业技术学院安徽合肥
２３１６０３）
摘
要：阐述加工中心机械手故障，分析其故障部位和原因，并排除相应故障。机械手ＰＬＣ故障文献标识码：Ａ文章编号：１６７４－０９８Ｘ（２０１３）０３（ａ）－００７９－０１

加工中心换刀故障处理

故障现象，多询问操作者，弄清故障的种类、频繁程度及重复性，机床运转情况。还要利用机床报警信息和自诊断功能判断故障。
Ｗ１３．０９－４１
造成动作不到位，检测开关检测不到信号； ②检测开关失灵。使用一薄铁片感应接近开关，确认开关良好。接着检查换刀系统机械手的两个开关，发现机械臂停在中间位置（没有靠近两个开
指令，执行中主轴实际转速高于输入转速。按下急停按钮，用手
盘动主轴卡盘，与其他正常机床比较，屏幕上反映出的转速没有
ＬＴＣ一５０ＢＡＮ车床故障处理一例
秦
１．故障现象
ＬＴＣ一５０Ｂ／Ｗ车床采用ＦＡＮＵＣ０ｉ — ＴＣ系统，主轴驱动器型
伟
许油污，日积月累，油污等顺着线路流人到下端的编码器插头内。油污内夹杂有皂化液及加工中出现的金属粉末等异物，进入
插孔内可造成某些插脚之间出现非正常导通。经主轴外置编码器反馈电缆一主轴驱动器ＪＹＡ３插孔－＊ＪＹ７Ｂ，接至机床数控系
号Ａ０６Ｂ一６１１１－Ｈ０４５＃Ｈ５５０。机床加工过程中无报警，操作人员反映加工出的产品有较明显颤纹，且单件产品加工时间变短，但
使得ＰＬＣ被迫中断执行程序而引起换刀故障。据此判断故障原
警（刀库换刀位置错误）。
２．故障排除
根据报警信息，判断故障发生在换刀系统和刀库两部分。正常换刀时机床机械臂位置检测开关信号应为１，换刀系统在机械臂位置检测开关信号为０，表示无检测开关信号送到ＣＮＣ单元的输入接口，机床保护功能导致换刀被中断，另外刀库换刀位

加工中心换刀装置控制及故障解决方法

动75度，回到机械手原始位置，此时机械手原位开关发出信号，倒刀电磁阀线圈 YV3B 断电，回刀电磁阀线圈YV5C 通电，气缸向下运动推动刀杯向上翻转90度，回刀定位开关SX5B 检测到信号，为自动加工作准备，完成整个换刀控制过程。

