上蓋圓盤、圓柱銷以及上刀體在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，反靠銷能夠從反靠圓盤中十字槽的左側(cè)斜坡滑出，而不影響上刀體尋找刀位時(shí)的正向轉(zhuǎn)動(dòng)。
上刀體帶動(dòng)磁鐵轉(zhuǎn)到需要的刀位時(shí)，發(fā)信盤上對(duì)應(yīng)的霍爾元件輸出低電平信號(hào)，控制系統(tǒng)收到后，立即控制刀架電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，上蓋圓盤通過(guò)圓柱銷帶動(dòng)上刀體開始反轉(zhuǎn)，反靠銷馬上就會(huì)落入反靠圓盤的十字槽內(nèi)，至此，完成粗定位。此時(shí)，反靠銷從反靠圓盤的十字槽內(nèi)爬不上來(lái)，于是上刀體停止轉(zhuǎn)動(dòng)，開始下降，而上蓋圓盤繼續(xù)反轉(zhuǎn)，其直槽的左側(cè)斜坡將圓柱銷的頭部壓入上刀體的銷孔內(nèi)，之后，上蓋圓盤的下表面開始與圓柱銷的頭部滑動(dòng)。在此期間，上、下刀體的端面齒逐漸嚙合，實(shí)現(xiàn)精定位，經(jīng)過(guò)設(shè)定的延時(shí)時(shí)間后，刀架電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，整個(gè)換刀過(guò)程結(jié)束。
由于蝸桿副具有自鎖功能，所以刀架可穩(wěn)定地工作。
在數(shù)控車床使用的過(guò)程中難免會(huì)出現(xiàn)各種故障，所以故障的維修就成了數(shù)控車床使用者最關(guān)鍵的因素。而眾多故障中，刀架故障占有很大比例。由于機(jī)床銷售公司的售后服務(wù)不能得到及時(shí)保證，所以懂得一些維修技術(shù)可以快速判斷故障所在，縮短維修時(shí)間，讓機(jī)床能盡快的從新運(yùn)作起來(lái)。在這里，我們有必要對(duì)刀架日常工作中所遇到的故障及相應(yīng)的解決方法予以分析。
一 刀架故障情況初步判斷方法
1 聽。1）接到維修要求時(shí)，應(yīng)仔細(xì)聆聽操作工反映的現(xiàn)象，對(duì)產(chǎn)生疑問的地方，應(yīng)詢問清楚，以便排除人為因素造成的問題。2）現(xiàn)場(chǎng)聆聽刀架運(yùn)轉(zhuǎn)聲音，以便觀察是否存在異常噪聲。
2 看。1）看刀架運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程是否正常。2）觀察被加工零件的精度以及零件表面切屑痕跡，以便判斷刀架是否鎖緊，重復(fù)定位是否良好。
3 轉(zhuǎn)。對(duì)有的故障的刀架，不要急于拆卸，可用手工方式轉(zhuǎn)動(dòng)刀架。對(duì)于四工位刀架，其蝸桿端部都有一個(gè)6mm內(nèi)六角孔，先拆除段該處一顆密封螺釘，便可以用六角扳手或螺釘旋具轉(zhuǎn)動(dòng)蝸桿，使刀架進(jìn)行轉(zhuǎn)位、鎖緊。
二 刀架常見故障發(fā)生原因及排除方法
1 電動(dòng)機(jī)故障
1）三相電源線相序接反。排除方法：立即切斷電源，調(diào)整三相電源相序。2）電壓過(guò)低。排除方法：待電源電壓正常后再使用或增加一只穩(wěn)電壓一提供穩(wěn)壓電源。3）電動(dòng)機(jī)損壞。排除方法：更換電動(dòng)機(jī)。
2 刀架不轉(zhuǎn)或卡死
1）彈簧斷裂。排除方法：更換彈簧，注意兩對(duì)銷子不要弄混。2）離合器的導(dǎo)銷斷裂。排除方法：更換導(dǎo)銷，注意離合器與螺桿連接的柱銷孔的位置。3）主軸彎曲或斷裂。排除方法：更換主軸，更換方式要參照相應(yīng)刀架型號(hào)的主軸說(shuō)明而定，不可隨意改動(dòng)主軸尺寸，否則將嚴(yán)重影響刀架的使用壽命。4）外端齒盤處的導(dǎo)銷斷裂。排除方法：更換導(dǎo)銷，注意外端齒盤、螺母、上刀體的位置關(guān)系。5）刀架轉(zhuǎn)位，但刀架轉(zhuǎn)過(guò)多個(gè)刀位，且不能固定于任意刀位處。排除方法：檢測(cè)霍爾元件靜態(tài)參數(shù)和動(dòng)態(tài)參數(shù)，若參數(shù)不正常則更換元件。更換CPU板和位置倍板。
3 刀架鎖不緊
1）發(fā)信盤位置沒對(duì)正。排除方法：拆開刀架的頂蓋，旋動(dòng)并調(diào)整發(fā)信盤位置，使刀架的霍爾元件對(duì)準(zhǔn)磁鋼，使刀位停在準(zhǔn)確位置。2）系統(tǒng)反鎖時(shí)間不夠長(zhǎng)。排除方法：調(diào)整系統(tǒng)反鎖時(shí)間參數(shù)即可（新刀架反鎖時(shí)間t＝1.2s即可）。3）機(jī)械鎖緊機(jī)構(gòu)故障。排除方法：拆開刀架，調(diào)整機(jī)械，并檢查定位銷是否折斷。
4 刀架精度不準(zhǔn)
