關于CKA6140數(shù)控車床刀架常見故障分析與排除的案例分析

高芹

摘要：數(shù)控車床的的內(nèi)部結(jié)構(gòu)包含有技術含量較高的機電一體化設備零部件，在故障分析與排除上也要求有較高的維修維護能力水平。本文針對CKA6140數(shù)控車床在使用過程中遇到的一些問題和故障現(xiàn)象，結(jié)合典型案例，對這些故障進行分析和診斷，并提出維護和排故方法，以供各位同行參考。

關鍵詞：“數(shù)控車床;故障分析;排除”

一、車床設備介紹

CNK車床CKA6140配備有CNC電動工具刀架LDB4。加工過程中需要經(jīng)常更換CNC車床。該工具使用量很大且容易出錯。CNC加工誤差約占CNC車床誤差的1/3。

二、故障情況與排除分析

1.刀架轉(zhuǎn)動不停

故障排除：車床自動工作時，有時工具欄會連續(xù)工作或刀位不停止，有時車床連續(xù)運行2-3個刀位后停止車削和鎖緊。如果連續(xù)操作或刀具位置不停止，屏幕上會出現(xiàn)報警（刀架誤差），刀具自動停止。2-3刀位停止并連續(xù)鎖緊，報警號碼不顯示，刀具自動正常運行。換刀時，刀架轉(zhuǎn)動不?；蜣D(zhuǎn)動幾周后才能換到所需的刀號位置。

首先，在電動刀架中，霍爾元件是非常重要的定位器。刀架一直在旋轉(zhuǎn)，其位置不正確。您必須首先考慮控制霍爾元件。但是，請注意，選擇工具1、2、3和4時，刀架將在幾周后始終正確旋轉(zhuǎn)或定位，這表明霍爾元件故障的可能性很小，并且由于它暫時處于外部模式。其次，檢查刀架狀態(tài)信號是否在刀架后面發(fā)送，檢查信號板上的柔性觸點是否正常，信號板的電氣安裝是否存在問題。在執(zhí)行換刀程序時，將重新測量刀架的M3字母電動機的PLC輸出電壓。該電壓值是正常的，但是該電壓長時間保持了刀架的交流電壓，刀架的刀架電動機已經(jīng)運行了很長時間，并且刀架的刀架電動機連續(xù)旋轉(zhuǎn)。懷疑中間繼電器KA6可能有故障。更換備用人員并檢查。內(nèi)感仍然存在。拆下繼電器故障。最后，再次檢查KM4接觸器的狀態(tài)，然后打開刀架的后蓋。發(fā)現(xiàn)KM4接觸器由于冷卻液的進入而被腐蝕，通常斷開的觸點在斷開時會閉合，更換備用器件。

2.刀架不動作

故障排除：手動或自動操作機器時，刀架無法移動。

分析及處理過程：使用機器時，此類錯誤會突然發(fā)生，并且設置系統(tǒng)參數(shù)和PLC參數(shù)的錯誤概率相對較低。首先，確定汽車電機在運行過程中是否會損壞，可以感覺到電機的微小振動，并感覺到電機的振動，測量電池電源的電壓，通常情況下，電動機相電流不會改變，電動機也不會改變消除了故障。

由于故障可能是由于機械原因造成的，因此請拆下電機罩，旋轉(zhuǎn)電機葉片并感覺到高阻力。卸下電機以進行進一步檢查。用扳手安裝鉆頭并順時針旋轉(zhuǎn)。據(jù)估計是機械鎖定的。測試仍在繼續(xù)。日常的車床維護不足和蝸桿副的潤滑不良會導致旋轉(zhuǎn)部件損壞。拆下桿清潔工具，潤滑脂并修理，組裝，即可正常工作。

3.刀架不鎖緊

故障現(xiàn)象：工具欄索引有時是正常的，有時在工作模式，MDI或自動在桌面上工作時是不正確的。桿未鎖定，并且桿不再移動。當車床加工零件的外圓時，刀突然凍結(jié)。操作員按下“重置”按鈕以檢查儀器是否空閑。其次，檢查空閑處理速度是否過高，測量是否符合要求;由于這是在現(xiàn)象中發(fā)生的，因此很明顯，治療過程不會有任何問題。因此，貿(mào)易商懷疑“財產(chǎn)補償金額”可能已經(jīng)調(diào)整。調(diào)整刀架后，“刀架補償值”必須等于原始刀架補償值;很難確定缺陷的原因。

