数控车床电动四工位刀架常见故障分析和维修

了 ， 只是 电动机 绕 组 是 有 一 层绝 缘 漆 ，所 以 一直 用
发 讯 盘 即 可 ；三是 发 讯 盘 上 的霍 尔开 关 与磁 钢 位 置 不 准 ，或是 磁钢 无 磁 性 ，调 整位 置 或 更换 磁 钢 ；四 是 通 信 线 断 裂 或 刀 位 信 号 接 收 电 路 断 裂 ，检 查 线
刀体 抬 起 来 ，使 上 刀 体 与 下 刀 体 的 齿 盘 脱 开 。 这
道工序。
２ 常见故障诊断与维修 ．
（ ）电动 刀架 不换 刀 此类 故 障首 先 要 判 断 刀 １
架内部机械卡死还是 刀架电动机故障。在换 刀时 ，
若 是 听 到 电 动 机 有 较 闷 的 嗡 嗡 声 ， 则是 电动 机 缺 相 ，检查 电动 机 供 电线 路 ；没有 较 闷的 嗡嗡 声 ，就
绕 组 与 螺钉 长 期 接 触 ，绝缘 漆 破 损 ，使 得 电 动机 绕
组 通 过此 螺 钉 接 地短 路 了。
供 电电压是否正常和电动机三相绕组的阻值是否正
常 。 不正 常 则检 查 供 电 线路 ，若 电 动机 出现 故 障 ，
更换 电动机或拿去维修 。 （ ）电动 刀架某一 个刀号 转不停 ，其余 刀号 ２
１ ． 防护圈 ２上刀体 ． ７铝盖 ． １． ３ 轴承 ８发讯支座 ． １． ４离合销 ３离合盘 ． ９ ． 磁钢 １． ５发靠销 ４止退圈 ５大螺母 ． ． １ｌ、 Ｏ，螺母 ｊ １． ６下刀体 １． １ 发讯盘 １ 轮 ７呙 ６罩座 ． １． ２键 １． ８ 定轴
正 常 此 类故 障 ，一 是 此 刀号 所 对 应 的 霍 尔 元件 损 坏 或 上 拉 电阻 断 裂 ，更 换 反讯 盘 即 可 ；二是 连 接 刀 号 的 线 断裂 ，检查 连 接 线 。 （） 电动 刀架 转 不停 ，所 有 刀号 都 找 不到 这 ３

数控车四方刀架故障分析摘要：在数控机床上，刀架故障是频发故障之一，从刀架运行原理入手，逐步分析，找出故障，排出故障。

关键词：刀架故障故障原因故障排除一、问题：我校二OOO年购进了五台经济型数控车，型号是：CJK6032，机械十档变速，前置四方刀架。

如今已经运行了十五年，现已进入故障高发期，其中，刀架故障频发。

主要故障现象有：刀架不转，刀架转不停，换刀时刀位转不到位及刀架自锁故障。

要找出故障，排出故障，必须了解四方刀架的运行原理。

二、四方刀架运行原理分析这是普通的四工位刀架，由机床PLC来进行控制。

换刀过程是通过PLC对控制刀架的所有I/O信号进行逻辑处理及计算，实现刀架的顺序控制。

另外为了保证换刀能够正确进行，系统一般还要设置一些相应的系统参数来对换刀过程进行调整。

下面我们分析PLC控制下的换刀过程。

我们首先了解刀架控制的电气部分，刀架电气控制部分如下图所示，图a是刀架控制的强电部分，主要是控制刀架电机的正转和反转；图b是刀架控制的交流控制回路，主要是控制两个交流接触器的导通和关闭来实现a中的强电控制；图c部分是刀架控制的继电器控制回路及PLC的输入及输出回路，整个过程的控制最终是由这个模块来完成的。

图一刀架控制电气设计下面我们来分析一下换刀过程，刀架换刀有两种模式，一种是手动换刀，一种是通过T指令进行自动换刀。

我们以手动状态为例，介绍一下换刀过程及常见故障。

1、首先我们将机床调至手动状态，通过刀位选择按键进行目的刀位选择，比如说通过检测刀位选择信号（X30.6）的状态，如果按下刀位选择按键，X30.6的状态应该会改变一次，计数器的数值会发生改变，系统选择的目的刀具也会发生相应的改变。

