数控车床刀架系统故障分析

数控车床刀架系统故障分析

张秀莲

菏泽技师学院张秀莲

摘要：数控车床是机械加工中常见的一种加工设备，但在各类机械加工中的作用却非常大。本文主要以常见的CAK6150数控机床为例，分析了数控车床的诊断页面，并针对数控车床刀架系统常见的几种故障进行了分析，希望对数控车床的刀架系统检修有所帮助。

关键词：数控车床；刀架系统；故障维修

随着我国机械加工领域的不断发展，数控车床是一种高效自动化机床，在机械生产加工中不仅加工的柔性好，并且还具有很高的精度。有相关研究表明，数控车床的转塔刀架对主体可靠性的影响一般都比较明显，刀架系统也是我国国产数控机床的薄弱环节，对数控机床的刀架系统进行故障分析，对国产数控机床的发展非常重要[1]。

1数控机床的故障诊断

数控机床作为如今机械加工中的常用设备，市场上种类比较多，本次研究以常见的CAK6150数控车床为例。CAK6150数控车床配有绝对值编码器以及断电记忆功能，因此在加工过程中使用方便，刀架系统中的刀架码盘能够对实际刀架的信号进行检测，码盘主要由24V的稳定电压电源供电。数控车床在维修过程中一般需要利用车床的诊断页面，正常操作程序是先按下参数诊断键，然后依次按下诊断键、RMC键、RMCDN键以及STATUS键后，会出现信号输入输出页面，再按下PMCLAD键就能够显示出梯形图页面[2]。从而使用机床的诊断功能对机床进行故障检测。在数控系统中，每一个输入输出信号都有对应的地址，比如在刀架锁紧后，通常是利用压板压合锁紧开关，如果这个时候发出的信号是X6.6,则表示此时的地址是6中第6位，在正逻辑时吗，如果这个位置是1则表示高电平信号输入，0则与之相反表示低电平无信号输入。

2数控车床刀架系统的常见故障分析

2.1换刀指令不执行

在数控车床工作运行过程中，经常会碰到这样的一种情况，在输入换刀指令后，刀架并没有执行换刀动作。正常情况下当输入换刀指令后，比如PC输出信号Y1.1时输出1，这个信号发出后接触器KM4Z吸合，刀架就应该要开始换刀，如果刀架没有执行换刀动作，故障原因有两个方面，一种是继电器KA10或接触器KM4Z中出现了接触不良或断线。另外一种故障原因可能是电机的三相电压不平衡，或者是绕组出现了对地短路而引起了电机电流过大，使得QF4跳闸。因此在检修的过程中，可以先关闭电源检修这些部件。

2.2自动换刀时刀架旋转不停

数控车床在工作过程中，在程序中输入换刀指令后，刀架旋转不停也是一种常见的故障。正常情况下输入换刀指令后去，刀架会根据指令要求的刀具号进行转动并锁紧。如果出现了旋转不停现象，则表示刀架码盘并没有发出准确的刀具信号，与存在的刀位信号无法吻合，从而使得刀架旋转不停。比如在旋转2号刀具时出现了刀架旋转不停，应该先检测刀架码盘的24V电源是否正常，如果正常可以将24V的电源线与2号刀具的信号线进行短接，进而诊断2号刀具的输入地址X6.1是否为1，如果是1则表示刀架系统中的磁性开关已损坏，如果不为1，则表示2号刀具的信号线某处已经断线，使得信号无法传递到系统中[3]。

2.3刀架锁锁不紧

数控车床在的刀架系统在执行换刀后，刀架无法正常锁紧，也是数控车床刀架系统中的常会出现的故障。正常情况下，刀架系统在换刀后会由压板压合锁紧开关。如果刀架无法锁紧表明刀架在还没有被锁紧的时候锁紧开关就已经被压合，这种情况一般是锁紧信号发出过使得电机提前断电，或者是锁紧延时的时间太短。在维修的过程中，可以先手动将刀架锁紧，然后再调整开关压板，让机床的输入信号X6.6为1，同时也可以适当的增加T12锁紧延时。

2.4刀架锁紧后程序中断

数控车床的刀架系统在完成换刀指令并锁紧之后，有时还会出现程序中断故障，即刀架锁紧后程序不再往下执行。正常情况下，当刀架完成换刀并锁紧后，数控车床应接着完成剩下的加工程序，如果程序没有被执行，相应的信号没有被发出。正常当刀架锁紧后X6.6为1，程序如果没有往下执行，则表示X6.6信号并没有发出去，数控系统没有得到换刀结束的信号，所以不会有下一步指令的发出。针对这种情况，可以将24V电源与刀架的锁紧信号线短接，如果X6.6的信号为1则表示锁紧开关损坏，如果不为1则表示刀架锁紧信号线断线。

3结语

数控车床作为机械生产中的重要加工设备，如果在生产过程中出现了故障将会对生产效率造成很大影响，因此尽量降低故障发生率，并缩短故障修复时间非常重要。数控车床中的刀架系统是容易出故障的一个部位，要缩短刀架系统的修复时间并降低故障的发生率，需要熟悉并掌握刀架系统的工作原理与线路运行，这样才能更好的维护数控车床的正常运行。

参考文献：

[1]蔡凤岐.数控车床故障分析及维修措施[J].机械管理开发.2013,(05):33-36.

[2]王春霞,董学文,冯莉.数控车床架故障故障树定性分析[J].科技信息.2014,(04):66-68.

[3]王银洲.数控车床由于线路不良引起的故障[J].机械工程师.2013,(02):77-78.