數(shù)控刀架維修初探

要想自己動手來維修刀架故障，那么先要對刀架結構及刀架的工作原理進行了解，我校數(shù)控車床使用的是LDB4系列的刀架，其結構及原理通過看刀架說明書就能有所了解了。工作時，刀架收到換刀信號，繼電器動作，電機正轉，通過蝸輪、蝸桿、螺桿將螺母上升至一定高度，離合盤帶動螺母、上刀體轉位，當上刀體到位時，霍爾元件電路發(fā)出到位信號，電機反轉，反靠銷進入反靠盤槽，螺母下降端齒嚙合，刀架鎖緊，完成換刀。

故障實例一：一次由于學生對刀錯誤，導致一開始自動加工就撞上了工件，致使主軸停轉，刀架都轉過了一點角度，刀架卡死。事故后用手動換刀，刀架不轉，聽電機有啟動聲但不轉。再將內六角扳手伸入蝸桿軸前端部，用力手動轉動蝸桿軸，能小角度旋轉，但很費勁。

分析原因：故障是由撞刀引起的，電器部分應該不大會有問題，主要原因是機械部分問題，是刀架內部卡住了。通過學習說明書上的刀架結構，問題可能出現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）刀架主軸彎曲變形，導致刀架旋轉時卡死；

（2）刀架主軸軸承或蝸桿軸承損壞，使轉動不靈活；

（3）反靠銷彎曲變形，卡在反靠盤中；

（4）蝸輪蝸桿副咬死，不能靈活轉動。

按照刀架說明書上的拆卸順序，將上刀體部分進行了拆卸（注意發(fā)訊盤和上刀體的位置以及發(fā)詢盤上的接線）。發(fā)現(xiàn)是反靠銷彎曲變形，卡在反靠盤中。將反靠銷取出后用45#鋼按樣配制反靠銷，裝上后刀架能靈活轉動，故障消除。

故障實例二：有一臺機床刀架偶爾會出現(xiàn)不轉，用內六角手動轉動蝸桿軸旋轉刀架后能進行換刀動作，但過后不久又會出現(xiàn)刀架不轉故障。

分析原因：刀架不轉是隨機出現(xiàn)的，且不是固定的刀號的位置。問題可能是刀架內轉動部分有垃圾或軸承磨損致使轉動不靈活。

拆開刀架體后發(fā)現(xiàn)主軸上端的平面軸承明顯有磨損痕跡，這是由于軸承中進入了垃圾造成的。將拆出的部件進行了擦洗，更換了軸承，后故障消除。

故障實例三：一機床在使用過程中也出現(xiàn)了不換刀現(xiàn)象。先用手動換刀，所有刀位均不能轉動，用內六角扳手手動轉動蝸桿能正常轉動，且用力均勻。手動轉動蝸桿后再用手動換刀方式進行換刀仍無反應。再用萬用表檢查了電機的電源，發(fā)現(xiàn)電源沒有問題。在換刀時手摸電機有振動且聽得出旋轉的聲音。

分析原因：既然能手動轉蝸桿換刀說明不存在機械卡死的可能，那就可能是電氣方面的問題了。但電機在換刀指令發(fā)出后有動作，也有轉動的聲音，這說明電氣部分存在問題的可能不大。那這個問題會不會發(fā)生在電機和蝸桿的連接部分上呢？

用塑料棒配做了一個電機端聯(lián)軸器，安裝后問題得到了解決。在最后安裝調試過程中，還出現(xiàn)了電機三相線接反的問題，使刀架仍然無法正常工作，調換相序后刀架就能正常工作了。

故障實例四：有一機床刀架在一號刀位換刀時轉不停，最后顯示報警：換刀超時或沒有信號輸入，而其余刀位能正常換刀。

分析原因：刀架能夠轉動，說明在機械方面是沒有問題的，問題應該是出在電氣方面。按照刀架工作原理，刀架停止旋轉是要電機接到霍爾元件發(fā)出的到位信號，然后電機反轉，才能把刀架停住鎖緊，完成換刀。這樣看來，是沒有到位信號發(fā)出才導致刀架轉不停，檢查時要檢測發(fā)詢盤上該刀位的信號線是否斷開，或發(fā)詢盤上該刀位的霍爾元件是否損壞。

拆開刀架頂蓋，先檢查了該刀位的信號線，發(fā)現(xiàn)該信號線不正常，存在著斷路。為了進一步確認是該信號線問題，將該刀位信號線換到三號刀位接線柱上，然后試換刀，這時一號位換刀正常，三號位換刀轉不停。這就斷定了是一號刀位的信號線問題。用同規(guī)格的導線更換后，故障消除了。

故障實例五：一機床加工的零件表面震紋比較大，且工件外圓尺寸小了2mm。用手晃動刀架，可以有小角度的左右晃動，是刀架沒有鎖緊的原因。

分析原因：刀架鎖不緊的原因有刀架反鎖時間設置太短、刀架發(fā)詢盤上的霍爾元件和磁鋼沒有對準，也有可能是刀架內部鎖緊螺母沒鎖緊。由于這臺機床刀架沒有維修過，因此反鎖設置時間和鎖緊螺母的問題應該不大，發(fā)訊盤松動導致霍爾元件與磁鋼位置移動的可能性較大。

拆開刀架頂蓋后果然發(fā)現(xiàn)鎖緊發(fā)訊盤的小螺母松動了，霍爾元件和磁鋼有點偏移。將發(fā)訊盤轉動了點位置，使發(fā)訊盤上面的霍爾元件和磁鋼對準了，再將小螺母鎖緊，試著手動方式轉動了刀架，刀架能鎖緊，故障消除了。

數(shù)控刀架出現(xiàn)故障的原因比較多，在碰到刀架故障的時候，我們也可以試著自己動手維修。在學習了解了刀架的結構和工作原理的基礎上，通過聽操作人員對故障情況的反映、看刀架的運行情況，以及通過手動來轉動刀架來分析判斷故障產生的可能原因，然后再嘗試著來維修，這樣慢慢地我們也能積累一些維修方面的經驗，這樣的話能大大縮短維修周期，節(jié)約成本，提高機床的利用率，更好地為學生實習提供良好的條件。

（作者單位 江蘇省惠山中等專業(yè)學校）