數(shù)控車床LDB4電動(dòng)刀架常見(jiàn)的故障診斷與維修

朱顯明+鄒存和

摘要結(jié)合數(shù)控車床LDB4電動(dòng)刀架的工作原理，對(duì)數(shù)控機(jī)床刀架部分在使用中出現(xiàn)的故障現(xiàn)象進(jìn)行系統(tǒng)分析，針對(duì)不同的故障原因，提出相應(yīng)的診斷和維修方法。

關(guān)鍵詞數(shù)控車床LDB4故障診斷與維修

基金項(xiàng)目：黑龍江省職業(yè)教育學(xué)會(huì)教學(xué)改革重點(diǎn)項(xiàng)目《數(shù)控技術(shù)專業(yè)校企合作辦學(xué)模式的應(yīng)用研究》，課題編號(hào)GZ0123的階段性成果

0引言

數(shù)控車床是一種高效的自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備，降低數(shù)控車床故障率，縮短維修時(shí)間，提高車床利用率是十分重要的工作。在數(shù)控車床中，刀架類故障比較常見(jiàn)。本文以LDB4系列電動(dòng)刀架為例，對(duì)其機(jī)械結(jié)構(gòu)及換刀過(guò)程進(jìn)行闡述，并以生產(chǎn)實(shí)踐中常見(jiàn)故障進(jìn)行分析，找出故障原因并總結(jié)出最佳維修方案。

1電動(dòng)刀架的工作原理

LDB4系列電動(dòng)刀架其特點(diǎn)采用了由銷盤、內(nèi)端齒、外端齒組合成的三端齒定位機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了上刀體轉(zhuǎn)位時(shí)無(wú)需抬起，從而排除了冷卻液及切削對(duì)刀架轉(zhuǎn)位時(shí)的侵?jǐn)_，徹底可靠地解決了刀架的密封問(wèn)題。LDB4電動(dòng)刀架機(jī)械結(jié)構(gòu)組成如圖1所示。

電動(dòng)刀架的電氣控制分強(qiáng)電和弱電兩部分，強(qiáng)電部分由三相電源驅(qū)動(dòng)三相交流異步電動(dòng)機(jī)正、反向旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)刀架的松開(kāi)、轉(zhuǎn)位、鎖緊等動(dòng)作；弱電部分主要由位置傳感器——發(fā)訊盤構(gòu)成。發(fā)訊盤采用霍爾傳感器發(fā)訊，刀架電氣控制線路如圖2所示。

電動(dòng)刀架為四工位，每個(gè)刀位對(duì)應(yīng)一個(gè)刀位到位信號(hào)，當(dāng)?shù)都苓\(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)工位時(shí)，發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)，使電機(jī)反轉(zhuǎn)，對(duì)銷反靠，雙端齒精定位，螺紋升降夾緊，電機(jī)運(yùn)動(dòng)停止。數(shù)控刀架轉(zhuǎn)到工位時(shí)，由安裝在刀架內(nèi)部的霍爾傳感器檢測(cè)刀架到位信號(hào)，刀架信號(hào)輸出端由高電平轉(zhuǎn)到低電平，由信號(hào)采集電路對(duì)這一瞬時(shí)信號(hào)進(jìn)行采集和保持，輸出相對(duì)應(yīng)的工位信號(hào)（高電平信號(hào)），相應(yīng)的中間繼電器線圈得電工作，使刀架反轉(zhuǎn)夾緊。

2電動(dòng)刀架常見(jiàn)的故障診斷與維修方法

電動(dòng)刀架在使用過(guò)程中由于頻繁地轉(zhuǎn)動(dòng)，所以故障率較高，主要表現(xiàn)為刀架不轉(zhuǎn)動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)不停、鎖不緊及由于刀架問(wèn)題引發(fā)的加工質(zhì)量問(wèn)題。下面以工作中遇到的實(shí)例進(jìn)行分析，說(shuō)明刀架的常見(jiàn)故障及維修方法。

