1-3换刀异常故障诊断与维修(精)

数控机床进给伺服系统类故障诊断与处理数控机床进给伺服系统是数控机床中非常关键的一个组成部分，它直接影响机床加工的精度和效率。

然而，在使用过程中，由于各种原因，进给伺服系统可能会出现故障。

本文将介绍数控机床进给伺服系统的常见故障及其诊断与处理方法。

一、数控机床进给伺服系统常见故障1. 运动不平稳：机床在加工工件时，出现运动不平稳的情况，可能是由于进给伺服系统的故障引起的。

这种情况表现为运动过程中有明显的抖动或者不稳定的现象。

2. 运动失效：机床无法正常运动，不响应操作指令。

这种情况可能是由于进给伺服系统的电源故障、控制器故障或者连接线路故障引起的。

3. 位置误差过大：机床在加工过程中，位置误差超过了允许范围，导致加工工件的尺寸不准确。

这种情况可能是由于进给伺服系统的位置反馈元件（如编码器）故障引起的。

4. 加工速度过慢：机床在加工时，进给速度远低于预设值，导致加工效率低下。

这种情况可能是由于进给伺服系统的电机故障或者速度控制回路故障引起的。

二、故障诊断与处理方法1. 运动不平稳的诊断与处理：首先，检查机床的润滑系统，确保润滑油是否充足，并且清洁。

其次，检查机床的传动系统，确保螺杆和导轨的润滑良好。

如果问题还未解决，可以通过检查进给伺服系统的控制器参数是否正确、电机驱动器是否正常工作等方式进一步诊断。

2. 运动失效的诊断与处理：首先，检查进给伺服系统的电源供应情况，确保电源正常。

其次，检查进给伺服系统的连接线路，包括电源线、编码器连接线等，确保线路没有松动或者断裂。

如果问题还未解决，可以通过检查进给伺服系统的控制器和电机驱动器是否正常工作等方式进一步诊断。

3. 位置误差过大的诊断与处理：首先，检查进给伺服系统的位置反馈元件，如编码器是否损坏或者松动。

如果问题还未解决，可以通过检查进给伺服系统的控制器参数是否正确、电机驱动器是否正常工作等方式进一步诊断。

4. 加工速度过慢的诊断与处理：首先，检查进给伺服系统的电机是否正常工作，包括电机是否有异常声音或者发热等。

设备管理与维修2018№8
数控机床机械手换刀装置故障与维修
潘升华
（中船广西船舶及海洋工程有限公司，广西钦州535000）
摘要：对数控机床机械手换刀装置进行阐述，给出刀库和机械手故障及维修方法，为促进数控机床的发展奠定基础。

关键词：
中图分类号：TG659文献标识码：B DOI：10.16621/ki.issn1001-0599.2018.08.29
0引言
1数控机床机械手换刀装置
[1] 1
2
3.3
14
2
5
3 4结论
参考文献
1.Z.
2016.
2.Z.
2009.
3KATC.
Z.2016.
4.Z.
2011.
〔编辑吴建卿
〕图4油液污染度检测仪
图5
液压测试仪
设备管理与维修2018№8
图1
数控机床中的机械手换刀装置
图2按照刀具划分的机械手换刀类型
2数控机床机械手换刀装置刀库故障及维修方法研究2.1[2]
①②PLC [3]③①②PLC ③2.222 2.323换刀装置机械手常见故障及维修方法研究3.13.2①②③①③③4结语
参考文献
1.J .20174126-9.
2.J .2017452343-45.
3.J .20173629198-199.
〔编辑
吴建卿〕。

加工中心不执行换刀故障诊断□杜江华在通常情况下，数控加工中心自动换刀功能出现故障的原因主要有：某个输入或输出信号不对，出现短路、断路，位置检测不到位，刀库乱刀，数刀计数器出错，继电器损坏；由于与之有联系的液压、气压系统，机械卡死、松脱等的影响。

但是有那么一些故障很少遇见，特别在资料不祥无提示，故障点隐蔽，报警信息少，甚至无报警情况下，需要仔细认真的去观察分析。

以下介绍几例供参考。

1、输入数据不规范造成停机机床配置：北京机电研究院制造的VMC1000C立式加工中心，数控系统为FANUC 0i-MA，带一刀套编码选刀方式的自动刀库。

故障现象：机床开始加工出现报警“OVERTRAVL -Y”，即Y轴负向超程启动循环加工后，未换刀便执行起刀点的语句，未按照正常路径走刀，Y轴负向已经硬限位。

分析处理：（1）查看系统参数号1320和1321（存储式行程检测）是正确的，说明软限位未改变。

有关行程的参数也无异常。

（2）有乱走刀、不换刀现象，怀疑位置环有问题。

执行另一段G56与故障段G58基本相同的加工程序（即工件坐标系不同），发现机床加工一切正常。

位置环损坏、机床参数发生改变或丢失的可能性排除。

（3）怀疑机床数据处理中断或时序控制错误等，按下急停按钮，关断机床电源，重新启动机床，运行有问题的程序，情况依旧。

（4）对照G56和G58的X、Y、A坐标值完全相同，唯有Z坐标有不同。

是否G58不能够使用了呢？决定将该程序段中的G58改成G54，在G54上设定G58的坐标值，再执行修改的程序，机床运行正常。

（5）由此判定，或是G58功能支持软件的宏程序发生错误，或是G58确认的坐标值没有被系统所认可（即NC给机床‘MT’的执行数据不同于设置的数据），而是记忆成为另外的数据，因为一旦运行程序其走刀的方向和位置都不对，显然后者是可能性较大。