1）刀架鎖不緊。排除方法：延長(zhǎng)刀架鎖緊時(shí)間。2）斷齒處有垃圾。排除方法：將刀架拆開，清除垃圾，清洗各零件，旋轉(zhuǎn)部分加清潔黃油，端齒部分加注潔凈機(jī)油。3）上刀體壓力模部位受壓變形使齒輪齒合不良。排除方法：更換上刀體。4）刀架連轉(zhuǎn)不?；虻都茉谀硞€(gè)刀位不停。排除方法：檢查發(fā)信盤接線是否有短路或開路現(xiàn)象。5）霍爾元件與磁鋼高度位置不準(zhǔn)。排除方法：調(diào)整霍爾元件與磁鋼的相對(duì)位置。
三 刀架故障實(shí)例分析
數(shù)控車換刀一般的過(guò)程是：換刀電機(jī)接到換刀信號(hào)后，通過(guò)蝸輪蝸桿減速帶動(dòng)刀架旋轉(zhuǎn)，由霍爾元件發(fā)出刀位信號(hào)，數(shù)控系統(tǒng)再利用這個(gè)信號(hào)與目標(biāo)值進(jìn)行比較以判斷刀具是否到位。刀換到位后，電機(jī)反轉(zhuǎn)縮緊刀架。
故障1：一臺(tái)六刀位數(shù)控車床，換刀時(shí)所有刀位都找不到，刀架旋轉(zhuǎn)數(shù)周后停止，并且數(shù)控系統(tǒng)顯示換刀報(bào)警：換刀超時(shí)或沒有信號(hào)輸入。
故障分析：對(duì)于該故障，仍可以排除機(jī)械故障，歸咎于電氣故障所致。產(chǎn)生該故障的電氣原因有以下幾種：① 磁性元件脫落；② 六個(gè)霍爾元件同時(shí)全部損壞；③ 霍爾元件的供電和信號(hào)線路開路導(dǎo)致無(wú)電壓信號(hào)輸出。其中以第三種原因可能性最大。因此找來(lái)電路圖，利用萬(wàn)用表對(duì)霍爾元件的電氣線路的供電線路進(jìn)行檢查。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：刀架檢測(cè)線路端子排上的24V供電電壓為0V，其它線路均正常。以該線為線索沿線查找，發(fā)現(xiàn)從電氣柜引出的24V線頭脫落，接上后仍無(wú)反應(yīng)。由此判斷應(yīng)該是該線斷線造成故障。
解決辦法：利用同規(guī)格導(dǎo)線替代斷線后，故障排除。
故障2：一臺(tái)四刀位數(shù)控車床，發(fā)生一號(hào)刀位找不到，其它刀位能正常換刀的故障現(xiàn)象。
故障分析：由于只有一號(hào)刀找不到刀位，可以排除機(jī)械傳動(dòng)方面的問題，確定是電氣方面的故障?？赡苁窃摰段坏幕魻栐捌渲車€路出現(xiàn)問題，導(dǎo)致該刀位信號(hào)不能輸送給PLC。對(duì)照電路圖利用萬(wàn)用表檢查后發(fā)現(xiàn)：1號(hào)刀位霍爾元件的24V供電正常，GND線路為正常，T1信號(hào)線正常。因此可以斷定是霍爾元件損壞導(dǎo)致該刀位信號(hào)不能發(fā)出。
解決辦法：更換新的霍爾元件后故障排除，一號(hào)刀正常找到。
故障3：一臺(tái)配有FANUC-0imate系統(tǒng)大連機(jī)床廠的六刀位車床，選刀正常但是當(dāng)所選刀位到位之后不能正常鎖緊。系統(tǒng)報(bào)警：換刀超時(shí)。
故障分析：刀架選刀正常，正轉(zhuǎn)正常，就是不能反向鎖緊。說(shuō)明蝸輪蝸桿傳動(dòng)正常，初步定為電氣線路問題。在機(jī)床刀架控制電氣原理圖上，發(fā)現(xiàn)刀具反向鎖緊到位信號(hào)是由一個(gè)位置開關(guān)來(lái)控制發(fā)出的，是不是該開關(guān)即周圍線路存在問題呢？為了確認(rèn)這個(gè)故障原因，打開刀架的頂蓋和側(cè)蓋，利用萬(wàn)用表參照電路圖檢查線路，發(fā)現(xiàn)線路未有開路和短路，通過(guò)用手按動(dòng)刀架反向鎖緊位置開關(guān)，觀察梯形圖顯示有信號(hào)輸入，至此排除電氣線路問題。推斷可能是擋塊運(yùn)動(dòng)不到位，位置微動(dòng)開關(guān)未動(dòng)作。于是重新?lián)Q刀一次來(lái)觀察一下，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：果然擋塊未運(yùn)動(dòng)到位。于是把擋塊螺栓擰緊，試換刀一次正常。再換一次刀，原故障又出現(xiàn)了，同時(shí)發(fā)現(xiàn)蝸桿端的軸套打滑并且爬升現(xiàn)象。難道是它造成了電機(jī)反轉(zhuǎn)鎖緊時(shí)位置開關(guān)的擋塊不到位，于是把該軸套進(jìn)行了軸向定位處理，將刀架頂蓋裝好。結(jié)果刀架鎖緊正常了。
解決辦法：對(duì)軸套進(jìn)行軸向定位故障解決。
四 結(jié)束語(yǔ)
一般地，對(duì)于任何故障，首先是根據(jù)現(xiàn)象，根據(jù)原理來(lái)判斷故障點(diǎn)，分析每一個(gè)可能性，如一個(gè)開關(guān)，一個(gè)線接頭，一個(gè)螺釘都會(huì)是都會(huì)是故障原因，參照之前的操作、維修歷史進(jìn)行分析，能有利于縮小查找范圍，有利于提高維修的效率。
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