數(shù)控車床四方電動刀架的拆裝與故障分析

摘要：對常用數(shù)控車床四方電動刀架的結(jié)構(gòu)進行剖析，從而可以很清晰地明白刀架的工作原理。經(jīng)過多年的實踐，總結(jié)自己的拆裝經(jīng)驗，為今后工作和初學(xué)者提供必要的參考。組裝后的調(diào)試尤為重要，很多意想不到的故障會出現(xiàn)，對故障點的全面分析可以幫助我們順利地完成刀架的組裝。

關(guān)鍵詞：粗定位；精定位；磁鋼；反轉(zhuǎn)時間；拆裝

中圖分類號：G712 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）05-0195-02

近幾年隨著全國職業(yè)技能大賽的開展，每年全區(qū)都要進行“數(shù)控機床維修與調(diào)試”的比賽，我們學(xué)院也參與其中，逐漸地對數(shù)控機床結(jié)構(gòu)和維修有了更加深入的了解。通過對各種資料的研究和反復(fù)對數(shù)控車床四方刀架的拆裝與故障調(diào)試，我發(fā)現(xiàn)基本找不到一份詳盡的拆裝說明。現(xiàn)就將我在數(shù)控車床四方刀架拆裝與調(diào)試競賽過程中的一些發(fā)現(xiàn)和體會做一闡述。

一、經(jīng)濟型數(shù)控車床四方刀架的結(jié)構(gòu)及動作原理

經(jīng)濟型數(shù)控車床四方刀架完全由電氣控制，其功能雖然與普通車床四方刀架相同，但結(jié)構(gòu)已有很大改變，其結(jié)構(gòu)圖如下：

1-上蓋；2-發(fā)信盤；3-小螺母；4-磁鋼座；5-大螺母；6-離合器盤；7-螺桿；8-外端齒；9-下刀體；10-蝸輪；11-中軸；12-反靠墊；13、27-反靠銷；14-上刀體；15-霍爾元件；16-磁鋼；23-聯(lián)軸器；24-止退圈；25-離合銷；26-銷盤；27-銷釘

1.主要部件作用：原動力件：電機；機械傳動件：蝸桿、10、11、7、26；基礎(chǔ)件：9、14；位置傳感元件：2、15、16；機械定位件：25、27、12、13。

2.結(jié)構(gòu)說明：（1）靜止不動的原件：電機、9、11、24、5、2、3、15。（2）傳動：電機軸。23→蝸桿→10→7（內(nèi)螺紋，中軸11為外螺紋）。（3）機械粗定位：上刀體14底面的端面定位齒和下刀體9外端齒尚嚙合。（4）機械精定位：離合銷25把上刀體14與螺桿7離合完成精定位。（5）系統(tǒng)定位：霍兒元件15內(nèi)有四個位置分別對應(yīng)四個刀位，每個刀位的指令固定，刀位對準(zhǔn)磁鋼后完成系統(tǒng)指令。

3.動作原理：（1）松開：系統(tǒng)發(fā)出指令→電動機啟動→蝸桿轉(zhuǎn)動→10蝸輪螺桿7轉(zhuǎn)動→上刀體14沿中軸11垂直上升（上刀體14底面的端面定位齒和下刀體9外端齒尚處于嚙合狀態(tài)，上刀體14無法轉(zhuǎn)動）→端面定位齒完全脫離。（2）換刀：上刀體14轉(zhuǎn)動（離合銷25將上刀體14與螺桿7連在一起）→刀位轉(zhuǎn)動。（3）定位：霍兒元件15（有四個位置分別對應(yīng)四個刀位）與指令對應(yīng)的刀位對準(zhǔn)磁鋼16→發(fā)出信號，刀架電動機開始反轉(zhuǎn)。（4）鎖緊：離合銷25將上刀體14與螺桿7分離→離合器盤6帶動螺桿7向下鎖緊上刀體14→換刀完成（電動機的反轉(zhuǎn)時間是系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定的，不能過長不能太短，太短刀架不能鎖緊，太長電動機容易燒壞……）。