于是，将G58的X、Y、Z和A的坐标值重新设置为“0”，按“REST”复位，再重新输入原来的坐标值，机床恢复了正常。

项目七：数控车床刀架典型故障诊断与维修项目导读：数控车床为了能在工件一次装夹中完成多个工步，缩短辅助时间，减少工件因多次安装引起的误差，都带有刀架系统。

数控车床的刀架是机床的重要组成部分，用于安装和夹持刀具。

它的结构和性能直接影响机床的切削性能和切削效率。

电动刀架作为数控车床的重要配置,在机床运行工作中起着至关重要的作用,一旦出现故障很可能使工件报废,甚至造成卡盘与刀架碰撞的事故,而且刀架故障在数控车床故障中占有很大的比例，常常包括电气方面、机械方面以及液压方面的问题。

本项目通过对数控车床刀架的结构与工作原理的阐述，并以其在日常生产中遇到的常见故障为依据，剖析了生产中刀架出现的故障，并提出相应的维修方案。

一．学习任务：任务一：典型刀架拆装及结构分析任务二：刀架PMC画面调用及功能分析任务三：刀架电气线路检测与工作原理分析任务四：刀架无法运转故障诊断与维修任务五：刀架旋转不停止故障诊断与维修任务六：刀架无法锁紧故障诊断与维修二．项目学习目标：知识目标掌握数控车床典型刀架机构工作原理以及刀架PMC控制原理，理解刀架电路控制过程及霍尔元件工作原理。

技能目标能够熟练进行典型刀架机构拆装，读懂刀架PMC程序，能够熟练运用常用工具对霍尔元件以及刀架电路的进行检测，会对典型刀架故障进行诊断与排除。

教学条件oi Mate TD数控车床实训台，常用机械拆装工具，万用表，讨论桌。

三．案例情境：一台济南第一机床厂CK6136数控车床，系统为FANUC 0i Mate TD,刀架为四工位转盘式刀架。

故障现象为：运行换刀指令T0202，刀架无换刀动作，过了10秒后，系统界面跳出1004报警“Tool change over time”。

机床无法实现换刀，直接影响后道加工，给整套产品的生产进度造成了麻烦。

刀架的故障位置在哪里？怎么样才能快速排除刀架故障?要及时快速排除数控机床的刀架故障，维修人员首先必须熟练掌握刀架的结构、工作原理和控制流程，针对故障现象作出准确的判断；其次要能够读懂机床使用企业提供的资料信息，包括参数、梯形图以及电气原理图等等；同时能够利用系统的状态显示功能监测刀架的运行状态，掌握常用检测仪器和工具的使用方法，结合刀架换刀机构动作状态确定故障点。

数控机床常见故障的诊断与排除本文针对数控机床伺服系统在加工中心可能出现的如五面体加工中心零点漂移等常见故障的现象进行阐述，并对其产生原因以及解决方案等加以认真分析研究。

随着科技的进步，机床由普通机床逐渐发展为数控机床。

数控机床的伺服系统在机床中起核心作用，但在实际生产中，伺服系统较容易出现故障，占整个数控机床系统的30%以上，其通常会使机床不能正常工作或停机，造成严重后果。

因此，在实际生产过程中，应加强对设备的维护保养，规范操作，确保各项安全。

通常，数控机床的故障主要包括两方面，一是当伺服系统出现故障时，系统会及时报警，在CRT显示屏上会出现诊断程序的报警信息，查阅相关手册得出，这些故障通常发生在电动机脉冲或编码器。