如图 Id 所示。

4、自动换刀装置常见故障及解决方法（1）机械手卡死处理方法加丄中心在加工完零件自动换刀时，出现机械手卡死现象，屏幕出现2103# 报警，无法继续自动加工。

方法一：•设备禁止断电。

•在MDI 方式下输入M39 （强制换刀指令），按循环启动按钮进行强制换刀，若机械手依然卡死，则参照方法二处理。

方法二：•设备禁止断电。

•在J0G 方式下松开主轴夹具，拆下机械手电机顶罩，手动逆时针盘电机，中途卸下刀座，继续盘电机至原位，消除2103#报警。

-TrtTOTT «C1L_ 9 1 - -UU 1 匸 14-1•按屏幕显示刀号在主轴装入刀座，HD：主轴刀号，XX:等待刀号。

•在MDI方式下输入M06换刀指令，装入另一刀座，若是T2刀座注意定位。

机床空运行一循环，确认主轴刀具与程序制定刀具一致性。

最后正确装夹工件自动加工。

（2）自动换刀时主轴掉刀故障处理方法在换刀时主轴刀座从机械手掉下，自动加工被迫停止。

•检查主轴换刀点是否偏移。

•主轴编码器与主轴连接是否松动，主轴编码器转位信号是否正确。

•检查机械手扣刀开关SX33位置。

•手盘电机察看机械手与主轴刀具换刀点是否干涉。

（3）刀库倒刀时刀座从刀杯内掉落故障处理方法•刀库换刀位置刀杯内弹簧疲劳变形，夹紧力不够，调整弹簧预紧力。

•倒刀气缸拉杆与刀杯定位偏移，倒刀定位开关SX5B信号无，调整螺钉及开关位置，恢复倒刀动作。

•刀座超过允许的重量限制。

（4）刀库乱刀故障处理方法不正确的操作使系统PMC参数丢失或刀库装置维修后，会出现换刀过程中乱刀现象，造成撞刀事故。

•恢复系统PMC参数，调整刀库计数开关、机械手初始开关及倒刀开关位置, 恢复换刀动作。

数控机床技术中的自动换刀系统故障排解

数控机床技术中的自动换刀系统故障排解自动换刀系统是数控机床技术中的重要部分，它可以实现自动更换刀具，提高加工效率和精度。

然而，在使用自动换刀系统时，也会遇到一些故障问题。

本文将介绍一些常见的自动换刀系统故障，并提供相应的排解方法，以帮助操作者解决问题，保证机床的正常运行。

首先，自动换刀系统可能会出现刀具未正确安装的故障。

在使用自动换刀系统更换刀具时，操作者需要确保刀具正确安装，刀具夹持力适宜。

如果刀具没有正确安装，可能会导致刀具脱落或者加工质量下降。

解决这一问题的方法是通过检查刀具安装是否正确，调整夹持力并重新安装刀具。

其次，自动换刀系统可能会出现刀具不准确对刀的故障。

刀具对刀不准确可能会导致加工精度下降，甚至损坏工件。

产生这一故障的原因可能是夹刀手指和刀夹装配不正确，或者刀具对刀传感器故障。

要解决这一问题，操作者可以检查夹刀手指和刀夹的装配是否正确，并进行调整和更换。

如果是刀具对刀传感器故障，需要进行维修或更换。

另外，自动换刀系统还可能会出现换刀机构动作异常的故障。

换刀机构动作异常可能是由于机械部件损坏或传感器故障引起的。

要解决这一问题，操作者可以检查换刀机构的机械部件是否损坏，进行修复或更换。

如果是传感器故障，需要对传感器进行维修或更换。

此外，自动换刀系统还可能会出现刀具卡滞或卡住的故障。

刀具卡滞可能会导致刀具无法顺利更换，进而影响加工效果。

产生这一故障的原因可能是刀具或刀具接触面不干净，刀具锈蚀或与刀夹接触面不匹配。

要解决这一问题，操作者可以清洁刀具及其接触面，并进行润滑。

如果刀具锈蚀严重或与刀夹接触面不匹配，需要进行更换。

最后，自动换刀系统还可能会出现控制系统故障。

控制系统故障可能导致自动换刀操作失效，无法正常更换刀具。

产生这一故障的原因可能是控制系统的电路板损坏或控制程序错误等。

要解决这一问题，操作者可以检查控制系统的电路板是否损坏，并进行修复或更换。

同时，对控制程序进行检查和修正。

在使用自动换刀系统时，操作者应注意安全操作规程，及时保养和维护系统，并进行定期的系统检查和保养。

加工中心自动换刀装置的常见故障及维修

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(完整版)加工中心自动换刀装置故障最有效解决方法

飞舵五金
加工中心自动换刀装置故障最有效解决方法自动换刀装置故障是加工中心常见机械故障，包括刀库运动故障、换刀机械手故障，故障严重时会造成换刀动作卡住，机床被迫停止工作。

针对这些故障，下面飞舵给大家介绍其有效解决方法。

1.刀库运动故障
若连接电机轴与蜗杆轴的联轴器松动或机械联接过紧等机械原因，会造成刀库不能转动，此时必须紧固联轴器上的螺钉。

若刀库转动不到位，则属于电机转动故障或传动误差造成。

若出现刀套不能夹紧刀具，则需调整刀套上的调节螺钉，压紧弹簧，顶紧卡紧销当出现刀套上/下不到位时，应检查拨叉位置或限位开关的安装与调整情况。

2.换刀机械手故障
若刀具夹不紧、掉刀，则调整卡紧爪弹簧，使其压力增大，或更换机械手卡紧销若刀具夹紧后松不开，应调整松锁弹簧后的螺母，使最大载荷不超过额定值。

若刀具交换时掉刀，则属于换刀时主轴箱没有回到换刀点或换刀点漂移造成，应重新操作主轴箱，使其回到换刀位置，重新设定换刀点。

以上就是加工中心自动换刀装置最常见的故障解决方法，对提高加工效率起到极大帮助，其有效性已得到广泛认可，希望对大家有帮助。

数控加工中心常见刀具系统故障诊断与排除方案

数控加工中心常见刀具系统故障诊断与排除方案1 加工中心机械手换刀故障诊断及处理方案1.1 故障现象①当执行换刀时,机械手发生卡刀,电源尚未切断或紧急停止按钮未被按下；②当执行换刀时，突然断电或紧急停止按钮被按下造成换刀中断时。

