数控车床刀架故障分析及修复

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刀架作为数控车床的重要配置，在机床运行工作中起着至关重要的作用，一旦出现故障很可能造成工件报废，甚至造成卡盘与刀架碰撞的事故。在数控机床的故障维修中，电气控制部分线路复杂，故障现象多变，有些故障现象不太明显，查找难度比较大，而机械部分与普通机床比较类似，故障相对容易排除。在查找故障原因时要综合机械与电气两方面同时查找。
刀架换刀不到位或刀架不能锁紧的故障现象及原因
   下面以配备GSK980TD系统(广州数控系统)的车床为例进行说明：
该车床在加工工件外圆时，外圆刀突然出现“扎刀”，待操作人员按“复位”按钮退回参考点后，仔细检查：首先检查刀具是否松动或破损，检查后刀具完好；其次检查工件毛坯余量是否过大，经测量符合要求；由于是中途出现这一现象，可以肯定加工程序不会有问题；于是操作人员又怀疑可能是“刀具补偿值”改错了，经重新对刀后，“刀具补偿值”与原来的一样；故障原因一时难以查出。
: R/ W, u3 ~9 p, ]/ ?2 r' ~/ p    操作人员将机床系统复位后重新装夹另一个工件试车，结果运行正常。就在连续加工几个工件后，突然又出现同样的故障，再次经过上述一系列的检查，故障原因仍然没有查出，最后找来了专业维修人员，经过与操作人员沟通后，维修人员首先测量机床系统输入电压和电流，结果均正常，怀疑可能是机械故障。
( T5 e4 Z  E; a$ F     于是手动试车，移动纵横向拖板、启动主轴、转动刀架，就在连续手动转动刀架时，突然发现刀架有些松动，在机床运行过程中并未自动锁紧，判断是刀架系统故障，可是在加工过程中出现故障后并未显示“报警号”，于是肯定是刀架机械故障。
维修人员将刀架拆卸后发现里边的1个弹簧定位反靠销断裂(数控电动四工位方刀架里边配有4个弹簧定位反靠销)，在加工工件过程中，当毛坯余量稍大或硬度过高时，刀架转动到某一工位，未断裂的弹簧定位反靠销受力时，刀架可以自动锁紧，刀具车削正常，当刀架转动到某一工位，断裂的弹簧定位销受力过大时，刀架便不能自动锁紧，刀具车削时便出现上述的故障。
故障处理
    机床维修人员全面检查后，该刀架电器控制部分正常，属机械故障，经过更换掉断裂的弹簧定位反靠销后，安装好刀架重新试车，故障得到排除。
( e8 ~8 e$ N9 s% s) q+ _刀架连续运转或某刀位不停的故障现象及原因
下面以配备DTM系统(帝特马数控系统)的车床为例进行说明：
! Q$ A7 q" ?' r& B$ a该车床在自动运行过程中，偶尔出现刀架连续运转或某刀位不停的现象，有时连续运转2~3个刀位后又停转锁紧了。当连续运转或某刀位不停时显示屏上出现“301”号报警(刀架故障)，机床自动运行停止，当连续运转2~3个刀位停转锁紧后并未显示报警号，机床自动运行正常。
5 C* `5 ^- w4 @+ e: Z, E    由于该故障是随机性的没有规律，所以不便于查找，维修人员检查后，判定属于电器控制故障。经过对刀架控制系统输出电压测量，结果正常，检测刀架控制系统继电器也正常。最后拆开刀架顶端的防护罩，逐根测量霍尔元件信号线输入电压，结果发现1根信号线中间铜芯断裂，暂时由电线保护橡胶皮连接，当刀架转到某一位置时，电线保护橡胶皮受力拉紧，铜芯线两端无法正常接通，程序控制系统无法找到相应的刀号便出现“301”号报警。当机床复位后，手动方式将刀架转动到一定位置时，电线保护橡胶皮放松，铜芯线两端接通，刀架转动正常，不再出现报警号。
故障处理
    经过维修人员将霍尔元件连接信号线重新更换后试车，故障得到排除，机床运行正常。
6 a  b9 x  Q1 N综合分析以上两例故障的查找及排除过程，我们可以明确，数控机床故障不仅仅发生在电气部分，也可能出现在机械部分。对于配备以上两种系统的数控车床，均属于半闭环控制系统，不具备机械故障反馈功能，在操作使用时，要加强日常维护和保养，出现故障后若未显示“报警号”很可能属于机械故障，维修时要重点检查机械部分，这对于维修人员来说，会更准确更及时地排除故障。