2.1刀架的上刀體不轉(zhuǎn)動(dòng)

這類故障一般是由于刀架電機(jī)的電源問(wèn)題及刀架的機(jī)械部分引起的。首先查看電機(jī)三相電源線相序是否接反，如果是應(yīng)該立即切斷電源調(diào)整相序，如果長(zhǎng)時(shí)間繼續(xù)工作容易燒毀電機(jī)；其次測(cè)量電源電壓值是否偏低，如果是應(yīng)該等電源電壓正常后再使用；最后在排除電氣部分故障之后就應(yīng)該重點(diǎn)查看電機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可能電機(jī)卡死或電機(jī)損壞。

2.2刀架的上刀體連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)不?；蛟谀骋粋€(gè)刀位不停

這類故障一般都與發(fā)訊盤故障有關(guān)，都屬于檢測(cè)部分故障。首先查看發(fā)訊盤電源是否正常；其次查看霍爾元件、磁鋼的位置安裝及電氣連接是否正確；最后應(yīng)該檢查系統(tǒng)PLC各項(xiàng)參數(shù)是否正確。對(duì)于某一個(gè)刀位轉(zhuǎn)動(dòng)不停，按照上述只檢查該刀位的相關(guān)問(wèn)題即可。

2.3刀架反轉(zhuǎn)后鎖不緊

這類故障一般與反轉(zhuǎn)控制時(shí)間及相應(yīng)的電氣部分有關(guān)。首先檢查反轉(zhuǎn)控制時(shí)間與機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)參考進(jìn)行比較，有問(wèn)題及時(shí)修改；其次查看反轉(zhuǎn)控制電氣部分接線是否接觸不良，應(yīng)進(jìn)行緊固調(diào)整；最后查看刀架的機(jī)械部分。

2.4換刀位置不到或者超過(guò)

這類故障一般與檢測(cè)裝置及機(jī)床動(dòng)作控制程序有關(guān)。首先檢查磁鋼在圓周方向相對(duì)霍爾元件的位置是靠前或者靠后，進(jìn)行調(diào)整；其次查看機(jī)床動(dòng)作控制程序

中，修改或者刪除在刀架電機(jī)正轉(zhuǎn)停止和刀架電機(jī)反轉(zhuǎn)開(kāi)始之間的延時(shí)。

2.5工件的加工表面出現(xiàn)波紋

這類故障一般與刀架是否鎖緊及車刀的安裝是否牢固有關(guān)系。鎖緊問(wèn)題按照前面方法檢修維修；對(duì)于車刀安裝問(wèn)題進(jìn)行緊固即可。

3結(jié)束語(yǔ)

電動(dòng)刀架故障頻發(fā)，原因涉及較廣，對(duì)維修人員要求也較高。在理論知識(shí)充足，專業(yè)技能過(guò)硬的情況下，多與操作者溝通，注意平時(shí)的使用保養(yǎng)維護(hù)，降低故障的發(fā)生。本文結(jié)合筆者在工作中遇到的實(shí)際故障進(jìn)行分析，希望能給讀者帶來(lái)一定的參考和借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1]談治國(guó).數(shù)控車床四工位刀架的維修[J].金屬加工，2010（5）.

[2]張友.數(shù)控車床四工位電動(dòng)刀架電氣故障排查實(shí)例分析[J].制造業(yè)自動(dòng)化，2010（6）.

[3]孫延娟，張?chǎng)?淺談華中數(shù)控車床四方電動(dòng)刀架故障診斷與維修[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2012（1）.（02）1.上蓋 2.發(fā)訊盤 3.小螺母 4.磁鋼座 5.大螺母 6.止退圈 7.離合盤 8.離合銷 9.反靠銷 10.銷盤 11.上刀體 12.連接座 13.下刀體 14.中軸 15.渦輪 16.外端齒盤 17.反靠盤 18.內(nèi)端齒盤 19.螺桿 20.銷 21.磁鋼