1.2 分析处理方案(一)①先按“RESET”键，将M06的状态解除。

②切换至MDI模式输入M95，此时屏幕上显示报警信息“2020ARMTR0uBLESHOOTING”。

③请先按“F0”键，以确认机械手目前处于下列那种状态。

④判断机械手目前的状态：(a)若机械手在60°~180°之间(不含600和180。

的位置)且已经松刀，可直接按“F.”键，此时机械手则以寸动的方式往180。

的位置转动，等到确实在1800的位置时。

按键无效，接下来夹刀,待夹刀完成后继续按“F0”键。

直到机械手转到t}。

的位置时，按键无效且报警信息解除，此时表示故障排除。

(b)若机械手在600的位置且未松刀，转到MDI模式输入M73，待松刀完成后可直接按“FD”键，此时机械手则以寸动的方式往180。

的位置转动,等到确实在180°的位置时，按键无效，接下来转到MDl 模式输入M75夹刀，待夹刀完成后继续按“R1”键，直到机械手转到Il。

的位置时，按键无效且报警信息解除，此时表示故障排除。

(C)若机械手在180°的位置且未夹刀,此时按“F0”键无效，必须先执行M75后按键才可继续以寸动的方式将机械手转到0°的位置，待机械手到0°的位置时，按键无效且报警信息解除，此时表示故障排除。

(d)若机械手在180°直接按“F0”键，以寸动的方式将机械手转到0°的位置，待杪械手到0°的位置时，按键无效且报警信息解除，此时表示故障缸除。

(e)若机械手在60°以前(不含60°)的位置且未松刀，直专按“F0”键，此时机械手则以寸动的方式往60。

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

加工中心换刀故障浅谈

加工中心换刀故障浅谈【摘要】我分厂有数控加工中心10余台，这些机床在使用过程中，出现过不少的问题，其中故障最多的是自动换刀系统。

加工中心换刀故障频率较高，掌握所使用机床自动换刀的运行步骤，以及刀臂在不同故障位置时的处理方法，就可以事半功倍，快速排除故障。

本文就是在加工中心自动换刀系统工作原理的基础上，根据实际工作过程中的经验，对自动换刀系统的典型故障进行分析，下面介绍一些常见的故障排除方法。

【关键词】换刀机械手刀臂电机抱闸主轴定位一、DMG-125P立转卧加工中心DMG-125P立转卧加工中心是我公司从德国引进的具有较高速度的加工中心，该设备主轴转速12000转，配置链式刀库，可装30把各类刀具。

机床在换刀过程，主轴进入换刀位置，刀库门打开，换刀机械手抓刀后，没有进行旋转180度再将刀具送入刀库，同时报警如下：E404 Gripper2 to magazine not highE406 Gripper2 both positioning highE407 Tool changer door not closed检查换刀机械手信号E73（抓刀机械手主轴铣削位置输出信号），E74（抓刀机械手旋转180度后送进刀库位置输出信号），A36（抓刀机械手主轴铣削位置输入信号），A37（抓刀机械手旋转180度后送进刀库位置输入信号）。

换刀过程中A36，E74，A37均正常，可以随指令输入在0，1之间正常变换，但E73信号不变化。

经检查发现在机械手下放有E73，E74两个PNP接近开关。

拆下E73接近开关发现已损坏，后购买国产上海沪工接近开关按正确位置安装后换刀正常。

（见图1，图2）图1 DMG-125P换刀电气原理图图2 DMG-125P换刀电气原理图二、XH715 、XH716青海立式加工中心XH715和XH716是我公司2003年购买的青海第一机床厂的全功能数控机床，该机床采用台湾GIFU（吉辅）公司的圆盘式刀库，刀库最大长度为300mm，能储存24把刀。

