數(shù)控車床LDB4電動刀架常見的故障診斷與維修

朱顯明+鄒存和

摘要結(jié)合數(shù)控車床LDB4電動刀架的工作原理，對數(shù)控機床刀架部分在使用中出現(xiàn)的故障現(xiàn)象進行系統(tǒng)分析，針對不同的故障原因，提出相應(yīng)的診斷和維修方法。

關(guān)鍵詞數(shù)控車床LDB4故障診斷與維修

基金項目：黑龍江省職業(yè)教育學(xué)會教學(xué)改革重點項目《數(shù)控技術(shù)專業(yè)校企合作辦學(xué)模式的應(yīng)用研究》，課題編號GZ0123的階段性成果

0引言

數(shù)控車床是一種高效的自動化生產(chǎn)設(shè)備，降低數(shù)控車床故障率，縮短維修時間，提高車床利用率是十分重要的工作。在數(shù)控車床中，刀架類故障比較常見。本文以LDB4系列電動刀架為例，對其機械結(jié)構(gòu)及換刀過程進行闡述，并以生產(chǎn)實踐中常見故障進行分析，找出故障原因并總結(jié)出最佳維修方案。

1電動刀架的工作原理

LDB4系列電動刀架其特點采用了由銷盤、內(nèi)端齒、外端齒組合成的三端齒定位機構(gòu)，該機構(gòu)實現(xiàn)了上刀體轉(zhuǎn)位時無需抬起，從而排除了冷卻液及切削對刀架轉(zhuǎn)位時的侵擾，徹底可靠地解決了刀架的密封問題。LDB4電動刀架機械結(jié)構(gòu)組成如圖1所示。

電動刀架的電氣控制分強電和弱電兩部分，強電部分由三相電源驅(qū)動三相交流異步電動機正、反向旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)電動刀架的松開、轉(zhuǎn)位、鎖緊等動作；弱電部分主要由位置傳感器——發(fā)訊盤構(gòu)成。發(fā)訊盤采用霍爾傳感器發(fā)訊，刀架電氣控制線路如圖2所示。

電動刀架為四工位，每個刀位對應(yīng)一個刀位到位信號，當?shù)都苓\動經(jīng)過工位時，發(fā)出相應(yīng)的控制信號，使電機反轉(zhuǎn)，對銷反靠，雙端齒精定位，螺紋升降夾緊，電機運動停止。數(shù)控刀架轉(zhuǎn)到工位時，由安裝在刀架內(nèi)部的霍爾傳感器檢測刀架到位信號，刀架信號輸出端由高電平轉(zhuǎn)到低電平，由信號采集電路對這一瞬時信號進行采集和保持，輸出相對應(yīng)的工位信號（高電平信號），相應(yīng)的中間繼電器線圈得電工作，使刀架反轉(zhuǎn)夾緊。

2電動刀架常見的故障診斷與維修方法

電動刀架在使用過程中由于頻繁地轉(zhuǎn)動，所以故障率較高，主要表現(xiàn)為刀架不轉(zhuǎn)動、轉(zhuǎn)動不停、鎖不緊及由于刀架問題引發(fā)的加工質(zhì)量問題。下面以工作中遇到的實例進行分析，說明刀架的常見故障及維修方法。

2.1刀架的上刀體不轉(zhuǎn)動

這類故障一般是由于刀架電機的電源問題及刀架的機械部分引起的。首先查看電機三相電源線相序是否接反，如果是應(yīng)該立即切斷電源調(diào)整相序，如果長時間繼續(xù)工作容易燒毀電機；其次測量電源電壓值是否偏低，如果是應(yīng)該等電源電壓正常后再使用；最后在排除電氣部分故障之后就應(yīng)該重點查看電機內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可能電機卡死或電機損壞。