2、选择目的刀具完成以后，下面就是将机床刀架的当前刀位转换到目的刀位。

我们按下刀位转换按键X30.7以后。

这时系统PLC输出一个刀架正转信号Y0.6，KA6吸合；KM5吸合，这时刀架电机开始正向旋转，刀架开始正转。

数控车床电动四工位刀架常见故障分析和维修
1. 刀架不能正常旋转
故障原因：刀架轴承损坏、电机损坏、传动系统故障。

解决方法：
1）更换刀架轴承；
2）更换损坏的电机；
3）检查传动系统的零件并更换故障部件。

2. 刀具夹紧不力或无法夹紧
故障原因：刀具夹紧机构损坏、夹紧弹簧老化、扭矩减小。

解决方法：
1）更换损坏的夹紧机构；
2）更换夹紧弹簧并调整弹簧力；
3）检查传动系统的扭力传递部件并更换故障部件。

3. 刀架精度降低
故障原因：刀架导轨磨损、轴承磨损。

解决方法：
1）更换磨损的刀架导轨；
2）更换磨损的轴承。

4. 刀具切削音量变大
故障原因：刀具震动、夹头松动、刀具变形。

解决方法：
1）夹紧刀具，并检查夹紧力是否合适；
2）更换可能变形的刀具。

总的来说，数控车床电动四工位刀架的故障主要包括刀架不能
正常旋转、刀具夹紧不力或无法夹紧、刀架精度降低和刀具切削音
量变大等。

解决这些故障需要根据具体情况采取相应的维修方法，
如更换损坏的零件、调整刀具夹紧力度、检查传动系统的零部件等。

同时，也需要定期对数控车床进行保养和维护，以提高其可靠性和
使用寿命。

障，恢复生产是我们 的期望。要做到这一点 ，我们必须 离）带动刀架体 １旋转 ，在刀架体旋转 的过程 中，由于
要总结经验 ，吃透原理 ，以便工作起来得心应手 。
弹簧 ３ｌ的作用使得粗定位销 １３始终保持与刀架座 ２３接
在对几次数控车床四工位刀架维修后 ，笔者总结常 触 ，且粗定位销 ｌ３只能沿 一个方 向公 转 ，粗 定位销在
刀架连续旋转找不见多由电路问题所致在实践中有以下几种可能磁性减弱表面吸附灰尘过多与灰尘混合形成一层隔膜使磁性减弱解决这种故障比较容易拆下磁铁架表面擦拭干净装上即好刀架在长时间工作后由于反复正反转有可能使螺纹压圈松动导致霍尔元件骨架实际为刀架定位槽与霍尔元件位置不匹配解决这种故障也比较容易松开螺纹压圈管脚断裂对于管脚没有封装的霍尔元件管脚断裂时有发生要求在刀架拆卸或保养要小心翼翼轻拿轻放避免利器碰撞管脚厂家针对以上问题已推出有封装的霍尔元件组件问题的解决已大有改观某刀号信号导线断裂仔细测量刀位信号导线刀架体磁铁架磁铁霍尔元件外罩0导线刀架轴螺纹压圈4霍尔元件骨架推力球轴承粗定位销螺杆下粗定位销0蜗轮刀架电动机中滑板4床鞍传动键联接螺钉刀架座轴承压盖蜗杆0轴承螺母弹簧上粗定位销刀架工作原理粗定位压盖刀架电动机有两个动作正转和反转其动作控制由霍尔元件来完成通过导线连接该导线为一个输入端一个输出端四个刀位信号动机得到信号后正转带动蜗杆转动并带动蜗轮冷加工设备与维修基于提高主轴回转精度的车床动力传动结构改进山东理工大学机械工程学院004主轴是机床的核心零件机床主轴的精度和特性可以用来评价机床本身的精度一般说来主轴的回转精度是衡量一台数控机床技术参数的一个关键指标安装工件或者刀具处的径向圆跳动量和端面圆跳动量有时也会涉及到主轴倾角运动的变化量回转精度通常是在无载荷的情况下通过手动或者低速机动主轴进行测量的在车床的主轴轴系中由于主轴一般用于安装工是工件的相对位置基准和运动基准其回转精度直接影响所加工零件的表面粗糙度和圆柱度等指标所以改善和控制主轴的回转精度使其确保工件的加工质是数控车床生产和改造的重要课题我公司自主研制生产的ak37型卧式车床问题会很快解决对于故障刀架卡死肯定由机械问题所致现在刀架处润滑不良由于加工中大量切削液飞溅气腐蚀使刀架内部各部分不能正常工作例如下推力球轴承磨损严重轴承滚珠滚道磨损或出现麻点需更换轴承弹簧失效或断裂影响粗定位或卡死需更换表面腐蚀或断裂滑销表面腐蚀影响螺上下导向使刀架卡死滑销断裂就不言而喻了以上对车床四工位刀架结构及原理进行了分析举了常见故障及处理方法除此之外日常保养对于刀架来说也很重要要做到每班将刀架清理干净定期给各滑动部分加润滑油以保证刀架寿命月份已研制生产了三代一直以来都能够满足公司的生产要求但近年来随着客户对加工工件精度要求的提高问题日渐显露针对该型号车床加工精度的提高问题列入攻关日

数控车床四工位刀架的工作调试与典型故障维修摘要自动换刀装置是数控车床、加工中心的重要组成部分，它大大缩短了非切削时间，提高了加工效率。

它的形式多种多样，目前常用的有可转位刀架、更换主轴头换刀和带刀库的自动换刀系统几种，其中以可转位刀架应用的更为普及，可转位刀架为一种常见的中高档数控车床刀具储存装置，而四工位电动刀架是可转位刀架中最为常用的。