加工中心机械手换刀故障的处理

加工中心机械手换刀故障的处理加工中心机械手换刀故障的处理一：故障现象我们公司使用的是韩国大宇生产的数控加工中心，发那科操作系统，工人在加工产品的过程中，由于装夹产品的错误，导致撞机，机械原点下移，机械手不能正常换刀。

二：处理方法：1.首先使用M39令，使机床处于维修状态，让机床后面机械手处理方式开关变成手动方式，让机械手回到原点状态。

2.如果机床不能做回原点操作，修改K12号参数。

3.回原点后经观察，机械原点不在机械手换刀位置，我们知道，主轴过低，机械手在换刀时会因为换刀位置过低而碰伤机床，完不成换刀工作；过高，机械手虽然能完成换刀工作，但机械手送到主轴后，因没有到达位置而卡刀不紧，造成掉刀现象。

4.我们知道，大宇数控加工中心执行换刀命令时，首先会执行零号程序，而零号程序中有G28 Z0指令，也就是说，Z轴不管停在任何位置，如果程序中有换刀指令，主轴先回机械原点，再执行换刀命令，就与台中精机生产的数控加工中心类似，一旦执行换刀指令，就会执行G30 Z0一样，机床先回第二机械原点，再执行换刀指令，从而完成换刀工作。

如果台中精机生产的数控加工中心主轴换刀位置无意中被破坏，可以通过调整1241号参数进行Z轴的上下定位，通过4031号参数的调整可以进行主轴定位角度的定位，因此，我们试图进行1240参数的调整，没有达到理想目的。

5.我们想办法调整机械原点限位块，使机械原点向上或向下移动，以便使机床停在最佳机械手换刀位置，但没有成功，我们不管怎么调整机械原点，机床都在一定的数值内变化着，就是没达到换刀位置，最后，我们采用调整伺服电机编码器的方法，让编码器旋转一个角度，通过这样的方法，我们才把主轴定位在最佳机械手换刀位置，伺服编码器旋转的角度可以对照显示屏调整。

三：可能原因由于误操作，伺服电机在快速行走的状况下，突然碰到强大阻力，在系统报警之前，机床虽然停止行走，但伺服编码器可能还会旋转一定的角度，当关机再开机后，机床的机械原点位置偏移就可以解释了，这就是撞机后机械手不能正常工作的原因。

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。

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。

加工中心常见换刀故障的分类总结及排除方法

加工中心常见换刀故障的分类总结及排除方法加工中心已广泛应用于机加生产线中。

在当今时代，任何自动化生产设备都与数控技术密切关联，从数控设备的特征看，在其开发、生产、销售到使用与维护的过程中，都不可避免地涉及到许多相关领域和交叉学科。

因此，学习、理解和掌握数控技术，是从事加工行业人士的必经之路。

为了尽是减少加工中心的故障停机时间，根据个人多年的维修经验，针对加工中心故障频率较高的自动换刀装置部分，总结了一些快速诊断和查找故障的方法。

首先，加工中心常见的换刀方式分为带机械手和不带机械手：带机械手的加工中心换刀动作顺序为①主轴定位；②Z轴运行至换刀点；③刀套向下；④刀臂旋转60°；⑤主轴松刀吹气；⑥刀臂向下拉刀，然后旋转180°；⑦刀臂向上，主轴夹刀；⑧刀臂旋转至原点；⑨刀套向上回位，换刀完毕。

不带机械手的圆盘式刀库，换刀动作顺序为：①主轴定位；②Z轴运行至换刀点；③刀盘旋转至目标刀号；④Z轴向下至原点；⑤换刀完毕。

根据以往维修经验总结，自动换刀装置在换刀时，常见故障有以下几种：1、刀套动作位置错误，气缸故障2、刀臂夹不紧刀，发生掉刀3、主轴拉芯打不开，刀取不下来4、刀臂位置错误，不能刹车定位5、刀库乱刀6、刀库原点丢失7、刀库电机过载，刀臂电机过载8、刀库位置传感器损坏9、不执行换刀动作10、刀具没有夹紧11、主轴刀具不能夹紧到位下面就一些具体的故障排除方法进行总结：1、主轴刀具不能夹紧到位。