2.2刀架的上刀體連續(xù)轉(zhuǎn)動不?；蛟谀骋粋€刀位不停

這類故障一般都與發(fā)訊盤故障有關(guān)，都屬于檢測部分故障。首先查看發(fā)訊盤電源是否正常；其次查看霍爾元件、磁鋼的位置安裝及電氣連接是否正確；最后應(yīng)該檢查系統(tǒng)PLC各項參數(shù)是否正確。對于某一個刀位轉(zhuǎn)動不停，按照上述只檢查該刀位的相關(guān)問題即可。

2.3刀架反轉(zhuǎn)后鎖不緊

這類故障一般與反轉(zhuǎn)控制時間及相應(yīng)的電氣部分有關(guān)。首先檢查反轉(zhuǎn)控制時間與機床標準參考進行比較，有問題及時修改；其次查看反轉(zhuǎn)控制電氣部分接線是否接觸不良，應(yīng)進行緊固調(diào)整；最后查看刀架的機械部分。

2.4換刀位置不到或者超過

這類故障一般與檢測裝置及機床動作控制程序有關(guān)。首先檢查磁鋼在圓周方向相對霍爾元件的位置是靠前或者靠后，進行調(diào)整；其次查看機床動作控制程序

中，修改或者刪除在刀架電機正轉(zhuǎn)停止和刀架電機反轉(zhuǎn)開始之間的延時。

2.5工件的加工表面出現(xiàn)波紋

這類故障一般與刀架是否鎖緊及車刀的安裝是否牢固有關(guān)系。鎖緊問題按照前面方法檢修維修；對于車刀安裝問題進行緊固即可。

3結(jié)束語

電動刀架故障頻發(fā)，原因涉及較廣，對維修人員要求也較高。在理論知識充足，專業(yè)技能過硬的情況下，多與操作者溝通，注意平時的使用保養(yǎng)維護，降低故障的發(fā)生。本文結(jié)合筆者在工作中遇到的實際故障進行分析，希望能給讀者帶來一定的參考和借鑒。

參考文獻：

[1]談治國.數(shù)控車床四工位刀架的維修[J].金屬加工，2010（5）.

[2]張友.數(shù)控車床四工位電動刀架電氣故障排查實例分析[J].制造業(yè)自動化，2010（6）.

[3]孫延娟，張鑫.淺談華中數(shù)控車床四方電動刀架故障診斷與維修[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2012（1）.（02）1.上蓋 2.發(fā)訊盤 3.小螺母 4.磁鋼座 5.大螺母 6.止退圈 7.離合盤 8.離合銷 9.反靠銷 10.銷盤 11.上刀體 12.連接座 13.下刀體 14.中軸 15.渦輪 16.外端齒盤 17.反靠盤 18.內(nèi)端齒盤 19.螺桿 20.銷 21.磁鋼

圖1LDB4電動刀架機械結(jié)構(gòu)圖2四工位刀架電氣控制線路

摘要結(jié)合數(shù)控車床LDB4電動刀架的工作原理，對數(shù)控機床刀架部分在使用中出現(xiàn)的故障現(xiàn)象進行系統(tǒng)分析，針對不同的故障原因，提出相應(yīng)的診斷和維修方法。

關(guān)鍵詞數(shù)控車床LDB4故障診斷與維修

基金項目：黑龍江省職業(yè)教育學(xué)會教學(xué)改革重點項目《數(shù)控技術(shù)專業(yè)校企合作辦學(xué)模式的應(yīng)用研究》，課題編號GZ0123的階段性成果

0引言

數(shù)控車床是一種高效的自動化生產(chǎn)設(shè)備，降低數(shù)控車床故障率，縮短維修時間，提高車床利用率是十分重要的工作。在數(shù)控車床中，刀架類故障比較常見。本文以LDB4系列電動刀架為例，對其機械結(jié)構(gòu)及換刀過程進行闡述，并以生產(chǎn)實踐中常見故障進行分析，找出故障原因并總結(jié)出最佳維修方案。