本文对四工位刀架进行工作原理分析，并应用继电-接触控制系统控制电路部分进行设计调试，对以上部分用PLC进行实现，针对在实际工作中遇到的刀架常见的问题和维修经验，总结出刀架常见的故障和维修排除方法，对四工位刀架的故障排查提供帮助。

关键词电动刀架；电路调试；PLC控制；四工位；故障排除数控车床是集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品，是提高制造业的产品质量和劳动生产率必不可少的重要手段，数控车床带有自动换刀装置，自动换刀装置的功能就是储备一定数量的刀具并完成刀具的自动交换。

数控车床上使用的回转刀架换刀是一种常见的自动换刀装置。

1 车床四工位电动回转刀架的工作原理数控车床上使用的回转刀架一般是立式的，具有四工位（装有四把刀具）或六工位，由数控机床发出的脉冲指令进行回转和换刀。

对于使用回转刀架的数控机床，在加工过程中，回转刀架不但可以存储刀具，而且在切削时要连同刀具一起承受切削力，在加工过程中要完成刀具交换转位、定位夹紧等动作。

1.发信盘；2.推力轴承；3.螺杆螺母副；4.端面齿盘；5.反靠圆盘；6.三相异步电机；7.联轴器；8.蜗杆副；9.反靠销；10.圆柱销；11.上盖圆盘；12.上刀体四工位电动刀架一般由电动机、机械换刀机构、发讯盘等组成如图1所示，自动回转刀架换刀具体的换刀动作如下：数控系统输出换刀信号——PLC控制信号输出（控制电路中继电器-接触器动作）——刀架电机正向寻刀开始——刀架抬起（螺杆将销盘上升到一定高度）——刀架正转（离合销进入离合盘槽，离合盘槽带动销盘，销盘带动上刀体转位）——检测元件检测到刀位信号——刀架电机开始反转并锁紧——刀架电机断电——加工顺序进行。

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。

数控机床四方电动刀架电器故障分析【专业版】(文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用,可编辑放心下载）数控机床四方电动刀架电器故障分析马同新,刘安（山东省城市服务技术学院，264000）摘要：本文讲述了四方电动刀架常见的故障及其维修方法关键词：四方电动刀架; 发讯体中图分类号：TG759 文献标识码：B 文章编号：1004-0420(2021)01-0022-020 引言随着我国机械制造业的发展，数控机床已经普及。

在数控机床的维修与保养中，刀架是其中重要的一部分。

四方电动刀架是数控车床上一种常见的刀架，现以此类刀架为例进行故障分析。

1 机构描述四方电动刀架是以电动机为动力，带动蜗杆旋转，蜗杆带动蜗轮转动，再带动刀具实现换刀；有电动机的正反转带动刀架的抬起换刀和刀架的锁紧，由霍尔元件作为发讯体，把刀位信号发送给数控系统。

图1为机械结构示意图，图2为发讯体与系统连接电器原理图。

图1 螺旋型四工位刀架结构图图2 四工位发讯体系统连接原理图2 故障分析2.1 故障现象一西门子802S系统报警“刀位信号丢失”。

故障分析：802S系统启动后，需要检测刀位信号是否正常。

刀位信号的输入口为I1.0~I1.5，并且信号必须是高电平，如果得不到高电平信号，就会出现刀位信号丢失报警。

四方电动刀架一般都是由霍尔元件作为发讯体，从图2中可以看出刀架的高电平信号是从上拉电阻得到的。

该故障现象说明系统没有检测到来自刀架侧的高电平信号。

故障检测：首先检测24 V电源是否正常，如果无24 V电源，那么就没有高电平刀位信号；再者检查霍尔元件和上拉电阻是否埙坏；其次检查传输信号电缆是否畅通。

2.2 故障现象二系统不能正确的找到刀位或系统报警“寻找刀位超间”。

故障分析：刀架在寻找刀具的过程中，都有时间的设定，如果超出系统设定的时间就会出现系统报警。

该故障现象说明系统在设定的时间内没有接收到刀架侧的刀位信号。

故障检测：首先检测霍尔元件是否埙坏或强力磁体位置是否合适，其次再检测刀架信号电缆是否断路。

数控车床四工位刀架的维修摘要：在当前的生产中，因数控车床具有加工效率高和柔性强等特点，大都肩负着工厂重要和复杂零件的加工任务。

刀架作为数控车床的重要部件之一，其品质在某种程度上决定着数控车床的档次，而数控刀架故障在数控车床故障中约占1/3 。

本文详细介绍常用的四工位数控刀架控制原理，并举例说明数控刀架排除故障的方法。

关键词：数控车床；刀架；故障1 ．四工位数控刀架的结构和控制原理四工位数控刀架得到选刀指令后，由三相异步交流电动机正传，带动蜗杆蜗轮丝杠转动，将动齿盘抬起，松开刀架，拔出定位销，传动盘带动刀架转位。

