基于數據統計分析背景下數控車床刀架故障分析與排故探討

賓 潔

（1.湖南中倫精密科技有限公司，湖南 長沙410006；2.湖南天開自動化有限責任公司，湖南 長沙410100）

SY 公司2013 年采購了20 臺某公司的數控車床，型號為CKA6140，刀架為某設備公司LD 系列電動刀架產品，由于設備部分使用者為實習生及非熟練工，經常手動頻繁換到位，設備6S 及維護保養不及時，導致設備刀架出現故障。針對刀架頻繁故障現象，作者走訪維修班、一線操作者以及廠家售后服務工程師，了解常見的故障類型、故障原因，通過數據統計分析，制定出對應快速的排故方法，提升現場的工作效率。

1 刀架常見的故障現象及類型

在數控車床的切削加工過程中，回轉刀架常見故障現象見表1。

表1

2 刀架故障相關數據統計分析

通過查閱近6 年的維修記錄，收集了20 臺數控車床刀架發生故障的維修數據，經過數據統計分析，見圖1、表2。結論：

（1）出現故障率排名前3 的分別是刀架不轉位，有提示刀架位置信號錯誤；刀架可轉位，但轉不到位或鎖不緊；刀架可轉位，但位不固定。

（2）故障類型主要是電氣故障、機械故障和參數故障。

圖1 故障現象條形圖

表2

3 常見故障的排故方法機制及方法

對于經常出現的故障，經過分析總結，并制定出排故處理機制。

（1）由研究院、技改辦組織排故知識培訓。通過培訓，使操作者具備簡單故障處理能力（例如刀架松動、刀架反向轉動等故障），減少報備、維修停機等中間環節，提高設備的使用率。

（2）鼓勵員工自己解決問題，給予技改資金獎勵。鼓勵員工解決日常生產中遇到的問題（例如刀架故障等），給予技術引導和資金支持，將問題視為機遇，協同技改辦，對刀架等問題進行技術改造，提升工作效率，提高知識技能水平。

（3）建立相關維修機制及保修平臺，鼓勵員工“搶單”式維修，提升工作效能。針對數據統計分析，經常出現的三類故障，分別做排故分析，提供相應的解決方案。

3.1 故障1：刀架不轉位（一般系統會提示刀架位置信號錯誤）

原因分析：①刀架電源三相位接錯線或者電源故障；②刀架繼電器過載后斷開，出現故障導致刀架內中心軸上的推力球軸承被軸向定位盤壓死，軸承不能轉動，電機無法帶動刀架旋轉[1]。排除措施：檢測電路，注意防護安全，拆開刀架，調整球軸承向間隙，更換損壞零件，擰緊各螺釘；檢查24V 電源及各相位接線，更換“系統位置板”部分按鈕。

3.2 故障2：刀架可轉位，但轉不到位或鎖不緊

原因分析：刀架可轉位，說明電源及相位正常。①用于提升刀架的螺桿初始位置不對（無法與刀架蝸輪上的凹槽相配合）；②回復位置也不對（應使螺桿凸臺與凹槽鑲入適當深度，使刀架提升和落下高度一樣），導致刀架旋轉后，無法在指定的位置進行鎖緊[2]。

排除措施：檢測電路，注意防護安全，拆開刀架，調整螺栓桿凸臺和覘輪上凹槽的初始位置。

3.3 故障3：刀架可轉位，但位不固定

原因分析：①檢測刀架內部的霍爾元件是否損壞；②控制系統中CPU 板故障或位置信號板出現故障[3]。

排除措施：①檢測霍爾元件靜態參數和動態參數，若參數不符合要求則更換；②檢測兩板，如不正常則更換CPU 板和位置倍板。

4 總 結

數控車床刀架設備，在使用過程中由于操作者操作不當及受工作環境影響，會出現各類故障，操作者或維修人員需要冷靜分析，通過“聽聲音、看現場、轉刀架”等方法，對刀架故障情況進行初步判斷，根據刀架運行原理，仔細檢測排除每一個開工、線頭、螺釘等故障可能性因素，及時總結一套適合的高效排故方法，提升工作效率，為企業節約維修費用，降低生產成本。