1電動刀架的工作原理

LDB4系列電動刀架其特點采用了由銷盤、內(nèi)端齒、外端齒組合成的三端齒定位機構(gòu)，該機構(gòu)實現(xiàn)了上刀體轉(zhuǎn)位時無需抬起，從而排除了冷卻液及切削對刀架轉(zhuǎn)位時的侵擾，徹底可靠地解決了刀架的密封問題。LDB4電動刀架機械結(jié)構(gòu)組成如圖1所示。

電動刀架的電氣控制分強電和弱電兩部分，強電部分由三相電源驅(qū)動三相交流異步電動機正、反向旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)電動刀架的松開、轉(zhuǎn)位、鎖緊等動作；弱電部分主要由位置傳感器——發(fā)訊盤構(gòu)成。發(fā)訊盤采用霍爾傳感器發(fā)訊，刀架電氣控制線路如圖2所示。

電動刀架為四工位，每個刀位對應(yīng)一個刀位到位信號，當?shù)都苓\動經(jīng)過工位時，發(fā)出相應(yīng)的控制信號，使電機反轉(zhuǎn)，對銷反靠，雙端齒精定位，螺紋升降夾緊，電機運動停止。數(shù)控刀架轉(zhuǎn)到工位時，由安裝在刀架內(nèi)部的霍爾傳感器檢測刀架到位信號，刀架信號輸出端由高電平轉(zhuǎn)到低電平，由信號采集電路對這一瞬時信號進行采集和保持，輸出相對應(yīng)的工位信號（高電平信號），相應(yīng)的中間繼電器線圈得電工作，使刀架反轉(zhuǎn)夾緊。

2電動刀架常見的故障診斷與維修方法

電動刀架在使用過程中由于頻繁地轉(zhuǎn)動，所以故障率較高，主要表現(xiàn)為刀架不轉(zhuǎn)動、轉(zhuǎn)動不停、鎖不緊及由于刀架問題引發(fā)的加工質(zhì)量問題。下面以工作中遇到的實例進行分析，說明刀架的常見故障及維修方法。

2.1刀架的上刀體不轉(zhuǎn)動

這類故障一般是由于刀架電機的電源問題及刀架的機械部分引起的。首先查看電機三相電源線相序是否接反，如果是應(yīng)該立即切斷電源調(diào)整相序，如果長時間繼續(xù)工作容易燒毀電機；其次測量電源電壓值是否偏低，如果是應(yīng)該等電源電壓正常后再使用；最后在排除電氣部分故障之后就應(yīng)該重點查看電機內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可能電機卡死或電機損壞。

2.2刀架的上刀體連續(xù)轉(zhuǎn)動不?；蛟谀骋粋€刀位不停

這類故障一般都與發(fā)訊盤故障有關(guān)，都屬于檢測部分故障。首先查看發(fā)訊盤電源是否正常；其次查看霍爾元件、磁鋼的位置安裝及電氣連接是否正確；最后應(yīng)該檢查系統(tǒng)PLC各項參數(shù)是否正確。對于某一個刀位轉(zhuǎn)動不停，按照上述只檢查該刀位的相關(guān)問題即可。

2.3刀架反轉(zhuǎn)后鎖不緊

這類故障一般與反轉(zhuǎn)控制時間及相應(yīng)的電氣部分有關(guān)。首先檢查反轉(zhuǎn)控制時間與機床標準參考進行比較，有問題及時修改；其次查看反轉(zhuǎn)控制電氣部分接線是否接觸不良，應(yīng)進行緊固調(diào)整；最后查看刀架的機械部分。

2.4換刀位置不到或者超過

這類故障一般與檢測裝置及機床動作控制程序有關(guān)。首先檢查磁鋼在圓周方向相對霍爾元件的位置是靠前或者靠后，進行調(diào)整；其次查看機床動作控制程序

中，修改或者刪除在刀架電機正轉(zhuǎn)停止和刀架電機反轉(zhuǎn)開始之間的延時。

2.5工件的加工表面出現(xiàn)波紋

這類故障一般與刀架是否鎖緊及車刀的安裝是否牢固有關(guān)系。鎖緊問題按照前面方法檢修維修；對于車刀安裝問題進行緊固即可。

3結(jié)束語

電動刀架故障頻發(fā)，原因涉及較廣，對維修人員要求也較高。在理論知識充足，專業(yè)技能過硬的情況下，多與操作者溝通，注意平時的使用保養(yǎng)維護，降低故障的發(fā)生。本文結(jié)合筆者在工作中遇到的實際故障進行分析，希望能給讀者帶來一定的參考和借鑒。

參考文獻：

[1]談治國.數(shù)控車床四工位刀架的維修[J].金屬加工，2010（5）.