当转到选刀工位时，相应工位的霍尔开关感应到永磁体，霍尔元件发出信号，数控系统接收到信号后发出指令，使三相异步交流电动机反传，经过蜗杆、蜗轮、丝杠、传动盘，带动刀台反转，定位销在弹簧的作用下进入定位槽中，刀台停止转动，动齿盘在三相交流异步电动机的带动下向下移动，实现精定位和锁紧动作，到位后微动开关发出信号，选刀结束。

四工位数控刀架的强电控制如图1所示。

刀架三相异步电动机正（反）转是p l c输出y 80.4（y 80.5）继电器ka4（ka11）吸、ka10(ka11）的常开点闭合km5（km6）吸，接通主电路，实现电动机的正传（反转）（见图2）。

如图 2所示，刀架在选刀的过程中，根据 4个元件（sq41、sq42、sq43、sq44），通过磁感应发送给数控机床p l c（x22.0、x22.1、x22.2、x22.3），通过p l c比较，当到达编程刀位后，p l c输出 y 8 0.5 ，三相交流异步电动机反转并延时实现刀架的定位锁紧动作。

2 ．数控刀架维修方法数控车床刀架故障分机械故障和电气故障两部分。

机械故障直观，维修和排除相对容易一些；电气故障要根据电路图分布排除。

下面举几个笔者在实际工作中的例子，说明数控车床刀架的维修方法。

( 1 )数控刀架的机械故障一般经过解体细心观察，都能找到机械故障的部位。

故障维修—164—数控车床刀架控制常见故障及维修康 宇(赣州金环磁选设备有限公司，江西 赣州 341000)数控车床融合了多种技术，诸如计算机信息技术、机械制造技术以及液压气动技术等，存在着精度高、效率高、柔性高、自动化程度高的优势。

刀架属于数控车床件自动换刀的装置，涉及机械传动与PLC 程序控制。

生产产品的过程中，电动刀架正常运转与机床加工效率、稳定性之间存在着紧密的联系。

若刀架产生故障，就会妨碍产品加工的正常进行，若情节严重还会出现碰撞，损坏产品。

所以，机床正常工作中，若刀架出现异常，怎样准确、迅速、高效解决故障，防止严重后果的出现十分重要。

一、数控车床电动刀架的工作原理图1 数控车床刀架结构 本文将LDB4电动刀架作为例子。

对于该系列电动刀架而言，为四工位刀架，整体结构如图1所示。

实际运转的过程中，刀架在蜗轮和蜗杆结构基础上，通过电动机将驱动传给丝杠，针对螺母和转动刀架，应对其进行有效连接，则是螺母和转动的刀架间不停地上下滑动，不能够产生相对转动的情况，通过齿面啮合对电击底座、螺母进行准确定位。

针对螺母在啮合齿尚未完全脱开运转，同时转动刀架也不可出现转动的情况。

初始过程中，通常会由于丝杠处在顺时针旋转状态，导致和螺母相对转动的刀架渐渐向上移动，完全脱离了啮合齿，难以确保销钉、止推槽相关功能的发挥，秉承严格、规范的流程，即丝杠转动——螺母转动——刀架转动——进行换刀，达到实际规定工位之后，通过霍尔元件定位系统把准确定位的信号迅速传递到数控装置体系中，直到整个工作完成。

接下来，采用霍尔元件定位系统、辅助定位销钉，对具体位置进行准确定位。

充分彰显止槽、销钉的功能，螺母和刀架两个系统均不得出现反转的情况。

因此，螺母系统便会沿着丝杠渐渐地向下移动，直到遇到两对啮合齿，并有效啮合后完成下移，这样，换刀过程便顺利完成[1]。

二、电动刀架常见故障判断及应对方法（一）电动刀架换刀时运转不停其一，设备霍尔元件存在问题。

数控车床电动刀架故障诊断与维修摘要：电刀支架失效是数控车床中最常见的一种故障。

以FANUC0i数控机床为实例，对LDB4四工位电动刀架的机械结构、电动刀架的操作次序进行了分析；本文对电动刀架的电控原理和 PLC编程进行了深入的探讨，并以电动刀架的故障诊断为例，对同类产品的分析、诊断和维修方法进行了归纳，为同类产品的诊断和维修工作提供了依据。

