淺談（tán）二手加工中心掉刀故障排除法

下麵由大立二手加工（gōng）中心談談加工中心掉刀的故障排除法：目前,加工中心的自（zì）動換刀裝置/(ATC/)有兩種常用類型的換刀方式,一（yī）是刀具從刀庫中直接由主（zhǔ）軸交換,二是依靠機械手完成主軸與刀庫上刀具的交換｡第一種（zhǒng）換（huàn）刀方式適用於小型（xíng）加工中心,刀（dāo）庫較小,刀（dāo）具較少,換刀（dāo）動作簡單,出現掉刀等（děng）故障時容易發現並能及時排除｡第二種換刀方式,從結構上（shàng）和動作上看均屬於比較（jiào）複雜的一種（zhǒng）｡本文以Vcenter-80型加工（gōng）中心為例分析掉（diào）刀故障現象並加（jiā）以處理｡

1、加工中心換刀動作分析

     從PLC圖上看此機床換刀（dāo）程序達900多步（bù）,很難讀懂其工作原理｡在此,略運去ATC數據交（jiāo）換､傳遞､存儲及刀號存儲等內（nèi）容,把換刀動作簡述如下:CNC換刀指令（lìng）/(M06/)￫刀套下降￫下降（jiàng）到位￫機械手轉動￫轉動減速￫轉動到位/(X4.7/)￫主軸刀鬆開￫鬆開到位￫機械手轉動￫轉動減速￫轉動到位￫主軸刀夾緊￫夾緊到位/(X2.5/)￫機械手逆轉￫機械原位,換刀完成（chéng）｡其中,機械手的快（kuài）､慢（màn）速由變頻器實（shí）現,電動機轉動時帶動機械凸輪傳動實現機械手的上升（shēng）､下降｡

2、掉刀（dāo）故障 

     掉刀故障現（xiàn）象（xiàng）出現（xiàn）時間較長,一開始,偶爾出現（xiàn）一次,一月一次,甚至兩三月一次,以為是偶然因素引起的,沒有引起足夠的重視,慢慢地一周出現一（yī）次,甚至兩次,同時伴隨著主軸上的刀裝不到位的情況｡後來慢慢地演變為一個班（bān）次多次（cì）出現故障（zhàng）,嚴重地影響生產進度､造成廢品產（chǎn）生｡仔細觀察,掉刀故障有兩種（zhǒng）情（qíng）況出（chū）現,一種（zhǒng）是由本工步加工完成後掉刀,一種（zhǒng）是本工步根本沒加工,刀具落在（zài）工（gōng）作台上｡由於加工過程中,換刀動作均執行,動作順序正（zhèng）常,故出現掉刀､裝刀/(裝到主軸上/)不到位時均無（wú）任何報警現（xiàn）象,隻有操（cāo）作者在工（gōng）件檢查（chá）或聽到掉刀（dāo）異常（cháng）聲音時,才會發生故障,因而在自動加工生產線上有（yǒu）時會因掉刀而出現批量廢品的現象｡

3、故障分析與處理 

   （1）檢查機械手執（zhí）行ATC換刀故障排除步驟,把機械手停止在垂直極限位置｡檢查機（jī）械（xiè）手手臂上的兩個卡爪及支持卡（kǎ）爪的彈簧等附件｡均沒有（yǒu）發現問（wèn）題,說明（míng）機械手夾持（chí）刀（dāo）具（jù）緊固,在機械手轉動情況下不會出現掉刀（dāo）現象｡

       （2）檢查（chá）刀（dāo）具夾（jiá）持情況（kuàng）根據刀具（jù）有主（zhǔ）軸上裝不位的現象分（fèn）析,可能是主軸內孔中碟簧不能對刀具夾持緊固,從而出現刀裝不到位,甚（shèn）至裝不上而掉刀現象｡拆開主軸內部（bù）,發現有幾處對碟簧已（yǐ）碎｡於是更換了全部碟簧｡試車時沒有出現任何問題｡運行一個班次後又出（chū）現掉刀現象｡

   （3）檢查換刀程序針對本故障僅出現在換刀動（dòng）作過程中,與其他（tā）動作（zuò）無關,編輯一個自動換刀反複執行程序,並運行此程序,以期找到掉（diào）刀的真正原因（yīn）｡編輯自動換（huàn）刀程序如下:O0200￫S500￫M03￫G04X3.0￫M06￫M99￫%在程序運行中,發現如下情況:主軸刀具夾緊沒有到位,甚至還沒有夾緊動作的（de）情況下,機械手轉動,於是掉刀｡依前（qián）文換（huàn）刀動作順（shùn）序分析主軸刀具夾緊到位行程開（kāi）關誤動作引起掉刀故障｡打開（kāi）PLC梯形圖,監控該行程開（kāi）關/(輸入（rù）為X2.5/),反（fǎn）複（fù）按壓該行程開關,發現20多次壓合中有3次X2.5為“0”狀態（tài）的現象出現兩次,同時壓合後（hòu）X2.5不能由“1”狀（zhuàng）態轉到“0狀（zhuàng）態”的（de）現象出現兩次,根據以上判定該行程開關損壞｡此開關為OMRONZC—Q2255,用國產CXW5—11Q1替換,試車正常｡一周（zhōu）後,操作者仍反映有掉刀現象,當然出現的頻次小了,這說明掉刀故障仍（réng）未徹底（dǐ）排除｡

   （4）故障（zhàng）處理反複運行兩個小時,自動換刀幾百次｡終於發現一次故障（zhàng）:在機械手沒有到位的情況下,主軸上的刀具鬆開,機械手沒有抓住刀,從而出現掉刀現（xiàn）象,這說明機械手到位磁感應開關誤動作｡更換開關E2E—CR8C1,故障現象仍然存在｡查看PLC梯形圖,此開關輸入點為X4.7｡梯形圖中X4.7為常開（kāi）點（diǎn）,當（dāng）此開關感應時狀態為“0”,不感應時狀態為“1”｡其邏輯（jí）狀態與常見的感（gǎn）應開關邏輯狀態相反｡當X4.7斷線時,也會（huì）引起X4.7為“1”狀態,於是排查X4.7的聯線,發現電磁感應開關後方的接線端子處X4.7鬆動,每當自（zì）動換（huàn）刀時（shí）,機械手凸輪一係列動作引起的輕微震動,使X4.7線（xiàn）處於（yú）斷開狀態,這樣在機械（xiè）手未（wèi）到位時,鬆開刀具的（de）感應開關雖（suī）仍感應,但因處於斷線狀態,X4.7伯為“1”狀態,於是（shì）在機械未到位時,刀具鬆開而出現掉刀故障｡這種（zhǒng）情況的掉（diào）刀故障,是刀具已作加工工（gōng）步而（ér）後掉的刀,在上文提到的則是刀具未作任何加工工步就掉刀的（de）故障｡

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