[2]張友.數(shù)控車床四工位電動刀架電氣故障排查實例分析[J].制造業(yè)自動化，2010（6）.

[3]孫延娟，張鑫.淺談華中數(shù)控車床四方電動刀架故障診斷與維修[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2012（1）.（02）1.上蓋 2.發(fā)訊盤 3.小螺母 4.磁鋼座 5.大螺母 6.止退圈 7.離合盤 8.離合銷 9.反靠銷 10.銷盤 11.上刀體 12.連接座 13.下刀體 14.中軸 15.渦輪 16.外端齒盤 17.反靠盤 18.內(nèi)端齒盤 19.螺桿 20.銷 21.磁鋼

圖1LDB4電動刀架機械結(jié)構(gòu)圖2四工位刀架電氣控制線路

摘要結(jié)合數(shù)控車床LDB4電動刀架的工作原理，對數(shù)控機床刀架部分在使用中出現(xiàn)的故障現(xiàn)象進行系統(tǒng)分析，針對不同的故障原因，提出相應(yīng)的診斷和維修方法。

關(guān)鍵詞數(shù)控車床LDB4故障診斷與維修

基金項目：黑龍江省職業(yè)教育學(xué)會教學(xué)改革重點項目《數(shù)控技術(shù)專業(yè)校企合作辦學(xué)模式的應(yīng)用研究》，課題編號GZ0123的階段性成果

0引言

數(shù)控車床是一種高效的自動化生產(chǎn)設(shè)備，降低數(shù)控車床故障率，縮短維修時間，提高車床利用率是十分重要的工作。在數(shù)控車床中，刀架類故障比較常見。本文以LDB4系列電動刀架為例，對其機械結(jié)構(gòu)及換刀過程進行闡述，并以生產(chǎn)實踐中常見故障進行分析，找出故障原因并總結(jié)出最佳維修方案。

1電動刀架的工作原理

LDB4系列電動刀架其特點采用了由銷盤、內(nèi)端齒、外端齒組合成的三端齒定位機構(gòu)，該機構(gòu)實現(xiàn)了上刀體轉(zhuǎn)位時無需抬起，從而排除了冷卻液及切削對刀架轉(zhuǎn)位時的侵擾，徹底可靠地解決了刀架的密封問題。LDB4電動刀架機械結(jié)構(gòu)組成如圖1所示。

電動刀架的電氣控制分強電和弱電兩部分，強電部分由三相電源驅(qū)動三相交流異步電動機正、反向旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)電動刀架的松開、轉(zhuǎn)位、鎖緊等動作；弱電部分主要由位置傳感器——發(fā)訊盤構(gòu)成。發(fā)訊盤采用霍爾傳感器發(fā)訊，刀架電氣控制線路如圖2所示。

電動刀架為四工位，每個刀位對應(yīng)一個刀位到位信號，當?shù)都苓\動經(jīng)過工位時，發(fā)出相應(yīng)的控制信號，使電機反轉(zhuǎn)，對銷反靠，雙端齒精定位，螺紋升降夾緊，電機運動停止。數(shù)控刀架轉(zhuǎn)到工位時，由安裝在刀架內(nèi)部的霍爾傳感器檢測刀架到位信號，刀架信號輸出端由高電平轉(zhuǎn)到低電平，由信號采集電路對這一瞬時信號進行采集和保持，輸出相對應(yīng)的工位信號（高電平信號），相應(yīng)的中間繼電器線圈得電工作，使刀架反轉(zhuǎn)夾緊。

