數(shù)控加工中心卸刀故障診斷與維修

威海職業(yè)學(xué)院（山東 264210) 梁典民

數(shù)控加工中心卸刀困難是常見(jiàn)故障之一，但由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，涉及到電氣、機(jī)械、氣動(dòng)、液動(dòng)等，任何一個(gè)回路環(huán)節(jié)失效都會(huì)引起機(jī)床卸刀故障。本文以一臺(tái)VC1055數(shù)控加工中心的維修案例為例，依據(jù)數(shù)控加工中心主軸結(jié)構(gòu)和原理分析了卸刀常見(jiàn)故障特點(diǎn)，并針對(duì)故障特點(diǎn)對(duì)故障維修進(jìn)行探討，以供借鑒。

1.故障特征

我中心有一臺(tái)VC1055數(shù)控加工中心，換刀過(guò)程中非常困難，換刀時(shí)需用銅錘或其他金屬進(jìn)行碰擊，振動(dòng)方可取下刀柄。這樣勢(shì)必存在安全隱患，長(zhǎng)時(shí)間碰擊造成刀柄損傷，影響主軸精度。

2.數(shù)控銑床主軸工作原理

部件的結(jié)構(gòu)如圖1所示，主軸前端有7∶24的錐孔，用于裝夾錐柄刀柄 (見(jiàn)圖2)，為了實(shí)現(xiàn)刀具的自動(dòng)裝卸，主軸內(nèi)設(shè)有刀具自動(dòng)夾緊裝置。從圖中可以看出，該機(jī)床是由拉緊機(jī)構(gòu)拉緊錐柄刀夾尾端的軸頸來(lái)實(shí)現(xiàn)刀夾的定位及夾緊的。

(1)夾緊刀夾時(shí)，液壓缸B腔進(jìn)油，彈簧6推活塞3上移，處于圖示位置，拉桿5在蝶形彈簧4的作用下向上移動(dòng)。帶動(dòng)彈簧6上移，進(jìn)入套筒1中，從而壓縮彈簧6，實(shí)現(xiàn)夾緊刀夾。刀桿依靠摩擦力緊固在主軸上。

(2)松開(kāi)刀夾時(shí)，液壓缸A腔接通進(jìn)油，壓縮彈簧4、拉桿5下移，帶動(dòng)彈簧6及刀柄下移，彈簧離開(kāi)套筒1的約束，彈簧6松開(kāi)，刀柄拉釘脫開(kāi)套筒1的約束，取下刀柄。

(3)壓縮空氣由管接頭經(jīng)活塞和拉桿上的中心通孔吹入主軸裝刀孔內(nèi)，把切屑或臟物清除干凈，以保證刀具的裝夾精度。機(jī)械手把新刀裝上主軸后，液壓缸A接通回油，碟形彈簧又拉緊刀夾，刀夾拉緊。

圖1 數(shù)控加工中心主軸結(jié)構(gòu)圖

圖2 加工中心主軸刀柄

3.故障排除方法及檢查步驟

(1)檢查液壓缸，活塞桿端部是否有磨損情況，造成拉桿下移行程不夠，無(wú)法頂?shù)嚼敗?/p>

(2)檢查拉釘直徑及高度尺寸，檢查拉釘與刀柄螺紋結(jié)合是否可靠，否則容易造成拆卸刀困難。

(3)檢查彈簧6及套筒1的變形情況及磨損情況，這是數(shù)控銑床或加工中心拆卸刀困難的主要原因所在。數(shù)控機(jī)床在加工過(guò)程中，因?yàn)楣と说氖炀毘潭群图夹g(shù)水平的原因，不可避免的存在闖刀現(xiàn)象，造成彈簧6和套筒1變形，造成拆卸刀困難。檢查過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)有磨損變形應(yīng)及時(shí)更換。更換時(shí)要保障與原零件尺寸形狀的一致性。

(4)7∶24錐孔內(nèi)表面要經(jīng)常保養(yǎng)，不允許有磕碰拉傷或銹蝕現(xiàn)象，否則容易造成刀柄的徑向跳動(dòng)、軸向竄動(dòng)超差，影響加工精度。

(5)套筒1內(nèi)孔面及外表面是否有拉傷現(xiàn)象，如果有輕微拉傷可用油石進(jìn)行修整，如果拉傷較重需更換零部件。主要原因是:主軸裝刀孔臟物清除不徹底，或者壓縮空氣壓力不足，無(wú)法起到清除污物的作用。

4.故障排除結(jié)果

我們這臺(tái)加工中心經(jīng)過(guò)解剖檢查發(fā)現(xiàn)，故障產(chǎn)生的原因?yàn)?行程開(kāi)關(guān)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間使用后，緊固螺釘松動(dòng)，致使行程開(kāi)關(guān)定位不準(zhǔn)確，液壓缸活塞下行距離不足，造成拉桿對(duì)刀柄拉釘下壓力不足，折刀困難。我們重新對(duì)控制下行的行程開(kāi)關(guān)進(jìn)行調(diào)整定位后，問(wèn)題徹底解決，故障現(xiàn)象消失。