数控设备维修案例 | 数控车床典型刀架换刀故障的修理

故障现象1：

机床刀架换刀后，刀架不正。

故障检查与分析：

刀架抬刀、换刀正常，下降锁紧时，位置不正，极有可能是定位销失效。用手扳动刀架， 能晃动，拆开刀架，发现果然是定位销断裂。重新更换装配，故障排除。

故障现象2：

刀架找不到4号刀位。

故障检查与分析：

该刀架在换4号刀时旋转不停，其他刀位正常，很有可能是4号刀位检测开关有问题。查看 PLC状态，对应输入点在刀架转过时无状态变化，用万用表测量，霍尔元件工作电压正常，但输出电压无变化。证实是检测开关故障，将相应霍尔元件拆下更换，故障排除。

故障现象3：

V800车床刀架不能换刀。

故障检查与分析：

检查发现，刀架抬起后转不够一个刀位就开始下降。拆开刀架观察，发现感应块和霍尔元件根本对应不上，元件感应不出信号。调整发信盘位置将它加高，使之能对上感应块，故障排除。

故障现象4：

肖特（SAUTER)刀架锁不紧。

故障检查与分析：

通过对该刀架换刀过程分析知道，刀架要锁紧，需要两个条件，即：

①上下刀体鼠牙齿啮合；

②电机抱闸锁紧。

后经检查，抱闸的刹车片太光滑，摩擦力不够，导致刀架锁不死，对抱闸部分进行吹砂处理，使其摩擦力增大，机床修复。

数控车床典型刀架结构原理

数控车床刀架按照外形分类，有四方刀架、圆刀台等，它是最简单的自动换刀装置，按照驱动方式可以分为电动刀架、液压刀架等。

部分车削中心的圆形刀台结构更为复杂，它的某些刀位要与动力电机连接后才能作为动力头旋转，完成铣削等工作。

下面简单介绍典型数控车床刀架的换刀原理：

AKANG台湾数控卧车

采用液压驱动、电气控制的超精密自动四工位刀塔，具备就近找刀功能。

机床采用 FANUC-O操作系统，换刀过程：从NC输入M06T**，这个信号对应F153进入PMC，将此信号用MOVE指令送入D453数据存储器中。用ROT指令计算目标位置与当前位置差值，正转还是反转，用COIN指令不断比较当前刀号与D453目标刀号是否一致，如不一致，就继续抬刀、旋转、换下一个刀位；如果一致，结束换刀，刀架下降、锁紧。

用三个接近开关LS5、LS6、LS7组合判别当前刀号，编为BCD码存入D450。刀台松开通过油缸推动齿条，齿条带动鼠牙盘脱离啮合，刀架体抬起；油缸退回，刀架体落下，与鼠牙盘啮合、锁紧。

德国SAUTER刀架

该刀架属电动刀架，其电机与刀架融为一体，区别于国产刀架电机在刀架旁边的布置形式。这样可靠性更高，换刀更快。

结构如图1所示。

图1

它的换刀过程是这样的：

预分度销子在电磁线圏（见图2）作用下拔开，电机正转，上刀体与下刀体的齿脱开，电机继续正转找寻所需新刀，由接近开关决定刀位，当找到所要刀位，预分度销子在电磁线圈作用下插入，电机反转锁紧，上下刀体鼠牙齿啮合，电机停止转动。

图2

电机制动抱闸线圈得电，锁死电机。预分度销的电磁线圈断电，指示块浮起，锁紧开关得电，表示刀架锁紧。