二、刀架的拆裝過程

1.拆下上蓋1，記清發(fā)信盤2上的不同顏色電線的位置，然后拆下小螺母3、發(fā)信盤2和磁鋼座4。

2.擰出大螺母5內(nèi)兩只M4螺釘，取出大螺母5及止退圈24、平面軸承和離合盤6。

3.向上轉(zhuǎn)出上刀體14，拆下外端齒8、螺桿7、螺母18、離合銷25、反靠銷13。

4.拆下電機電線，拆去電機與下刀體的連接螺栓，拆去電機。

5.拆去中軸11下端蓋上的螺釘，取出下端蓋、蝸輪10、中軸。

6.取出蝸桿及軸承。

7.裝配前所有零件清洗上油，傳動部位上潤滑脂。

8.按拆卸反順序裝配。

三、四方刀架常見故障分析

1.電動刀架的每個刀位都轉(zhuǎn)動不停。故障原因：發(fā)信盤無+24V或COM輸入；刀位上+24V電壓偏低，線路上的上拉電阻開路；刀位電平信號參數(shù)未設(shè)置好；霍爾元件損壞；磁塊故障，磁塊無磁性或磁性不強。

2.電動刀架不轉(zhuǎn)。故障原因：刀架電機三相反相或缺相；系統(tǒng)的正轉(zhuǎn)控制信號無輸出；系統(tǒng)的正轉(zhuǎn)控制信號輸出正常，但控制信號這一回路存在斷路或元器件損壞；刀架電機無電源供給；機械卡死；刀架電機損壞。

3.刀架鎖不緊。故障原因：發(fā)信盤位置沒對正；系統(tǒng)反鎖時間不夠長；機械鎖緊機構(gòu)故障。

4.刀架某一位刀號轉(zhuǎn)不停，其余刀位可以轉(zhuǎn)動。故障原因：此位刀的霍爾元件損壞；此位刀信號線斷路，造成系統(tǒng)無法檢測到位信號；系統(tǒng)的刀位信號接收電路有問題。

5.刀架有時轉(zhuǎn)不動。故障原因：刀架的控制信號受干擾；刀架內(nèi)部機械故障，造成的偶爾卡死；系統(tǒng)的刀位信號接收電路有問題。

6.輸入刀號能轉(zhuǎn)動刀架，直接按換刀鍵刀架不能轉(zhuǎn)動。故障原因：霍爾元件偏離磁塊，置于磁塊前面，手動鍵換刀時，刀架剛一轉(zhuǎn)動就檢測到刀架到位信號，然后馬上反轉(zhuǎn)刀架；手動換刀鍵失靈。

清楚認(rèn)識數(shù)控車床四方刀架的拆裝和常見故障對維修數(shù)控機床來說意義重大，通過上述的分析，希望能對有用者有所幫助。

參考文獻：

[1]晏初宏.數(shù)控機床與機械結(jié)構(gòu)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2009.

[2]鄧三鵬.數(shù)控機床故障診斷與維修[M].北京：機械工業(yè)出版社，2009.

[3]廖兆榮，楊旭麗.數(shù)控機床電氣控制[M].北京：高等教育出版社，2008.

[4]GSK980TD車床CNC使用手冊[Z].

[5]廣州數(shù)控維修手冊[Z].

[6]FUNAC數(shù)控系統(tǒng)使用手冊[Z].

作者簡介：戴軍（1974-），男（回族），寧夏銀川人，本科，寧夏工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師，研究方向為職業(yè)教育學(xué)、數(shù)控技術(shù)。endprint

摘要：對常用數(shù)控車床四方電動刀架的結(jié)構(gòu)進行剖析，從而可以很清晰地明白刀架的工作原理。經(jīng)過多年的實踐，總結(jié)自己的拆裝經(jīng)驗，為今后工作和初學(xué)者提供必要的參考。組裝后的調(diào)試尤為重要，很多意想不到的故障會出現(xiàn)，對故障點的全面分析可以幫助我們順利地完成刀架的組裝。

關(guān)鍵詞：粗定位；精定位；磁鋼；反轉(zhuǎn)時間；拆裝

中圖分類號：G712 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）05-0195-02

近幾年隨著全國職業(yè)技能大賽的開展，每年全區(qū)都要進行“數(shù)控機床維修與調(diào)試”的比賽，我們學(xué)院也參與其中，逐漸地對數(shù)控機床結(jié)構(gòu)和維修有了更加深入的了解。通過對各種資料的研究和反復(fù)對數(shù)控車床四方刀架的拆裝與故障調(diào)試，我發(fā)現(xiàn)基本找不到一份詳盡的拆裝說明。現(xiàn)就將我在數(shù)控車床四方刀架拆裝與調(diào)試競賽過程中的一些發(fā)現(xiàn)和體會做一闡述。

一、經(jīng)濟型數(shù)控車床四方刀架的結(jié)構(gòu)及動作原理

經(jīng)濟型數(shù)控車床四方刀架完全由電氣控制，其功能雖然與普通車床四方刀架相同，但結(jié)構(gòu)已有很大改變，其結(jié)構(gòu)圖如下：

