淺談數控車床電動刀架的故障維修措施

方喬喬（山東雄獅建筑裝飾工程有限公司,山東　滕州　277599）

淺談數控車床電動刀架的故障維修措施

方喬喬
（山東雄獅建筑裝飾工程有限公司,山東滕州277599）

數控機床運行的穩定性以及加工效率與電動刀架的工作情況息息相關。當電動刀架在機床運行過程中發生問題時，輕則使工件的加工中斷造成廢品的產生，嚴重時會發生破壞性的事故。正因為電動刀架在機床中起到如此重要的作用，所以本文對數控機床電動刀架的故障維修進行研究分析，對機床的穩定性有重要的意義。本文作者結合多年來的工作經驗，對數控車床電動刀架的故障維修措施進行了研究，具有重要的參考意義。

數控車床；電動刀架；故障；維修

1　電動刀架的結構及運行原理

1.1電動刀架的結構

數控機床的電動刀架主要是由下齒盤、動機、傳動軸、霍爾開關、上齒盤、微動開關電路等組成。數控機床系統一般通過PMC給予刀架輸入、輸出信號來控制刀架的運轉。

1.2電動刀架的運行原理

數控機床采用T代碼進行選刀操作，CW信號通過接觸器和中間繼電器傳遞給電動刀架上的電動機，使其能正常運轉。當檢測到霍爾元件的信號時，刀架停止運動。刀架的反轉運動是通過CCW信號控制的，當刀架自由度被完全限制住后，即可完成所需的所有控制過程。當數控系統的信號發送至刀架電動機，刀架運行不受預期控制時，需要將刀架整體與電動機斷開，檢查判斷是機械問題還是軟件通訊問題。電動機的正、反轉運動情況可通過數控系統的梯形圖動態顯示；利用數控系統的自診斷功能可判別發信盤信號狀況等。

當刀架電動機收到系統發出的換刀信號后，刀架上的電動機正轉，刀體借助相關機械機構到達預先設定的位置，然后離合盤執行相應操作。當刀體傳送至預定的位置戶，發信盤將刀具到位信息發送給控制系統，控制系統向刀架電動機發送反轉指令，刀架電動機反轉。經過初定位后，上刀體開始下落，端齒盤完全嚙合，當位置被判斷為正確位置時，刀架自由度被升降機構限制住。

2　電動刀架常見故障判斷及應對方法

2.1電動刀架換刀時運轉不停

（1）設備霍爾元件出現損壞。當設備換刀時電動機運轉不停時，首先檢查機械結構連接是否出現問題，若檢查無問題，且對應的刀位線無法進行高電平輸出，則霍爾元件出現問題。維修方法是：霍爾元件的損壞無法一一進行檢測，則更換刀架發信盤上的所有的霍爾元件。一般來說，霍爾元件整體損壞的概率可以忽略不計。

（2）磁鋼問題。當數控機床磁鋼出現問題時，主要是由于以下三種原因造成的：1）霍爾元件與磁鋼位置有高度差；2）磁極未能正向安裝；3）磁鋼磁性較弱或者直接無磁。

霍爾元件與磁鋼位置有高度差時，則需要調節磁鋼的位置，使其與霍爾元件的位置相對應；當磁鋼磁極未能正向安裝時，也會出現電動刀架換刀時不停頓的現象，這時需要反轉磁極；當出現磁性較低或無磁時，需要增強磁鋼的磁性，若仍不能滿足需要，則更換新的。

（3）發信盤電源故障。若發信盤上的霍爾元件的電路出現問題時，會造成刀位的信號無法與系統控制面板通訊。出現這種情況時，需要對發信盤上的電源進行檢查：用萬用表對24V的出線端進行檢查，看是否有電壓。如果沒有電壓示數，則表示電源故障，需要對電源進行維修或者更換。由于發信盤的工作環境較為潮濕，宜出現線路老化，所以還需要著重檢查這部分的線路，看是否存在短路、斷路問題。

2.2電動刀架換刀時不動作

（1）電動機故障。用萬用表檢查電動機輸入線路，并將電動機載荷去掉，如果檢測到輸入電壓正常，但是電動機仍然不能正常運轉，則說明電動機損壞。繞組接地、缺相、匝間短路故障、過載運行和繞組相間等都會造成電動機損壞。對這些問題的判別方法如下：用萬用表檢查不同相間的絕緣電阻，注意應將測量的兩相單獨隔離出來進行測量，如果電阻不大于0.2MΩ，則說明相間短路，然后檢測三相繞組的電流，電流顯示較高的為短路相；接地故障可對電動機繞組對地的絕緣電阻進行探測，如果電阻不大于0.2MΩ，說明電動機受潮，用萬用表對電阻進行分段檢測，電阻值低的位置電動機繞組受潮嚴重，應烘干處理，如果讀數為0，則說明繞組接地，對接地部分可采用絕緣紙隔開，若還不起作用，則需要涂層絕緣漆。

（2）刀架電源相序混亂或缺相。新刀架安裝后或者機床損壞進行維修后很容易發生刀架電動機相序混亂的情況，這主要是由于人為接線因素造成的，在處理該問題時，需要切斷電源，對相序進行調整。

電動機有時還會出現缺相問題，這時電動機的表現方式為：電動機不動作且存在異常聲響，檢查接觸器線路是否接觸不良，還需要對開關的動靜觸頭進行檢查，若出現接觸不良情況，及時進行檢修，使輸入電動機的各相接觸正常。

2.3刀架鎖不緊

有時數控機床刀架會出現升降機構對刀架的鎖緊故障，此時嚴重影響設備的正常運行，出現問題及解決方法如下：

（1）鎖緊刀架的機械結構故障。將該機構拆分，檢查對應機構是否磨損嚴重，影響正常的機械配合，對不能正常使用的零件，及時進行更換。

（2）刀架反轉時出現異常情況。檢查相關機械結構是否出現異常，若出現異常則進行檢修；還需要對線路問題以及軟件控制程序進行檢查。

（3）刀架電動機反轉后未停止在正確位置。檢查反轉時間是否合適，一般是1.2s左右，還需要檢查系統參數設定。

2.4電動機軸承故障

數控機床在平時需要進行相應的保養維護，定期進行設備潤滑等。若軸承潤滑不暢或者有進水現象，則會破壞軸承的潤滑環境，軸承容易出現生銹、損壞現象。當出現這種情況時，需要對軸承破壞程度進行檢查，若無大礙，則及時進行補油潤滑和定期保養；若損壞嚴重，則需及時更換，以防影響整個設備的穩定性及運行精度。

3　結束語

數控機床電動刀架直接影響著整個數控設備的穩定性和可靠性，因此學會對電動刀架相應問題的處理有著重要意義。相關操作維護人員需要加強對這方面的認識，學習更多處理問題的方法，對日常出現的問題進行及時總結記錄，并給出相應解決方法，逐步提高自己的維護設備的水平。

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