关键字：数控车床；电动刀架；故障诊断与维修；1.引言数控车床分为刀架、系统、进给型等几种故障，其中电动刀架是 CNC机床的重要组成部分，它能促进机床的高效运转。

如果电动刀片出现问题，将会造成很大的损伤，甚至会造成刀片与卡头的碰撞，造成不可预见的意外。

目前，电动刀架的故障问题时有发生，严重地影响着机床的工作，因此，对其进行及时的诊断和修理是非常必要的。

2.数控车床电动刀架的工作原理作为一个例子，LDB4的电动刀架。

这种电动刀架是一种四工位刀架，它包括电动机、蜗轮、螺杆、螺帽、螺杆等部件，在这种电动刀架的正向旋转时，电机将传动传递到螺杆上，用一个键槽把螺丝帽与转动的刀座连接起来，使螺丝和刀架总是能保持上下滑动，而不能相互转动，用齿轮啮合实现螺帽和电机的紧固，螺母在这一对齿轮没有脱离之前，不能旋转，刀架也不能旋转，一开始，丝杠就会随着螺旋轴的顺时针方向旋转，从而带动刀柄和螺帽的相反方向向上运动，直到啮合齿真正脱离，才能充分发挥螺杆与止推槽的作用，按照规范的程序：螺杆转动一螺帽，刀座一转一进行切刀，到达所需工位后，使用霍尔单元定位系统将信号输入 CNC设备，实现旋转，通过霍尔元件的定位和辅助定位销，精确定位；因为推进器和销子的影响，螺帽和刀座都不允许出现倒退的现象，所以，螺母系统会不断地向下运动，直至两对啮合的牙齿再次咬合，如此，整个替换程序就完成了。

3.数控车床电动刀架的故障诊断和维护（一）电动刀架换刀时不动作(1)刀座被机械卡住。

刀架机械卡住会导致刀架马达卡住，产生超负荷报警，并且，在排除机械卡住的情况下，可以将刀架从马达上拆下来，用扳手盘动蜗杆，如果不能旋转，说明机械有问题。

数控车床四方刀架常见故障与维修方法作者：郭飞鹰来源：《科技资讯》2014年第11期摘要：数控车在加工制造行业应用越来越广，从而推动职业教育“数控技术”专业的发展，也为职业学校增添了一道亮丽风景，但是机床故障和维修的问题也随之而来，作为不是专业维修人员的数控一线实训教师，我们也应该具备一定的机床保养和维修能力。

关键词：数控车床四方刀架故障维修中图分类号：TG519 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）04（b）-0079-01近年来，随着我国加工制造业的迅速发展，具有加工高速、高效、高精的数控机床也随着占踞了加工制造行业的重要地位，尤其是经济性数控机床成本低、高效率更是在小企业、学校等得到普遍应用。

电动四工位四方刀架更是经济型数控机床的重要组成部分，作为一名学校车间的实训指导教师，我将这些年我在维修四方刀架上遇到的问题、故障排除及维修方法作一经验总结，希望能够对大家有所帮助，只是个人经验，如有不足之处还请同行指正。

1 四工位四方刀架的工作原理首先我们要知道四工位四方电动刀架是通过“控制系统发出换到信号，控制继电器动作，既而刀架电机正转，通过蜗轮、蜗杆、螺杆将销盘上升到一定高度时，离合销带动销盘，销盘再带动上刀体转动，当上刀体转到所需刀位时，霍尔元件（发信盘）电路发出到位信号，从而电机反转，反靠销进入反靠槽，离合销从离合盘中爬出，刀架完成粗定位，同时销盘下降端齿啮合，完成精定位，刀架位置被锁紧”。

从而保证了加工过程中，车刀始终能够保持正确的加工位置。

知道工作原理后，我们就可以根据问题现象快速查找和排除问题。

2 故障分析和解决2.1 现象为系统发出指令信号，刀架无旋转换刀动作，这时候我们可以从以下几个方面进行排查（1）空开跳闸。

因为机床电路里有过载和过流保护装置，当过载或过流时，为了保护其它电器元件不受损坏，所以保护装置及时切断回路，导致不能正常换刀，将其恢复即可，当然有些机床使用自恢复保护装置则可忽略此问题。

操作规程编号：LX-FS-A98427数控车床电动四工位刀架常见故障分析和维修范本In The Daily Work Environment, The Operation Standards Are Restricted, And Relevant Personnel Are Required To Abide By The Corresponding Procedures And Codes Of Conduct, So That The Overall BehaviorCan Reach The Specified Standards编写：_________________________审批：_________________________时间：________年_____月_____日A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑数控车床电动四工位刀架常见故障分析和维修范本使用说明：本操作规程资料适用于日常工作环境中对既定操作标准、规范进行约束，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。

资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。

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。

分析原：1）机方面，
机卡死或者夹紧力
大;2）电气方面，
电源的电压过低，甚至没电，也
电机缺相或者电机相序不对。
:首拆下刀架， 蜗轮蜗杆和电机轴之
间是否岀现机卡死，如果正，接着利用电压表检查电
压否正，如果电压正，再查电机相序否正确（
当
查岀的 后，再进刀架电机启动，如果刀
架 正动作，
已（
现 2：上刀体抬起，但 转动。
:苏州大学,2018.
[2] 黄镇财，唐炭，
•基于CAN/LIN网络的车门控制系统
设 [J].电子技术与软件工程,2016(14):63.
[3] 会，
，
，.
CAN
的 电动
系统设计[J].电力电子技术,2011,45(12):84-86.
通大学出版社，2019.
[6]
,
，柏占伟.数控机床故障诊断与维修[M].2版.
A京：械工业出版社，2019.
(上接第73页)
6小范围电商生态圈存在的问题
通过观察，课题小组发现小范围电商生态圈主要存
在两方面的问题。
第一，资源利用率不足。在2020年全面建成小康社会 的压力下，“先富带动后富”已然成为潮流趋势：形成多元
器KM4实现。
腔 =PD2/1.B8 110V ” _
—>———
=P02/2X4 001/3.06
图2刀架正、反转控制原理图
2四工位电动刀架维修思路
控机 岀现 时，
的
，
与原
的， 所 当电动刀架岀现
时，
动，
下
，如 工
作方式、工作 、 现 。同时，
现，
后
下
，
中维修 的全，接

