数控车床电动四工位刀架常见故障分析和维修

本文通过对数控车床电动四工位刀架的结构与工作原理进行阐述，并以该类刀架的一些典型故障为依据进行分析，剖析了其相应机械和电气方面的故障原因，并提出相应的维修方案。
本人单位近年来购入多台数控车床供教学使用，随着时间的推移，部分车床的电动四工位刀架出现不同性质的故障，导致机床无法正常使用，甚至产生了刀具和工件相撞的现象，给教学带来较大影响。本文通过对该类故障的典型例子进行了原因分析，并提出故障排除方法，供大家参考。
数控车床电动四工位刀架的工作原理
在进行刀架维修之前，我们先分析一下数控车床电动四工位刀架的结构和工作原理。
电动四工位刀架工作原理如下描述：当数控系统发出信号，通过放大线路驱动继电器使电机旋转（正转），电机驱动涡轮蜗杆机构将上刀体升起一定位置后，离合转盘起作用，带动上刀体旋转到所选刀位，刀位发信盘向数控系统发出信号，假如刀架已旋转到正确刀位，此时刀架控制器（继电器）使电机反转，使得刀体下降，齿牙盘啮合，从而完成精定位，并通过蜗杆、锁紧蜗轮，使电动刀架锁紧，当夹紧力达到预先调好的状态后，电机停转，完成换刀。
数控车床电动四工位刀架故障维修实例
维修实例1：刀架运转生涩、噪音较大。
故障分析与处理：由于刀架内部为不连续的润滑，长时间工作后润滑脂变脏失效，导致刀架运转生涩，产生噪音。此时应该使用用柴油清洗刀架内部机械部分，并涂上新的润滑脂，相应故障消失。
维修实例2：刀架运转卡顿、卡死。
故障分析与处理：当刀架卡死时，刀架顺时针无法转动，首先要检查主轴螺母是否锁死，需重新调整。其次检查夹紧装置的定位销是否在棘轮槽内，若在的话，要将棘轮和连接销孔回转一个角度重新连接，即可解决故障。
维修实例3：刀架连续运转、到刀位不停。
故障分析与处理：对于这种故障，首先判断是刀架内部机械问题还是刀架电机故障，但由于刀架能够连续运转，可以判断出现并非机械故障，主要从电气方面入手：检查刀架刀位信号是否发出，若没有刀位信号，则是发信盘故障。此时可以检查发信盘弹性触头是否磨坏、发信盘接线是否有短路，需要更换弹性片触头或重新接线。同时应该针对其线路中的继电器接触情况、刀位开关接触情况、中断继电器接触情况、线路连接情况，并排除线路的故障。
维修实例4：电动刀架无法锁紧。
故障分析与处理：（１）发信盘和传感设备不对正：打开刀架顶盖，调整发信盘的位置，使得刀架霍尔元件和磁钢对正，使刀位停在准确的位置。（２）车床参数中的刀架的反锁时间设置的太短，此时调整系统的反锁时间即可 （ｔ＝1.2～1.5s 即可）。当然，反锁时间也不可太长，否则电动机容易烧坏。（３）刀架内部锁刀螺母太松,锁紧螺母即可。
维修实例5：电动刀架某一刀位转不停，其余刀位可以转动
故障分析与处理：（１）此刀位的霍尔元件损坏：确认有故障的刀位，在系统上输入转动该刀位，用万用表测量该刀位触点对+24Ｖ触点是否有变化，若无变化，则该霍尔元件损坏，需更换发信盘或霍尔元件。（２）检查该刀位信号与系统的连线是否存在断路，若此刀位信号线断路，造成系统无法检测刀位信号，需正确连接接线。（３）当以上两点无故障时，则系统的刀位信号接收电路有问题，更换接线主板。
其他故障：除了上述故障现象外，还有无法程序选刀、手动换刀结束后刀具返回原位置等等，这些故障的原因主要是继电器接触不良、电源相序接错等等，需分别进行调整，可以解决故障。

数控车床电动电动四工位刀架是一个存在着机械部件和电气控制的有机整体，所以在进行排除故障时，维修人员应该有整体概念，能够根据故障的特征细心判断，并采用正确的故障诊断步骤和正确的维修方法，就能找出故障根源并快速排除。