故障现象(1)：刀具送入主轴时不能安全进入夹爪。

原因：①打杆与夹爪拉杆之间距离大于5mm。

②主轴换刀压力不够。

排除方法：①调整打杆处的调整螺母，使其与拉杆之间距离1~5mm以内。

②检查换刀液压油是否足够；气液缸及其管路是否存在泄漏；压缩空气压力是否达到0.392Mpa以上。

若有上述现象，则检修，使主轴换刀压力达到3.92~6.868Pma。

故障现象(2)：工件加工质量变坏，如钻孔出现圆柱度变坏等。

数控加工中心换刀系统故障排除分析

171中国设备工程C h i n a P l a n t E n g i n e e r i ng中国设备工程 2022.01 （上）在机械制造业的迅速发展下，数控加工中心通过刀具交换的形式实现了高效化的加工生产，但也由此给换刀系统提出了一定要求。

由于加工中心加工零件工序繁多，要保证工件加工的可靠性，则需依照各工序提出的具体要求实现刀具顺利交换，所以该系统对于加工中心具有极大的促进作用。

当下这一系统虽然取得了良好的应用成就，但依然存在一些问题，系统故障率较高。

因此，重点对其进行全面探究，分析相关故障的排除措施具有极大现实意义。

1 换刀系统概述该系统的主要功能就是进行刀具交换和存储，其中交换功能的实现主要依赖专门的换刀机构，具体流程为：数控系统先发出换刀指令，该机构直接抓回主轴中的已用刀具，并将其放回刀库，这时该机构再从刀库中抓出目标刀具，再装夹在主轴上。

整个过程中，刀库刀具和主轴之间的相对位置要完全符合设计标准，在此影响下，自动换刀装置的故障排除就成了整个加工中心换刀系统运行过程中亟需解决的关键问题。

当前应用最多的换刀方式就是机械换刀，即应用机械手对人换刀的具体动作进行模拟，整体较为灵活，可操作性也更强。

但受到刀库和主轴距离的影响，如果只使用该模式，则难以保证基本的换刀效率，对此则需通过PLC 程序指令对刀库动作进行控制，从而实现自动化交换。

2 故障排除措施与其他设备相比较，该系统故障的出现和设备应用时间存在很大关系，主要包含早期故障、损耗故障和偶发性故障。

其中早期故障是指系统在刚投入使用后发生的，最开始发生频率较高，但后续会在使用时间的逐渐增加下慢慢下降。

偶发性故障则是系统通过初期使用后，其元件通过老化、调整和磨合进入稳定应用状态，偶尔会产生一些故障，基本上是由外界因素引起的。

损耗故障则是在长期应用下，未进行有效保养和维护而产生的老化故障，会在时间增加下不断提升。

2.1 卡刀故障排除的基本思路该系统中的主要部分为刀库，在工件加工过程中，刀具不同其位置往往会受功能和容量的影响，导致刀库呈现出鼓式和盘式两种基本形式。

加工中心自动换刀系统故障的诊断及排除

关键词：数控加工自动换刀故障
中图分类号：ＴＨ１７
文献标志码：Ｂ
文章编号：１０００ — ４９９８（２０１７）０７ — ０１０７ — ０２
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｍａｌｆｕｎｏｔｉｏｎｓｏｆｔｗｏＡＴＣｓｙｓｔｅｍｓｏｆＣＮＣｍａｃｈｉｎｉｎｇｃｅｎｔｅｒｓＷｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ —
动单元为一带刹车的普通电动机．当ＡＴＣ得到换刀指
令后，机械臂电动机的刹车释放，开始运转，带动其轴
端的小齿轮转动，小齿轮与大齿轮啮合，进而将动力传
递到与机械臂相连的齿轮机构上，进行换刀动作。
１自动换刀系统概述
加工中心的自动换刀装置（ＡＴＣ）能完成机床主轴上刀具与刀具库上的刀具交换，主要功能为储存刀具
及交换刀具，其中交换刀具是由换刀机构来完成的。换
中心是通过一个单臂双爪机械臂进行换刀动作，其驱
ＡＴＣ的故障排除也就成了加工中心刀具交换系统运
行中急需解决的问题。笔者列举了ＡＴＣ两例故障诊断过程，并总结了故障诊断思路ｌ１］。
２刀具交换机构故障
２．１故障现象