圖1LDB4電動(dòng)刀架機(jī)械結(jié)構(gòu)圖2四工位刀架電氣控制線路

摘要結(jié)合數(shù)控車床LDB4電動(dòng)刀架的工作原理，對(duì)數(shù)控機(jī)床刀架部分在使用中出現(xiàn)的故障現(xiàn)象進(jìn)行系統(tǒng)分析，針對(duì)不同的故障原因，提出相應(yīng)的診斷和維修方法。

關(guān)鍵詞數(shù)控車床LDB4故障診斷與維修

基金項(xiàng)目：黑龍江省職業(yè)教育學(xué)會(huì)教學(xué)改革重點(diǎn)項(xiàng)目《數(shù)控技術(shù)專業(yè)校企合作辦學(xué)模式的應(yīng)用研究》，課題編號(hào)GZ0123的階段性成果

0引言

數(shù)控車床是一種高效的自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備，降低數(shù)控車床故障率，縮短維修時(shí)間，提高車床利用率是十分重要的工作。在數(shù)控車床中，刀架類故障比較常見(jiàn)。本文以LDB4系列電動(dòng)刀架為例，對(duì)其機(jī)械結(jié)構(gòu)及換刀過(guò)程進(jìn)行闡述，并以生產(chǎn)實(shí)踐中常見(jiàn)故障進(jìn)行分析，找出故障原因并總結(jié)出最佳維修方案。

1電動(dòng)刀架的工作原理

LDB4系列電動(dòng)刀架其特點(diǎn)采用了由銷盤、內(nèi)端齒、外端齒組合成的三端齒定位機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了上刀體轉(zhuǎn)位時(shí)無(wú)需抬起，從而排除了冷卻液及切削對(duì)刀架轉(zhuǎn)位時(shí)的侵?jǐn)_，徹底可靠地解決了刀架的密封問(wèn)題。LDB4電動(dòng)刀架機(jī)械結(jié)構(gòu)組成如圖1所示。

電動(dòng)刀架的電氣控制分強(qiáng)電和弱電兩部分，強(qiáng)電部分由三相電源驅(qū)動(dòng)三相交流異步電動(dòng)機(jī)正、反向旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)刀架的松開(kāi)、轉(zhuǎn)位、鎖緊等動(dòng)作；弱電部分主要由位置傳感器——發(fā)訊盤構(gòu)成。發(fā)訊盤采用霍爾傳感器發(fā)訊，刀架電氣控制線路如圖2所示。

電動(dòng)刀架為四工位，每個(gè)刀位對(duì)應(yīng)一個(gè)刀位到位信號(hào)，當(dāng)?shù)都苓\(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)工位時(shí)，發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)，使電機(jī)反轉(zhuǎn)，對(duì)銷反靠，雙端齒精定位，螺紋升降夾緊，電機(jī)運(yùn)動(dòng)停止。數(shù)控刀架轉(zhuǎn)到工位時(shí)，由安裝在刀架內(nèi)部的霍爾傳感器檢測(cè)刀架到位信號(hào)，刀架信號(hào)輸出端由高電平轉(zhuǎn)到低電平，由信號(hào)采集電路對(duì)這一瞬時(shí)信號(hào)進(jìn)行采集和保持，輸出相對(duì)應(yīng)的工位信號(hào)（高電平信號(hào)），相應(yīng)的中間繼電器線圈得電工作，使刀架反轉(zhuǎn)夾緊。

2電動(dòng)刀架常見(jiàn)的故障診斷與維修方法

電動(dòng)刀架在使用過(guò)程中由于頻繁地轉(zhuǎn)動(dòng)，所以故障率較高，主要表現(xiàn)為刀架不轉(zhuǎn)動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)不停、鎖不緊及由于刀架問(wèn)題引發(fā)的加工質(zhì)量問(wèn)題。下面以工作中遇到的實(shí)例進(jìn)行分析，說(shuō)明刀架的常見(jiàn)故障及維修方法。

2.1刀架的上刀體不轉(zhuǎn)動(dòng)