1-上蓋；2-發(fā)信盤；3-小螺母；4-磁鋼座；5-大螺母；6-離合器盤；7-螺桿；8-外端齒；9-下刀體；10-蝸輪；11-中軸；12-反靠墊；13、27-反靠銷；14-上刀體；15-霍爾元件；16-磁鋼；23-聯(lián)軸器；24-止退圈；25-離合銷；26-銷盤；27-銷釘

1.主要部件作用：原動力件：電機；機械傳動件：蝸桿、10、11、7、26；基礎(chǔ)件：9、14；位置傳感元件：2、15、16；機械定位件：25、27、12、13。

2.結(jié)構(gòu)說明：（1）靜止不動的原件：電機、9、11、24、5、2、3、15。（2）傳動：電機軸。23→蝸桿→10→7（內(nèi)螺紋，中軸11為外螺紋）。（3）機械粗定位：上刀體14底面的端面定位齒和下刀體9外端齒尚嚙合。（4）機械精定位：離合銷25把上刀體14與螺桿7離合完成精定位。（5）系統(tǒng)定位：霍兒元件15內(nèi)有四個位置分別對應(yīng)四個刀位，每個刀位的指令固定，刀位對準(zhǔn)磁鋼后完成系統(tǒng)指令。

3.動作原理：（1）松開：系統(tǒng)發(fā)出指令→電動機啟動→蝸桿轉(zhuǎn)動→10蝸輪螺桿7轉(zhuǎn)動→上刀體14沿中軸11垂直上升（上刀體14底面的端面定位齒和下刀體9外端齒尚處于嚙合狀態(tài)，上刀體14無法轉(zhuǎn)動）→端面定位齒完全脫離。（2）換刀：上刀體14轉(zhuǎn)動（離合銷25將上刀體14與螺桿7連在一起）→刀位轉(zhuǎn)動。（3）定位：霍兒元件15（有四個位置分別對應(yīng)四個刀位）與指令對應(yīng)的刀位對準(zhǔn)磁鋼16→發(fā)出信號，刀架電動機開始反轉(zhuǎn)。（4）鎖緊：離合銷25將上刀體14與螺桿7分離→離合器盤6帶動螺桿7向下鎖緊上刀體14→換刀完成（電動機的反轉(zhuǎn)時間是系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定的，不能過長不能太短，太短刀架不能鎖緊，太長電動機容易燒壞……）。

二、刀架的拆裝過程

1.拆下上蓋1，記清發(fā)信盤2上的不同顏色電線的位置，然后拆下小螺母3、發(fā)信盤2和磁鋼座4。

2.擰出大螺母5內(nèi)兩只M4螺釘，取出大螺母5及止退圈24、平面軸承和離合盤6。

3.向上轉(zhuǎn)出上刀體14，拆下外端齒8、螺桿7、螺母18、離合銷25、反靠銷13。

4.拆下電機電線，拆去電機與下刀體的連接螺栓，拆去電機。

5.拆去中軸11下端蓋上的螺釘，取出下端蓋、蝸輪10、中軸。

6.取出蝸桿及軸承。

7.裝配前所有零件清洗上油，傳動部位上潤滑脂。

8.按拆卸反順序裝配。

三、四方刀架常見故障分析

1.電動刀架的每個刀位都轉(zhuǎn)動不停。故障原因：發(fā)信盤無+24V或COM輸入；刀位上+24V電壓偏低，線路上的上拉電阻開路；刀位電平信號參數(shù)未設(shè)置好；霍爾元件損壞；磁塊故障，磁塊無磁性或磁性不強。

2.電動刀架不轉(zhuǎn)。故障原因：刀架電機三相反相或缺相；系統(tǒng)的正轉(zhuǎn)控制信號無輸出；系統(tǒng)的正轉(zhuǎn)控制信號輸出正常，但控制信號這一回路存在斷路或元器件損壞；刀架電機無電源供給；機械卡死；刀架電機損壞。

3.刀架鎖不緊。故障原因：發(fā)信盤位置沒對正；系統(tǒng)反鎖時間不夠長；機械鎖緊機構(gòu)故障。

4.刀架某一位刀號轉(zhuǎn)不停，其余刀位可以轉(zhuǎn)動。故障原因：此位刀的霍爾元件損壞；此位刀信號線斷路，造成系統(tǒng)無法檢測到位信號；系統(tǒng)的刀位信號接收電路有問題。

