数控车床主轴自动换档控制及常见故障实例分析-中国工具信息网.PDFVIP

４４ 工 具 技 术 数控车床主轴自动换档控制及常见故障实例分析 黄登红 长沙航空职业技术学院 摘要：介绍数控车床主轴自动换档的工作原理、相关系统参数设置及控制流程，对主轴自动换档过程中各种 形式的故障进行了归纳、总结，并给出常见故障的分析案例。 关键词：数控车床；主轴；自动换档 中图分类号：ＴＧ５１９．１；ＴＨ１６　　　　　　文献标志码：Ｂ ＳｐｉｎｄｌｅＡｕｔｏＧｅａｒＣｈａｎｇｅｏｆＣＮＣＬａｔｈｓａｎｄＣｏｍｍｏｎＦａｕｌｔＤｉａｇｎｏｓｉｓ ＨｕａｎｇＤｅｎｇｈｏｎｇ Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｓｐｉｎｄｌｅａｕｔｏｇｅａｒｃｈａｎｇｅｏｆＣＮＣｌａｔｈｅｓ；ｉｔｄｉｓｃｕｓｓｅｓｔｈｅｐｒｉｍａｒｙｆｏｒｍａｎｄｒｅｇｕ ｌａｒｉｔｙｏｆｓｐｉｎｄｌｅａｕｔｏｇｅａｒｃｈａｎｇｅｆａｕｌｔａｎｄｐｒｅｓｅｎｔｓｓｏｍｅｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｔｈｅｆａｕｌｔｄｉａｇｎｏｓｉｓａｎｄｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ．Ｉｔｈａｓａｐｒａｃｔｉｃａｌ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｆｏｒｔｈｅｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｏｆＣＮＣｌａｔｈｅｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＣＮＣｌａｔｈｅｓ；ｓｐｉｎｄｌｅ；ａｕｔｏｇｅａｒｃｈａｎｇｅ １所示高速档位置，则电磁离合器 １线圈和电磁离 　引言 合器２线圈均不通电（通过Ｍ４３指令控制），主轴电 为了提高主轴低速时的输出转矩，满足主轴低 动机动力通过传动带（１３０／２３０）传到轴Ｉ，轴Ｉ上   速大转矩的切削要求，在大中型数控车床中，主轴通 的齿轮１（Ｚ５６）和轴 上的齿轮３（Ｚ５２）啮合，把主 Ⅲ 常采用３级齿轮换档传动。主轴换档有手动换档和 轴电动机的动力传动到了机床轴 ；轴 上的齿轮 Ⅲ Ⅲ 自动换档两种方式，随着机床自动化程度的提高，主 ５（Ｚ４７）和轴 齿轮６（Ｚ３８）啮合，发出高速档位信 Ⅵ 轴自动换档方式越来越普遍。相对于手动换档而 号到系统，实现主轴的高速控制。 言，自动换档是系统根据主轴换档指令，通过采用电 （２）主轴中速传动路线 磁离合器或液压拨叉自动完成换档控制，自动化程 将主轴切换到中速档时，若此时主轴正处于高 度更高，但一旦出现故障，则可能涉及数控系统、机 速档位置，则电磁离合器 １线圈获电 （通过Ｍ４２指 械、电气、液压等多方面原因，故障诊断起来更复杂。 令控制），换档切换丝杠旋转，从而带动滑移齿轮移 下面以ＣＡＫ６１５０Ｄｉ数控车床（配置ＦＡＮＵＣ０ｉＭａｔｅ 动，使齿轮ｌ和齿轮３脱开，齿轮２和齿轮４啮合， ＴＣ数控系统）为例，对数控车床主轴自动换档控制 完成主轴中速档的切换控制。主轴电动机动力通过 原理以及典型故障进行分析研究。 传动带（１３０／２３０）传到轴 Ｉ，轴 Ｉ上的齿轮 ２   （Ｚ２８）和轴 上的齿轮４（Ｚ８０