這類故障一般是由于刀架電機(jī)的電源問(wèn)題及刀架的機(jī)械部分引起的。首先查看電機(jī)三相電源線相序是否接反，如果是應(yīng)該立即切斷電源調(diào)整相序，如果長(zhǎng)時(shí)間繼續(xù)工作容易燒毀電機(jī)；其次測(cè)量電源電壓值是否偏低，如果是應(yīng)該等電源電壓正常后再使用；最后在排除電氣部分故障之后就應(yīng)該重點(diǎn)查看電機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可能電機(jī)卡死或電機(jī)損壞。

2.2刀架的上刀體連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)不?；蛟谀骋粋€(gè)刀位不停

這類故障一般都與發(fā)訊盤故障有關(guān)，都屬于檢測(cè)部分故障。首先查看發(fā)訊盤電源是否正常；其次查看霍爾元件、磁鋼的位置安裝及電氣連接是否正確；最后應(yīng)該檢查系統(tǒng)PLC各項(xiàng)參數(shù)是否正確。對(duì)于某一個(gè)刀位轉(zhuǎn)動(dòng)不停，按照上述只檢查該刀位的相關(guān)問(wèn)題即可。

2.3刀架反轉(zhuǎn)后鎖不緊

這類故障一般與反轉(zhuǎn)控制時(shí)間及相應(yīng)的電氣部分有關(guān)。首先檢查反轉(zhuǎn)控制時(shí)間與機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)參考進(jìn)行比較，有問(wèn)題及時(shí)修改；其次查看反轉(zhuǎn)控制電氣部分接線是否接觸不良，應(yīng)進(jìn)行緊固調(diào)整；最后查看刀架的機(jī)械部分。

2.4換刀位置不到或者超過(guò)

這類故障一般與檢測(cè)裝置及機(jī)床動(dòng)作控制程序有關(guān)。首先檢查磁鋼在圓周方向相對(duì)霍爾元件的位置是靠前或者靠后，進(jìn)行調(diào)整；其次查看機(jī)床動(dòng)作控制程序

中，修改或者刪除在刀架電機(jī)正轉(zhuǎn)停止和刀架電機(jī)反轉(zhuǎn)開(kāi)始之間的延時(shí)。

2.5工件的加工表面出現(xiàn)波紋

這類故障一般與刀架是否鎖緊及車刀的安裝是否牢固有關(guān)系。鎖緊問(wèn)題按照前面方法檢修維修；對(duì)于車刀安裝問(wèn)題進(jìn)行緊固即可。

3結(jié)束語(yǔ)

電動(dòng)刀架故障頻發(fā)，原因涉及較廣，對(duì)維修人員要求也較高。在理論知識(shí)充足，專業(yè)技能過(guò)硬的情況下，多與操作者溝通，注意平時(shí)的使用保養(yǎng)維護(hù)，降低故障的發(fā)生。本文結(jié)合筆者在工作中遇到的實(shí)際故障進(jìn)行分析，希望能給讀者帶來(lái)一定的參考和借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1]談治國(guó).數(shù)控車床四工位刀架的維修[J].金屬加工，2010（5）.

[2]張友.數(shù)控車床四工位電動(dòng)刀架電氣故障排查實(shí)例分析[J].制造業(yè)自動(dòng)化，2010（6）.

[3]孫延娟，張?chǎng)?淺談華中數(shù)控車床四方電動(dòng)刀架故障診斷與維修[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2012（1）.（02）1.上蓋 2.發(fā)訊盤 3.小螺母 4.磁鋼座 5.大螺母 6.止退圈 7.離合盤 8.離合銷 9.反靠銷 10.銷盤 11.上刀體 12.連接座 13.下刀體 14.中軸 15.渦輪 16.外端齒盤 17.反靠盤 18.內(nèi)端齒盤 19.螺桿 20.銷 21.磁鋼