5.刀架有時轉(zhuǎn)不動。故障原因：刀架的控制信號受干擾；刀架內(nèi)部機械故障，造成的偶爾卡死；系統(tǒng)的刀位信號接收電路有問題。

6.輸入刀號能轉(zhuǎn)動刀架，直接按換刀鍵刀架不能轉(zhuǎn)動。故障原因：霍爾元件偏離磁塊，置于磁塊前面，手動鍵換刀時，刀架剛一轉(zhuǎn)動就檢測到刀架到位信號，然后馬上反轉(zhuǎn)刀架；手動換刀鍵失靈。

清楚認(rèn)識數(shù)控車床四方刀架的拆裝和常見故障對維修數(shù)控機床來說意義重大，通過上述的分析，希望能對有用者有所幫助。

參考文獻：

[1]晏初宏.數(shù)控機床與機械結(jié)構(gòu)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2009.

[2]鄧三鵬.數(shù)控機床故障診斷與維修[M].北京：機械工業(yè)出版社，2009.

[3]廖兆榮，楊旭麗.數(shù)控機床電氣控制[M].北京：高等教育出版社，2008.

[4]GSK980TD車床CNC使用手冊[Z].

[5]廣州數(shù)控維修手冊[Z].

[6]FUNAC數(shù)控系統(tǒng)使用手冊[Z].

作者簡介：戴軍（1974-），男（回族），寧夏銀川人，本科，寧夏工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師，研究方向為職業(yè)教育學(xué)、數(shù)控技術(shù)。endprint

摘要：對常用數(shù)控車床四方電動刀架的結(jié)構(gòu)進行剖析，從而可以很清晰地明白刀架的工作原理。經(jīng)過多年的實踐，總結(jié)自己的拆裝經(jīng)驗，為今后工作和初學(xué)者提供必要的參考。組裝后的調(diào)試尤為重要，很多意想不到的故障會出現(xiàn)，對故障點的全面分析可以幫助我們順利地完成刀架的組裝。

關(guān)鍵詞：粗定位；精定位；磁鋼；反轉(zhuǎn)時間；拆裝

中圖分類號：G712 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）05-0195-02

近幾年隨著全國職業(yè)技能大賽的開展，每年全區(qū)都要進行“數(shù)控機床維修與調(diào)試”的比賽，我們學(xué)院也參與其中，逐漸地對數(shù)控機床結(jié)構(gòu)和維修有了更加深入的了解。通過對各種資料的研究和反復(fù)對數(shù)控車床四方刀架的拆裝與故障調(diào)試，我發(fā)現(xiàn)基本找不到一份詳盡的拆裝說明。現(xiàn)就將我在數(shù)控車床四方刀架拆裝與調(diào)試競賽過程中的一些發(fā)現(xiàn)和體會做一闡述。

一、經(jīng)濟型數(shù)控車床四方刀架的結(jié)構(gòu)及動作原理

經(jīng)濟型數(shù)控車床四方刀架完全由電氣控制，其功能雖然與普通車床四方刀架相同，但結(jié)構(gòu)已有很大改變，其結(jié)構(gòu)圖如下：

1-上蓋；2-發(fā)信盤；3-小螺母；4-磁鋼座；5-大螺母；6-離合器盤；7-螺桿；8-外端齒；9-下刀體；10-蝸輪；11-中軸；12-反靠墊；13、27-反靠銷；14-上刀體；15-霍爾元件；16-磁鋼；23-聯(lián)軸器；24-止退圈；25-離合銷；26-銷盤；27-銷釘

1.主要部件作用：原動力件：電機；機械傳動件：蝸桿、10、11、7、26；基礎(chǔ)件：9、14；位置傳感元件：2、15、16；機械定位件：25、27、12、13。

2.結(jié)構(gòu)說明：（1）靜止不動的原件：電機、9、11、24、5、2、3、15。（2）傳動：電機軸。23→蝸桿→10→7（內(nèi)螺紋，中軸11為外螺紋）。（3）機械粗定位：上刀體14底面的端面定位齒和下刀體9外端齒尚嚙合。（4）機械精定位：離合銷25把上刀體14與螺桿7離合完成精定位。（5）系統(tǒng)定位：霍兒元件15內(nèi)有四個位置分別對應(yīng)四個刀位，每個刀位的指令固定，刀位對準(zhǔn)磁鋼后完成系統(tǒng)指令。