关键词 ： 数控车床 ； 刀架 维修
国内中低端数控车床最常见 的多为 四工位 电动刀架 ， 如常州宏 情况后和我意见一样 一 更换主板后再 观察 。重新更换 主板调好参 达、 常州新 墅、 沈阳精诚 等 ， 这类 刀架结 构简单 ， 易于维修 ， 其 自身精 数后转动刀架 ， 正常无报警 。但转 主轴 时， 系统却又报警压力过低 。 度 能满足多数卧式车床 的加工件精度要求 。 但在实际生产教学过程 以前偶尔也有出现压力方面报警这情况。当时没在意 ， 现场加大液 中， 刀架故障 是常见 的问题 ， 刀架故 障一般分 为机械故 障 ， 电气故 压卡盘夹紧压力也无效 ， 还是 同样报警。 修 改参数 Ｓ Ｐ Ｂ ３把主轴 压力 障， 参数故障三个方 面， 下面结合案例实际说明。 低报警 取消后 ， 转 动刀架又报警（ 和以前一模一样） ， 当时感觉 奇怪 ， 例 １ ． 故障内容 ： 刀架无法转动 ， 无２ ４ Ｖ， 拖板无法移动 这两个问题是不是有什 么关联 ， 接着在 系统说 明书上 连接部分看 到 分析处理 ： 因机床使用时间较长 ， 保养不 当， 故使 机床 部分线路 刀架夹 紧到位信 号 Ｔ Ｃ Ｐ和压力检 测信号 Ｐ Ｒ Ｅ Ｓ是 同一 Ｆ Ｏ输 出端 短路造成烧保险丝 ， 重新整理线路和换上保 险后 ， 除不能转刀外其 子 。最后顺着这条信号线一步一步 的查到液压部分 ， 发现信号线 到 它动作正 常 ， 仔 细观察 换刀 时刀架转动 ， 刚开始换 刀 ， 刀架能转 一 液 压站处有松动情况 ， 重新压紧后 ， 再试用无论是 手动方式还是 自 圈， 但不到位又停下来 ， 取 消报警后测量 刀架 刀位 信号和 ０ Ｖ ２ ４ Ｖ检 动方式转动刀架 ， 主轴都正常 ， 故障彻底解 除。 测都正常 ， 这时再按换刀 ， 刀架毫无动作 ， 用手摸刀架电机没有感到 例３ ． 故障 ： 刀 架 有 时不 会 转 特别烫手 ， 换刀时用表测量刀架电机电压 ， 发现其 中有一相缺相 ， 检 分析处理 ： 首先检查系统的参数 和各 接线是不是存在 问题 。各 查刀架控制盒发现其中有一个保 险已经烧坏 ， 更换上去后没有立刻 个接线都没有 问题 ， 机床加工时 ， ４号刀不能换 到 １号刀 ， 停 电一会 试换刀 ， 因为之前 的现象 已表 明 ， 保 险是在第 二次进行换刀 时烧 坏 后 就可 以换到。现场用 手动方式转动刀架一点 问题 到没有 ， 发现每 的， 所 以才造成三相缺相 ， 而会烧保 险无外 两种情况 ， 一种是电压过 个 刀位信号都准确 ， 而操作人员说在加工 时出现 ， 就让操作人 员加 高， 另就是三相有短路 ， 因机床其 它动作都 正常 ， 故而 电压过高不太 工观察 ， 加工一会就 出现 了问题。 当时用手动方试运转刀架 ， 能换过 可能 ， 唯一就只有三相短路 了， 更 因机 床使 用时间较长 ， 故而三相短 来。再看看诊 断 ， 正常。自动方式运行 不能换刀 ， 自己尝试 录入方式 路 的可能性 大 ，把机床电源关掉后立 刻对 刀架 主电路进行检查 ， 断 换刀也没事 ，再运行程序 ，故障再一次 出现 当时就用万用表 测量 开三相线与刀架 电机． 刀架控制盒 的连接 ， 测量三相线之 间， 三相线 ２ ４ Ｖ有没有存 在 ， ２ ４ Ｖ正常但 是测到 ２ ４ Ｖ与 ０ Ｖ之间存 在 １ ４ ２ Ｋ电 与地线 ， 果然发现三相线其 中有一相线与地线相通 ， 故障已找出 ， 用 阻 ， 然后看下诊 断 ， 发现刀位号全部不存在 ， 判断是 ２ ４ Ｖ的线可能磨 外接线代替该线后 ， 接上后装上保险试 换刀 ， 故障消除。 