巧用运行波形图诊断数控车床刀塔故障.pdfVIP

2012年 4月 机床与液压 Apr．2012 第40卷 第8期 MACH1NE TOOL HYDRAULICS Vo1．40No．8 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．08．062 巧用运行波形图诊断数控车床刀塔故障 谢利民 ，唐霞 (1．江苏联合职业技术学院无锡机 电分院，江苏无锡 214028；2．无锡科技职业学院，江苏无锡 214028) 摘要：以由编码器控制的电动刀架为例，从典型的故障现象人手，分析如何根据运行波形图来判断故障点，并结合其 电气控制图消除了故障。 关键词：电动刀架；典型故障；运行波形图 中图分类号：TH17 文献标识码：B 文章编号：1001—3881(2012)8—177—3 为了能在工件一次装夹中完成多种甚至所有加工 使端齿盘向前移动，端齿盘重新啮合，这时锁紧接近 工序 ，以缩短辅助时间，减少多次安装工件引起的误 开关发出信号，切断电机电源，制动器通电刹紧电机， 差 ，数控车床必须带有 自动换刀装置。电动刀架是数 电磁铁断电，插销被弹簧弹回，转位工作结束。 控车床进行 自动换刀的实现机构，通过刀架上刀盘的 转动和刀盘的开定位 、定位与夹紧的运动，以实现刀 具的自动转换，具有传动机械结构、电气正反转控 制、PLC编程控制等技术内容。自动换刀装置应当满 足换刀时间短、刀具重复定位精度高、足够的刀具存 储以及安全可靠等基本要求。 电动刀架在数控加工过程中容易出现故障，如无 法机控选刀、夹紧后无回答信号、启动或松开手动按 钮刀架返原来位置等。文 中就加工过程 中 “刀塔不 转且电机发热”故障现象，分析其诊断的过程 ，明 确了结合电动机运行波形图诊断故障的思路。 1 刀塔机械结构和电器元件布置 数控车床上使用的回转刀架上分别安装4把、6 把或更多刀具，并按数控装置的指令换刀。通过专门 l2 1一电机 2一齿轮 3—滚轮架端齿 4一电磁铁 (插销) 嘞憧接近开关 6—后盖 的电机带动刀架上体旋转进行分度，并有相应的编码 7_—滚轮 8—锁紧接近开关 9一角度编码器 1O一动齿盘 1l一定齿盘 l2—弹簧 盘及接近开关检测刀具到位情况。 图1 刀架内部机械结构 图1为某型号数控车床电动刀架的结构示意图。 其动作主要分为刀架抬起、刀架转位、刀架压紧3个 开始收到换刀指令 =l皇堡 l 过程 ，动作原理流程如图2。该刀架采用三联分度齿盘 二二 二二 电机制动装置失电 刀架电机反转启动 作为分度定位元件。换刀时，CNC系统发出换刀信号 指令 ，PMC接收到该信号后，控制电动机正转 ，通过 逆时针／顺时针方向选择 反转延时 一 对齿轮和一套行星轮系进行分度传动。工作程序为： 刀架电机反转停止 PLC控制系统发出转位信号后，刀架上的电机制动器 步土 !土 ． ． ． 松开，电源接通，通过齿轮系带动滚轮架转过预置角 电机反转l l电机正转l — 亡 兰 — 一 度，使端齿盘后面的端面凸轮松开，端齿盘