圖1LDB4電動(dòng)刀架機(jī)械結(jié)構(gòu)圖2四工位刀架電氣控制線路

摘要結(jié)合數(shù)控車床LDB4電動(dòng)刀架的工作原理，對(duì)數(shù)控機(jī)床刀架部分在使用中出現(xiàn)的故障現(xiàn)象進(jìn)行系統(tǒng)分析，針對(duì)不同的故障原因，提出相應(yīng)的診斷和維修方法。

關(guān)鍵詞數(shù)控車床LDB4故障診斷與維修

基金項(xiàng)目：黑龍江省職業(yè)教育學(xué)會(huì)教學(xué)改革重點(diǎn)項(xiàng)目《數(shù)控技術(shù)專業(yè)校企合作辦學(xué)模式的應(yīng)用研究》，課題編號(hào)GZ0123的階段性成果

0引言

數(shù)控車床是一種高效的自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備，降低數(shù)控車床故障率，縮短維修時(shí)間，提高車床利用率是十分重要的工作。在數(shù)控車床中，刀架類故障比較常見(jiàn)。本文以LDB4系列電動(dòng)刀架為例，對(duì)其機(jī)械結(jié)構(gòu)及換刀過(guò)程進(jìn)行闡述，并以生產(chǎn)實(shí)踐中常見(jiàn)故障進(jìn)行分析，找出故障原因并總結(jié)出最佳維修方案。

1電動(dòng)刀架的工作原理

LDB4系列電動(dòng)刀架其特點(diǎn)采用了由銷盤、內(nèi)端齒、外端齒組合成的三端齒定位機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了上刀體轉(zhuǎn)位時(shí)無(wú)需抬起，從而排除了冷卻液及切削對(duì)刀架轉(zhuǎn)位時(shí)的侵?jǐn)_，徹底可靠地解決了刀架的密封問(wèn)題。LDB4電動(dòng)刀架機(jī)械結(jié)構(gòu)組成如圖1所示。

電動(dòng)刀架的電氣控制分強(qiáng)電和弱電兩部分，強(qiáng)電部分由三相電源驅(qū)動(dòng)三相交流異步電動(dòng)機(jī)正、反向旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)刀架的松開(kāi)、轉(zhuǎn)位、鎖緊等動(dòng)作；弱電部分主要由位置傳感器——發(fā)訊盤構(gòu)成。發(fā)訊盤采用霍爾傳感器發(fā)訊，刀架電氣控制線路如圖2所示。

電動(dòng)刀架為四工位，每個(gè)刀位對(duì)應(yīng)一個(gè)刀位到位信號(hào)，當(dāng)?shù)都苓\(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)工位時(shí)，發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)，使電機(jī)反轉(zhuǎn)，對(duì)銷反靠，雙端齒精定位，螺紋升降夾緊，電機(jī)運(yùn)動(dòng)停止。數(shù)控刀架轉(zhuǎn)到工位時(shí)，由安裝在刀架內(nèi)部的霍爾傳感器檢測(cè)刀架到位信號(hào)，刀架信號(hào)輸出端由高電平轉(zhuǎn)到低電平，由信號(hào)采集電路對(duì)這一瞬時(shí)信號(hào)進(jìn)行采集和保持，輸出相對(duì)應(yīng)的工位信號(hào)（高電平信號(hào)），相應(yīng)的中間繼電器線圈得電工作，使刀架反轉(zhuǎn)夾緊。

2電動(dòng)刀架常見(jiàn)的故障診斷與維修方法

電動(dòng)刀架在使用過(guò)程中由于頻繁地轉(zhuǎn)動(dòng)，所以故障率較高，主要表現(xiàn)為刀架不轉(zhuǎn)動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)不停、鎖不緊及由于刀架問(wèn)題引發(fā)的加工質(zhì)量問(wèn)題。下面以工作中遇到的實(shí)例進(jìn)行分析，說(shuō)明刀架的常見(jiàn)故障及維修方法。

2.1刀架的上刀體不轉(zhuǎn)動(dòng)