分析及處理過程：操作人員重新設置機器系統(tǒng)并將另一部分重新密封。結(jié)果是正常的。在連續(xù)處理多個工件后，同樣的故障突然發(fā)生。經(jīng)過一系列的測試，失敗的原因仍未被發(fā)現(xiàn)。然后手動測試，移動垂直和水平的汽車，旋轉(zhuǎn)手指并旋轉(zhuǎn)工具欄。當操作員用手轉(zhuǎn)彎時，突然發(fā)現(xiàn)操作員是自由的并且沒有自動拖曳。確保系統(tǒng)未按順序放置工具。但是，在處理不成功后，不會顯示警報數(shù)量，因此絕對是工具欄的機械錯誤。

在拆下刀柱后，維修人員發(fā)現(xiàn)內(nèi)部有一個彈簧，對應于針的斷裂（四個彈簧位于數(shù)控四刀框架的內(nèi)側(cè)）。在工件加工過程中，毛坯略偏左。當硬度過高或過高時，手柄會旋轉(zhuǎn)到一定位置。當未破損的彈簧位置抵抗針的力量時，刀架可以自動鎖定。當工具移動到某個位置時，工具將正常旋轉(zhuǎn)。當彈簧定位銷的力過大時，刀座不能自動鎖定，當?shù)毒咿D(zhuǎn)動時出現(xiàn)此問題。

1）首先確定刀架是否有問題。卸下刀片支架并檢查刀片支架的內(nèi)部。刀鎖緊螺母松動且不擰緊;定位銷完好無損;調(diào)整目標板的位置，以使刀片架的測量元件與信號外殼匹配。測試驅(qū)動器，錯誤仍然存在。

2）檢查PLC控制工具插入程序是否有問題。如果在刀架控制程序中未正確設置延遲繼電器，則刀架鎖定時間太短。設備位置緩慢，索引錯誤。但是這些故障必須經(jīng)常發(fā)生，并且當您意識到這不是原因時，事實證明，這并不是觀察到的原因。

3）基于I / O診斷屏幕的故障原因分析在手動調(diào)整過程中，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)故障都發(fā)生在車床2和4的位置，這些故障非常不穩(wěn)定。檢查車床奇偶校驗開關X14.3的信號。如果在車橋進入檔位時X14.3信號不穩(wěn)定，則可能是刀架故障的原因。因為該工具旨在驗證偶數(shù)。當?shù)毒吡袨榕紨?shù)時，如果X14.3為信號，則通過檢查，完成刀具列分度并確認;如果X14.3中沒有信號，則將發(fā)生校準錯誤并發(fā)出警告，并且刀架分度無法完成，并且刀架保持自由狀態(tài)。奇偶校驗不會影響奇數(shù)齒輪的位置，并且分度通常會發(fā)生。

4.刀架可左右晃動

原因分析：刀架電機的換向電路故障，電機不旋轉(zhuǎn)。當?shù)缎D(zhuǎn)時，電機立即倒轉(zhuǎn)，電機下降，從刀架上掉下來，測量位置和刀鎖的底部在槽處的位置。如果電機不向相反方向旋轉(zhuǎn)，就不可能操作和松開刀具。當?shù)都苄D(zhuǎn)時，用來提升刀架的螺絲的初始位置不正確，所以回復位置不正確。在刀架內(nèi)部的定位軸上安裝有用于升降刀架的螺絲。螺桿底部的凸臺應將凹槽調(diào)整到刀架蝸輪上。

故障排除：檢查電機反控制電路，拆下刀架，調(diào)整目標輪上螺栓桿凸臺和螺母的啟動位置。

5.刀架轉(zhuǎn)位

原因分析：檢測刀架位置的霍爾元件出現(xiàn)故障，控制系統(tǒng)中CPU板或位置信號的故障。

故障排除：獲取霍爾元件的靜態(tài)和動態(tài)參數(shù)，參數(shù)異常時更換CPU板和位置倍增器板。

三、結(jié)論

關于數(shù)控車床的刀架故障診斷與維修，本文通過分析以上幾例刀架故障的故障診斷過程，發(fā)現(xiàn)其機械部分與普通機床比較類似，其故障只要經(jīng)過仔細比對和排除就比較容易解決，但是電氣控制部分，因為其線路設計和電氣器件更換需要相關技術來支撐，所以在這一方面的刀架診斷方向上屬于較高難度。

因此，在具體的排除故障的過程中應綜合考慮機械和電氣兩方的，盡快將故障排除。

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