2電動刀架常見的故障診斷與維修方法

電動刀架在使用過程中由于頻繁地轉(zhuǎn)動，所以故障率較高，主要表現(xiàn)為刀架不轉(zhuǎn)動、轉(zhuǎn)動不停、鎖不緊及由于刀架問題引發(fā)的加工質(zhì)量問題。下面以工作中遇到的實例進行分析，說明刀架的常見故障及維修方法。

2.1刀架的上刀體不轉(zhuǎn)動

這類故障一般是由于刀架電機的電源問題及刀架的機械部分引起的。首先查看電機三相電源線相序是否接反，如果是應(yīng)該立即切斷電源調(diào)整相序，如果長時間繼續(xù)工作容易燒毀電機；其次測量電源電壓值是否偏低，如果是應(yīng)該等電源電壓正常后再使用；最后在排除電氣部分故障之后就應(yīng)該重點查看電機內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可能電機卡死或電機損壞。

2.2刀架的上刀體連續(xù)轉(zhuǎn)動不?；蛟谀骋粋€刀位不停

這類故障一般都與發(fā)訊盤故障有關(guān)，都屬于檢測部分故障。首先查看發(fā)訊盤電源是否正常；其次查看霍爾元件、磁鋼的位置安裝及電氣連接是否正確；最后應(yīng)該檢查系統(tǒng)PLC各項參數(shù)是否正確。對于某一個刀位轉(zhuǎn)動不停，按照上述只檢查該刀位的相關(guān)問題即可。

2.3刀架反轉(zhuǎn)后鎖不緊

這類故障一般與反轉(zhuǎn)控制時間及相應(yīng)的電氣部分有關(guān)。首先檢查反轉(zhuǎn)控制時間與機床標準參考進行比較，有問題及時修改；其次查看反轉(zhuǎn)控制電氣部分接線是否接觸不良，應(yīng)進行緊固調(diào)整；最后查看刀架的機械部分。

2.4換刀位置不到或者超過

這類故障一般與檢測裝置及機床動作控制程序有關(guān)。首先檢查磁鋼在圓周方向相對霍爾元件的位置是靠前或者靠后，進行調(diào)整；其次查看機床動作控制程序

中，修改或者刪除在刀架電機正轉(zhuǎn)停止和刀架電機反轉(zhuǎn)開始之間的延時。

2.5工件的加工表面出現(xiàn)波紋

這類故障一般與刀架是否鎖緊及車刀的安裝是否牢固有關(guān)系。鎖緊問題按照前面方法檢修維修；對于車刀安裝問題進行緊固即可。

3結(jié)束語

電動刀架故障頻發(fā)，原因涉及較廣，對維修人員要求也較高。在理論知識充足，專業(yè)技能過硬的情況下，多與操作者溝通，注意平時的使用保養(yǎng)維護，降低故障的發(fā)生。本文結(jié)合筆者在工作中遇到的實際故障進行分析，希望能給讀者帶來一定的參考和借鑒。

參考文獻：

[1]談治國.數(shù)控車床四工位刀架的維修[J].金屬加工，2010（5）.

[2]張友.數(shù)控車床四工位電動刀架電氣故障排查實例分析[J].制造業(yè)自動化，2010（6）.

[3]孫延娟，張鑫.淺談華中數(shù)控車床四方電動刀架故障診斷與維修[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2012（1）.（02）1.上蓋 2.發(fā)訊盤 3.小螺母 4.磁鋼座 5.大螺母 6.止退圈 7.離合盤 8.離合銷 9.反靠銷 10.銷盤 11.上刀體 12.連接座 13.下刀體 14.中軸 15.渦輪 16.外端齒盤 17.反靠盤 18.內(nèi)端齒盤 19.螺桿 20.銷 21.磁鋼

圖1LDB4電動刀架機械結(jié)構(gòu)圖2四工位刀架電氣控制線路