破 碰到刀架 的金属。为什么会有 时候才 出现这种情况 ， 我把 ｚ轴来 例２ ． 故 障内容 ： 机床换刀时系统出现 刀架未接受 到反转信号报 回移动看着诊断 ，刀位号有时存在有时不存 在 ，而正常 的情况下 警和刀架未到位 报警 。 报警号码 １ ０ ０ １ 、 １ ０ ０ ３ ２ ４ Ｖ与 Ｏ Ｖ之间没有电阻存在 ， 这样 可以判断为刀架信号 线 ２ ４ Ｖ拖 分析处理 ： 到车间现场 ， 确定此机床在正常换刀时 ， 刀架执行完 板在移动时和刀架金属短接现象 ， 这样就可 以解释到 自动方式下刀 正转动作和刀架霍尔元件感应到位后 ， 刚反转系统就会 出现 以上报 架不能运转 的情况 ， 把线路重新换一条后再没有 出现问题。 警 （ 报警后刀架并未锁 紧） ， 且问题 出现频率越来越高 。操作人员反 结 束 语 映以前几天会出现一次 ， 到现在 只要换 刀就报警 ， 完全是不能工作 ， 通过对 以上几个案例的分析解决 情况 ， 维修 数控车床 四工位刀 修改系统参数刀架反锁时 间也无效。 架可 以概括为 ： 第一步 ， 现场询 问情况 ； 第二 步 ， 先 电气 后机械 ； 总 根据现场 的故 障现象最开始怀疑是 刀架发信盘位 置不是在最 之 ， 电动刀架 的控制涉及机 械 、 电气 、 数控 系统 等多方面知识 ， 维修 恰 当位置 。于是重新试着调好位置后手动换刀十几次都正常 、 无报 人员应熟知 刀架的机械结构与控制原理 以及 常用测量 工具的使用 警， 但在 自动运行到换刀时又出现同一故障现象。再 一次转换 到手 方法 ， 根据故 障现象 ， 剖析原 因 ， 确定合理 的诊 断与检测步骤 ， 以便 动方式换刀也是同样报警 ， 测量发信盘每个 刀位 信号线电压也是 正 迅速排除故障。 常。 这时用手按下刀架反锁接触器后 ， 刀架能锁紧 。 检查后面电路时 参 考 文 献 发现刀架反锁接触器 在刀架反锁时 刚接触就就跳起来 、 三相电源线 ［ １ １ 常州宏达 Ｌ Ｄ Ｂ ４ － ６系列刀架说 明书． Ｕ、 Ｖ、 Ｗ 也有松动现象 ， 手轻轻一拔就可 以拿掉任意一条线 ， 当时又 【 ２ 】 广 州数控 Ｇ Ｓ Ｋ ９ ８ ０ Ｔ Ｄ使 用说 明 书 ． 怀疑可能是接触器接触故 障和接线原 因影 响刀架反锁时接触不 良， 【 ３ ］ Ｆ Ａ Ｎ ￣ Ｃ ０ Ｉ 维修 手 册 ． 或是三相 电源缺相而引起报警 。 但把接触器换过后且把所有线头也 『 ４ １ 李佳． 数控机床及应 用『 Ｍ１ ． 北京 ： 清华大学 出版社 ， ２ ０ ０ １ ． 再一次拧紧 ， 确定不缺相后试用还是未能解除原来故障。我把关于 刀架动作的所有零部件（ 小继 电器 ， 刀架发信盘） 都换过一次 ， 系统参 数也再次检查 了一次 。确认后再一 次手 动换 刀正常 ， 但 自动方式运 行程序时 ， 同样故障再一次 出现 。 在没有办法 的情况下 ， 我怀疑系统 内部故障原 因。于是将系统内部 Ｐ Ｌ Ｃ梯形图 、 参数 、 程序保存好 后 ， 将 系统格式化了一下 ， 再重新把原来的 Ｐ Ｌ Ｃ梯形图等一切数据再传 回来试用 ， 当时运 行很好 ， 但在 ＭＤ Ｉ 方式 录入任 何指令数据都会死 机 。其他运行动作都正常 ， 只有断电才 能解 除。 重新开机还是一样 ， 无法正常工作。当时我打 电话到系统厂家请 求技术支持 ， 厂家 了解

