四工位電動刀架機械故障維修實例

許昌技師學院 （河南 461000） 王銀洲

四工位電動刀架具有轉位快，定位精度高，剛性好的優點，普遍用于經濟型數控車床上。筆者簡要介紹幾例常見的機械故障。

故障現象一：電動刀架在換刀時，一直伴隨有“呼啦，呼啦”的噪聲。

故障分析與解決：一般情況下，傳動部件磨損會產生較大的噪聲。根據刀架的工作原理分析，換刀時，電動機帶動蝸桿，蝸桿帶動蝸輪從而實現換刀。電動機和蝸桿及兩端的軸承在整個換刀過程中一直處于高速旋轉中，很容易造成磨損。

筆者和機床操作人員談話中了解到，機床換刀后除有噪聲外沒有發現異常情況，電動機也沒有發熱，加工精度穩定。筆者以此斷定是蝸桿兩端的軸承失效造成的。

筆者關閉機床電源，拆下電動機及聯接座，取出蝸桿，隨后拆下右端M10螺釘及端蓋，取出蝸桿另一端軸承，發現右端軸承已磨損嚴重，造成軸承失效的原因是由于操作人員長期使用乳化液，沒有及時潤滑刀架造成的。更換軸承并加注潤滑油后，噪聲消除。

故障現象二：換刀時上刀體不動，一段時間后，系統出現報警。

故障分析與解決：筆者從操作人員談話中了解到，這臺機床主要用來粗加工零件，吃刀量一般選擇比較大，對加工尺寸精度沒有嚴格要求，平常只用一個刀位，今天換新零件需要用兩把刀，才發現不能換刀。筆者初步斷定是蝸桿和蝸輪的機械卡死。

蝸桿軸和蝸輪機械卡死常規的解決方法：關閉機床電源，拆下刀架右端M10螺釘，用內六方板手轉動蝸桿軸即可解除。

筆者通過上述方法操作，但是蝸桿軸沒有絲毫動靜。于是筆者把整個上刀體、電動機及聯接座拆下（見圖1），蝸桿還是絲毫未動。筆者拆下下刀體，取下主軸（見圖2），將主軸和蝸輪、螺桿分離時，發現螺桿和主軸已卡死。從圖1和圖2可以看出，刀架的潤滑情況良好，主軸上端有明顯磨損痕跡，造成機械卡死的原因是操作人員選擇切削用量不合理（吃刀量選擇過大），刀架承受不了較大外力而造成刀架主軸彎曲。筆者將主軸在車床上修復后，重新安裝完成后，故障排除。同時，筆者提醒操作人員要合理選擇切削用量，以免對機床造成不良的影響。

圖1

圖2

故障現象三：加工尺寸或精度誤差過大。

故障分析與解決：產生這種故障的原因有以下三個方面：一是系統方面，主要是指數控系統比較簡單，機床中出現的誤差不在設計時預測的范圍內或者是在系統中對誤差沒有設置檢測，因此當出現誤差時檢測不到；二是操作方面，操作人員對刀不正確，或者加工時沒有考慮刀尖半徑尺寸，或者在利用刀尖半徑補償時，G41、G42使用不正確以及刀具與工件的相對位置方位號設定錯誤等；三是機械方面，主要表現在絲杠與電動機的聯軸器松動，或者滾珠絲杠螺母副松動，或者床鞍與中滑板鑲條或壓板松動以及電動刀架松動等方面。

操作人員告訴筆者，這臺機床近期一直加工此零件，近兩天才發現尺寸略有變化，機床在使用過程中也沒有發現什么異常情況。

筆者首先可以排除機床系統方面及操作方面的故障。于是，筆者找來一塊百分表，并用磁性表座將百分表固定在機床導軌上，百分表測量頭壓在刀架左側面上，用一根一兩米長的鋼管輕輕撬動床鞍，此時百分表變化不大，說明床鞍前后壓板沒有松動或磨損。然后筆者將磁性表座固定在中滑板上，百分表測量頭壓在刀架側面上，雙手用力晃動刀架，此時百分表表針變化在0.2mm左右，說明刀架四個緊固螺釘沒有鎖緊或者刀架內部松動。

筆者用內六方扳手查看緊固螺釘并沒有松動，可以斷定是刀架內部故障。根據圖3所示的結構，造成刀架內部松動的原因可能來自于止退圈下的推力軸承的失效。于是筆者讓操作人員折開刀架，發現軸承下圈滾道已出現裂痕，更換一個新的軸承，尺寸誤差得到解決。

圖3 四工位電動刀架結構圖

造成刀架故障的原因主要在于刀架潤滑不足，部分操作人員錯誤地認為刀架的潤滑也是由機床自動潤滑系統供給的，也很少有操作人員發現刀架的潤滑油加注位置，從而忽視了此處的潤滑，導致刀架產生故障。