3.動作原理：（1）松開：系統(tǒng)發(fā)出指令→電動機啟動→蝸桿轉(zhuǎn)動→10蝸輪螺桿7轉(zhuǎn)動→上刀體14沿中軸11垂直上升（上刀體14底面的端面定位齒和下刀體9外端齒尚處于嚙合狀態(tài)，上刀體14無法轉(zhuǎn)動）→端面定位齒完全脫離。（2）換刀：上刀體14轉(zhuǎn)動（離合銷25將上刀體14與螺桿7連在一起）→刀位轉(zhuǎn)動。（3）定位：霍兒元件15（有四個位置分別對應(yīng)四個刀位）與指令對應(yīng)的刀位對準(zhǔn)磁鋼16→發(fā)出信號，刀架電動機開始反轉(zhuǎn)。（4）鎖緊：離合銷25將上刀體14與螺桿7分離→離合器盤6帶動螺桿7向下鎖緊上刀體14→換刀完成（電動機的反轉(zhuǎn)時間是系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定的，不能過長不能太短，太短刀架不能鎖緊，太長電動機容易燒壞……）。

二、刀架的拆裝過程

1.拆下上蓋1，記清發(fā)信盤2上的不同顏色電線的位置，然后拆下小螺母3、發(fā)信盤2和磁鋼座4。

2.擰出大螺母5內(nèi)兩只M4螺釘，取出大螺母5及止退圈24、平面軸承和離合盤6。

3.向上轉(zhuǎn)出上刀體14，拆下外端齒8、螺桿7、螺母18、離合銷25、反靠銷13。

4.拆下電機電線，拆去電機與下刀體的連接螺栓，拆去電機。

5.拆去中軸11下端蓋上的螺釘，取出下端蓋、蝸輪10、中軸。

6.取出蝸桿及軸承。

7.裝配前所有零件清洗上油，傳動部位上潤滑脂。

8.按拆卸反順序裝配。

三、四方刀架常見故障分析

1.電動刀架的每個刀位都轉(zhuǎn)動不停。故障原因：發(fā)信盤無+24V或COM輸入；刀位上+24V電壓偏低，線路上的上拉電阻開路；刀位電平信號參數(shù)未設(shè)置好；霍爾元件損壞；磁塊故障，磁塊無磁性或磁性不強。

2.電動刀架不轉(zhuǎn)。故障原因：刀架電機三相反相或缺相；系統(tǒng)的正轉(zhuǎn)控制信號無輸出；系統(tǒng)的正轉(zhuǎn)控制信號輸出正常，但控制信號這一回路存在斷路或元器件損壞；刀架電機無電源供給；機械卡死；刀架電機損壞。

3.刀架鎖不緊。故障原因：發(fā)信盤位置沒對正；系統(tǒng)反鎖時間不夠長；機械鎖緊機構(gòu)故障。

4.刀架某一位刀號轉(zhuǎn)不停，其余刀位可以轉(zhuǎn)動。故障原因：此位刀的霍爾元件損壞；此位刀信號線斷路，造成系統(tǒng)無法檢測到位信號；系統(tǒng)的刀位信號接收電路有問題。

5.刀架有時轉(zhuǎn)不動。故障原因：刀架的控制信號受干擾；刀架內(nèi)部機械故障，造成的偶爾卡死；系統(tǒng)的刀位信號接收電路有問題。

6.輸入刀號能轉(zhuǎn)動刀架，直接按換刀鍵刀架不能轉(zhuǎn)動。故障原因：霍爾元件偏離磁塊，置于磁塊前面，手動鍵換刀時，刀架剛一轉(zhuǎn)動就檢測到刀架到位信號，然后馬上反轉(zhuǎn)刀架；手動換刀鍵失靈。

清楚認(rèn)識數(shù)控車床四方刀架的拆裝和常見故障對維修數(shù)控機床來說意義重大，通過上述的分析，希望能對有用者有所幫助。

參考文獻：

[1]晏初宏.數(shù)控機床與機械結(jié)構(gòu)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2009.

[2]鄧三鵬.數(shù)控機床故障診斷與維修[M].北京：機械工業(yè)出版社，2009.

[3]廖兆榮，楊旭麗.數(shù)控機床電氣控制[M].北京：高等教育出版社，2008.

[4]GSK980TD車床CNC使用手冊[Z].

[5]廣州數(shù)控維修手冊[Z].

[6]FUNAC數(shù)控系統(tǒng)使用手冊[Z].

作者簡介：戴軍（1974-），男（回族），寧夏銀川人，本科，寧夏工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師，研究方向為職業(yè)教育學(xué)、數(shù)控技術(shù)。endprint