任务四数控机车床电动刀架不转的故障诊断与排除（三）收集故障信息
电动刀架换刀的动作顺序是什么？
刀架转位、粗定位、刀架锁紧。

图4-1所示四工位电动刀架结构及机械机构工作原理是什么？
1、数控系统、蜗轮蜗杆、向上、啮合、旋转。

2、270
3、刀架体、销、蜗杆、槽
4、弹簧轴套、微动开关、电动机。

四工位电动刀架电气控制过程是怎样？
1、XS40/12 KA01
2、发信盘霍尔元件反
四工位立式刀架主电路是怎样控制？
380、正、反、 24、 0、 0、 24。

电动刀架是怎样进行选刀？
1、6
2、3 、TL+ 、（KA01）对应KM01
3、5 不一
4、4 、吻合、停。

5、粗、精、系统参数
四工位刀架PLC是如何进行选刀控制？
1/ 4
1、指令、F 。

2、比较、一致、反。

电动刀架不转的故障及处理方法有那些？
【计划与实施】
一、制定维修计划
2/ 4
3/ 4
二、实施维修作
本着先易后难的维修原则，你是如何对程序与刀架相关参数的检查与修改？
换刀时间
断路损坏
？
24 24 接入损坏
如何检测电动机？
有无卡死电源反
4/ 4。

【摘要】： ld4刀架是4工位简易型电动刀架，目前，广泛应用于数控车床及实验装置中。

本文主要介绍了ld4型电动刀架的工作原理、调试、安装、电气控制说明、针对其常见的几种故障现象进行分析并提出排除方法。

【关键词】：电动刀架工作原理故障分析、排除方法【分类号】：tg519.1一、工作原理数控机床发出换刀信号，继电器动作，电动机正转，通过蜗轮蜗杆及螺杆将上刀体抬升至一定高度时，由离台盘带动定位销，定位销带动上刀体旋转到所需刀位，霍尔元件电路发出刀位到位信号，电机反转，反靠销初定位，上刀体下降，齿牙盘啮合，完成精定位动作，并使刀架锁紧，锁紧时间到，切断电源，电机停转，向数控系统发出换刀完成信号。

二、调试刀架使用前应试运转，试运转时刀架应能灵活、轻松、无异常声音，以及不到位或过冲现象。

在首次通电后，发现有异常现象如电机起不动、刀台连转不停（抬起时），应立即关闭电源，查找原因进行排除解决。

三、安装置刀架于机床中拖板上（改装的则去掉小拖板），用内六角扳手转动轴承盖孔内六角，使刀架转动约45°，配打压装螺孔，清洁安装表面，配上安装螺钉，固定刀架即可。

四、电气控制说明电动刀架的电气控制分强电和弱电两部分，强电部分由三相电源驱动三相交流异步电动机正、反向旋转，从而实现电动刀架的松开、转位、锁紧等动作。

弱电部分由位置传感器（霍尔元件）组成，每一个霍尔元件对应于电动刀架的一个刀号，根据数控系统控制电动刀架的方式不同，霍尔元件的接线方式也不同，现以数控系统gsk980td，四工位刀架为例加以说明：图1 刀架主电路图2 刀架接触器控制电路图3 中间继电器控制电路图4 发信盘与数控系统的连接五、常见故障分析及排除方法1.换刀时，刀架不转，电机无响声km4不吸合，km5不吸合，则检查ka3、ka4是否有动作，检查图2 、图3、图4电路，找出原因。

2.换刀时，刀架不转，电机有响声刀架不仅没有抬起的动作，反而下压，而且电动机有响声。

数控车床LDB4电动刀架常见的故障诊断与维修摘要结合数控车床LDB4电动刀架的工作原理，对数控机床刀架部分在使用中出现的故障现象进行系统分析，针对不同的故障原因，提出相应的诊断和维修方法。

关键词数控车床LDB4故障诊断与维修1电动刀架常见的故障诊断与维修方法电动刀架在使用过程中由于频繁地转动，所以故障率较高，主要表现为刀架不转动、转动不停、锁不紧及由于刀架问题引发的加工质量问题。

下面以工作中遇到的实例进行分析，说明刀架的常见故障及维修方法。

1.1刀架的上刀体不转动这类故障一般是由于刀架电机的电源问题及刀架的机械部分引起的。

首先查看电机三相电源线相序是否接反，如果是应该立即切断电源调整相序，如果长时间继续工作容易烧毁电机；其次测量电源电压值是否偏低，如果是应该等电源电压正常后再使用；最后在排除电气部分故障之后就应该重点查看电机内部结构，可能电机卡死或电机损坏。

1.2刀架的上刀体连续转动不停或在某一个刀位不停这类故障一般都与发讯盘故障有关，都属于检测部分故障。

首先查看发讯盘电源是否正常；其次查看霍尔元件、磁钢的位置安装及电气连接是否正确；最后应该检查系统PLC各项参数是否正确。

对于某一个刀位转动不停，按照上述只检查该刀位的相关问题即可。

1.3刀架反转后锁不紧这类故障一般与反转控制时间及相应的电气部分有关。

首先检查反转控制时间与机床标准参考进行比较，有问题及时修改；其次查看反转控制电气部分接线是否接触不良，应进行紧固调整；最后查看刀架的机械部分。

1.4换刀位置不到或者超过这类故障一般与检测装置及机床动作控制程序有关。

首先检查磁钢在圆周方向相对霍尔元件的位置是靠前或者靠后，进行调整；其次查看机床动作控制程序中，修改或者删除在刀架电机正转停止和刀架电机反转开始之间的延时。

1.5工件的加工表面出现波纹这类故障一般与刀架是否锁紧及车刀的安装是否牢固有关系。

锁紧问题按照前面方法检修维修；对于车刀安装问题进行紧固即可。