數控車床的電動刀架故障與維修策略探討

蔣風明

摘 要：電動刀架，作為數控車床最重要的部件之一，在整體運行中起著不可忽視的作用。本文從數控機床的電動刀架構造及運行出發，探究其易發生的故障及相關的維修策略，以提高車床的運行效率與效果。

關鍵詞：數控車床;電動刀架;故障;維修策略

一、前言

隨著我國機械技術的不斷發展，數控技術的不斷進步，數控車床已在機械制造業中非常常見。眾所周知，電動刀架是數控車床不可或缺的一部分，其在數控機床的運行中發揮著不可替代的作用。電動刀架出現故障會直接影響車床的整體運行。因此，了解電動刀架的常見故障并明確其維修策略是操作數控機床、提高維修效率的必備知識。

電動刀架一般由電動機、渦輪和蝸桿結構、絲杠和螺母結構、霍爾元件定位系統四部分組成。正常情況下，兩個端面齒輪是咬合的，底座上面裝有馬達和連軸蝸桿，當接收到換刀指令時，馬達正傳，蝸桿帶動渦輪，同時，刀架蝸桿轉動使刀架上升，端面齒輪分離，當刀架升高到一定程度時，刀架連同刀架蝸桿一起旋轉，旋轉90度后遇到限位塊阻擋。由于馬達受阻力量達到一定時開始反轉，自然刀架下降于底座端面，齒輪咬合，限位塊鎖死，完成換刀工作。

二、數控車床的電動刀架相關故

（1）離合盤聯動銷斷開。上刀架不再按照正常程序轉動，此時離合盤聯動銷會分為兩段，分別滯留在離合與螺桿之中。

（2）離合銷和反靠銷之間彈簧松動。在此情況下，由于刀架頻繁換刀，使得離合銷與合盤之間產生空隙，二者不能緊靠致使換刀不順。

（3）中間繼電器的接觸不良。在加工運行之中，換刀次數過多，容易造成中間繼電器接頭磨損，最終使得中間繼電器接觸不良，當刀架電動機沒有電而中間繼電器線圈有電時說明此現象發生。

（4）刀架電動機主電路電源連接次序錯亂。主要表現為在要求換刀時，上刀架沒有反應，并提示換刀超時報警信息，若持續操作，電動機的外殼會出現發熱情況。

（5）刀架電動機過載保護熱繼電器。發生電機被卡死或主電路連接次序錯亂時，刀架電動機不能按正常情況恢復至原位置，致使電機斷電。

（6）刀架鎖不緊。螺母的下降是引起刀架鎖緊的直接原因，當電動機沒有反轉，進而螺母沒有進行下降運動時，刀架就會出現不能鎖緊的情況。

（7）刀位的不恰當。當發訊體內元件發生短路情況時或元件與磁鋼無作用信號時，刀位會不停地旋轉，使得每一刀位都不能停止，對應位置不正確。

（8）信號丟失，刀架不換刀。當刀位信號圖顯示異常，信號丟失，刀架不換刀時，需要檢查刀架電機是否震動或檢測其電壓以確定此故障是機械故障還是電氣故障。

三、維修策略

當上述情況發生時，若不及時維修，必然會影響數控車床的繼續運行，進而延誤整項工程的順利進行。下面將針對上文中所提及的問題提出相應的維修策略。

對于離合盤聯動銷斷開情況，應將斷開的銷取出，更換聯動銷;對于離合銷和反靠銷之間彈簧松動情況，同樣的需要更換全新的彈簧。

當檢測到動合觸頭沒有電時，需要更換中間繼電器或嘗試另一動合觸頭;當出現刀架電動機主電路電源連接次序錯亂時，只需要對換電動機主線路中三條相線的任意兩條;當熱繼電器不能恢復至原位或發生損壞時，需要手動復位熱繼電器或者更換熱繼電器。

刀架鎖不緊發生時，首先需要檢查24V繼電器、380V交流接觸器、電動機、絲杠螺母機械結構，觀察其是否進行正常工作，電動機是否進行反轉運行，螺母在絲杠上是否進行下降工作，同時，適當縮短刀架反轉時間，延長刀架反轉鎖緊時間。刀位不恰當時，首先檢查發訊體及線路是否正常，刀位信號圖是否顯示正常，必要時重新按發信盤說明正確接線。信號丟失，刀架不換刀時，若為機械故障，應將刀架拆下清洗干凈重新裝上，或者更換已經損壞的機械機構;若為電氣控制故障，應檢查電機是否正常，及時更換已經損壞的刀架電機。

四、總結

通過總結在生產實踐過程中所遇到的有關數控車床電動刀位的一些故障問題，并根據個人經驗，提出一些切實有效的維修策略，旨在提高數控車床電動刀位故障的維修效率。同時，在自己動手進行相關操作時，應及時做好標記，按照說明正確進行安裝，避免重新安裝過程中出現新的問題。

參考文獻：

[1]王建強，潘王琴，張棉好.基于Mach3的開放式數控車床系統換刀宏程序開發[J].制造業自動化，2012（05）.

[2]王鳳平，孫洪強.立式電動刀架刀位檢測常見三種方式的比較分析[J].制造技術與機床，2014（02）.

（作者單位：江西水利職業學院）