這類故障一般是由于刀架電機(jī)的電源問(wèn)題及刀架的機(jī)械部分引起的。首先查看電機(jī)三相電源線相序是否接反，如果是應(yīng)該立即切斷電源調(diào)整相序，如果長(zhǎng)時(shí)間繼續(xù)工作容易燒毀電機(jī)；其次測(cè)量電源電壓值是否偏低，如果是應(yīng)該等電源電壓正常后再使用；最后在排除電氣部分故障之后就應(yīng)該重點(diǎn)查看電機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可能電機(jī)卡死或電機(jī)損壞。

2.2刀架的上刀體連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)不?；蛟谀骋粋€(gè)刀位不停

這類故障一般都與發(fā)訊盤故障有關(guān)，都屬于檢測(cè)部分故障。首先查看發(fā)訊盤電源是否正常；其次查看霍爾元件、磁鋼的位置安裝及電氣連接是否正確；最后應(yīng)該檢查系統(tǒng)PLC各項(xiàng)參數(shù)是否正確。對(duì)于某一個(gè)刀位轉(zhuǎn)動(dòng)不停，按照上述只檢查該刀位的相關(guān)問(wèn)題即可。

2.3刀架反轉(zhuǎn)后鎖不緊

這類故障一般與反轉(zhuǎn)控制時(shí)間及相應(yīng)的電氣部分有關(guān)。首先檢查反轉(zhuǎn)控制時(shí)間與機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)參考進(jìn)行比較，有問(wèn)題及時(shí)修改；其次查看反轉(zhuǎn)控制電氣部分接線是否接觸不良，應(yīng)進(jìn)行緊固調(diào)整；最后查看刀架的機(jī)械部分。

2.4換刀位置不到或者超過(guò)

這類故障一般與檢測(cè)裝置及機(jī)床動(dòng)作控制程序有關(guān)。首先檢查磁鋼在圓周方向相對(duì)霍爾元件的位置是靠前或者靠后，進(jìn)行調(diào)整；其次查看機(jī)床動(dòng)作控制程序

中，修改或者刪除在刀架電機(jī)正轉(zhuǎn)停止和刀架電機(jī)反轉(zhuǎn)開(kāi)始之間的延時(shí)。

2.5工件的加工表面出現(xiàn)波紋

這類故障一般與刀架是否鎖緊及車刀的安裝是否牢固有關(guān)系。鎖緊問(wèn)題按照前面方法檢修維修；對(duì)于車刀安裝問(wèn)題進(jìn)行緊固即可。

3結(jié)束語(yǔ)

電動(dòng)刀架故障頻發(fā)，原因涉及較廣，對(duì)維修人員要求也較高。在理論知識(shí)充足，專業(yè)技能過(guò)硬的情況下，多與操作者溝通，注意平時(shí)的使用保養(yǎng)維護(hù)，降低故障的發(fā)生。本文結(jié)合筆者在工作中遇到的實(shí)際故障進(jìn)行分析，希望能給讀者帶來(lái)一定的參考和借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1]談治國(guó).數(shù)控車床四工位刀架的維修[J].金屬加工，2010（5）.

[2]張友.數(shù)控車床四工位電動(dòng)刀架電氣故障排查實(shí)例分析[J].制造業(yè)自動(dòng)化，2010（6）.

[3]孫延娟，張?chǎng)?淺談華中數(shù)控車床四方電動(dòng)刀架故障診斷與維修[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2012（1）.（02）1.上蓋 2.發(fā)訊盤 3.小螺母 4.磁鋼座 5.大螺母 6.止退圈 7.離合盤 8.離合銷 9.反靠銷 10.銷盤 11.上刀體 12.連接座 13.下刀體 14.中軸 15.渦輪 16.外端齒盤 17.反靠盤 18.內(nèi)端齒盤 19.螺桿 20.銷 21.磁鋼

圖1LDB4電動(dòng)刀架機(jī)械結(jié)構(gòu)圖2四工位刀架電氣控制線路