另一方面是操作人员不经意间的人为操作事故，如主轴刀具号地址输送错误、刀具号呼叫信号错误、输入刀具长度错误、编译程序错误等。

伺服系统在排除这两方面故障时，难度较大。

因为有些事故是由伺服系统本身产生的，而有些事故则是受机械、液压、温度等外界因素影响，外界环境也会对伺服系统产生不同程度的影响。

目前，在我厂数控机床中，操作系统通常采用日本的FANUC系统，现对实际生产中，加工中心中出现的常见故障处理进行叙述。

五面体加工中心零点漂移故障故障现象：一台五面体加工中心，近期出现加工坐标系的零点漂移，大大降低了工件的加工精度。

在工件加工时，工件的加工精度时好时坏，有些工件往往达不到其位置度公差要求。

初步认为是机床的几何精度不够造成的，但经测试，排除这一可能性。

仔细分析研究，得到可能是由于温度以及环境的变化造成的。

经统计发现，工件加工的精度较差大多发生在早八点，开机一小时后机床稳定工作。

故障分析原因：早上机床温度较低，油温也低，这就导致了机床的热膨胀不能得到完全的释放，致使工件的加工精度降低。

解决方案：对操作工人进行工作培训，着重强调机床预热对于工件加工精度以及生产效率的重要性，确保机床每天使用前有足够的预热时间。

.经济型数控车床一般都配有自动展转刀架，现有的刀架构造主假如插销式和端齿盘式。

因为刀架使用屡次，且各样型号规格的刀架质量错落不齐，所以故障率较高。

一旦出现某种故障现象，则可能是机械原由，也可能是电气、控制系统方面的原由。

所以，依据不一样的故障种类，找准原由，正确快速确立故障点，方能实时清除故障。

本文以当前使用许多的端齿盘式四工位自动刀架为例，将可能出现的各样故障现象加以剖析，并提出了对应的维修步骤和方法。

1数控车床刀架工作原理图 1 所示为经济型数控车床常用的四方刀架构造，其刀具转位信号由加工程序指定。

其工作过程为：刀架抬起一刀架转位一刀架定位一夹紧刀架。

(1)刀架抬起当数控机装置发出换刀指令后，电动机 1 启动正常，经过套筒连轴器 2 使蜗杆轴 3 转动，进而带动蜗轮丝杠 4 转动。

刀架体7 的内孔加工有螺纹，与蜗轮丝杠旋合，蜗轮与丝杠为.整体构造。

蜗轮丝扛内孔与刀架中心轴式空隙配合，在转位换刀时，中心轴固定不动，蜗轮丝杠绕中心轴旋转。

当蜗轮开始转动时，因为刀架底座 5 和刀架体7 上的端面齿处在啮合状态，且蜗轮丝杠轴向固定，所以刀架体7 抬起。

(2) 刀架转位当刀架体抬至必定距离后，刀架底座 5 和刀架体7 的端面齿脱开，转位套9 用销钉与蜗轮丝杠 4 联接，随蜗轮丝杠一起转动，当端面齿完整脱开时转位套正好转过160 。

(如图所示) ，球头销8 在弹簧力的作用下进入转位套9 的槽中，带动刀架体转位。

(3) 刀架定位刀架体 7 转动时带着电刷座10 转动，当转到程序指定的刀号时，粗定位销15 在弹簧力的作用下进入粗定位盘 6 的槽中进行粗定位，同时电刷13 接触导体使电动机 1 翻转。

由于粗定位槽的限制，刀架体7 不可以转动，使其在该地点垂直落下，刀架体7 和刀架底座5上的端面齿啮合实现精准定位。

(4) 夹紧刀架电动机持续反转，此时蜗轮停止转动，涡杆轴 3 自己转动，当两头面齿增添到必定夹紧力时，电动机 1 停止转动。

数控车床伺服刀塔故障诊断与维修摘要：刀塔是数控车床的主要构件，是加工安全性和精度的关键保障，但是刀塔加工的原理和结构都比较复杂，在运转中面临潜在故障，比如刀塔锁不紧或者是运转不到位。

引发刀塔故障的因素是多方面的，本文详细论述伺服刀塔的相关问题，主要是刀塔的常见问题和故障判定方式，以及面临不同的故障如何进行高效修复。

关键词：数控车床；伺服刀塔；故障诊断；维修引言：为了强化数控车床的加工效果，就需要重视伺服刀塔的运行品质，尤其要关注刀塔运转的故障现象，判定刀塔无法锁紧和转半位的原因，然后开展针对性的修复过程，强化刀塔的运转的可靠性，提升刀塔中各个组件的性能，强化整个车床的加工性能和效率。

一、工作原理伺服刀塔是非常关键的机床组件，结构形式十分复杂，但是作业的可靠性和速度都非常高，主要构成为传感器和电机等设备，通过活塞控制分度盘的运行，并且借助于编码器的功能来实现转刀的环节价格，即将转刀的指令输入控制设备中，刀塔就能够依照程序设定实现操作，当刀位正确时，能够保障稳定的加工过程。

二、故障诊断和维修（一）刀塔锁不紧这是伺服刀塔的主要故障，当刀塔不能锁紧的时候，会影响到刀塔的操作安全，总体而言，刀塔锁不紧的情况和维修策略如下所述：1.在换刀结束后，发现刀塔存在晃动问题，再搬动之后无法有效弹回，这是刀塔锁不紧的明显症状。

由此可以判定三联齿盘的问题，可能是其啮合不到位才引发了刀塔的晃动现象。

在实际的情况中，紧缩面之间的关系决定了该装置的啮合情况，也就是相关的紧缩面必须处于合理的齿轮位置，在运行状态中，如果齿轮无法趋于紧缩面的顶部，就会存在啮合不到位的隐患。

该问题一是源于齿轮元件的品质，二是源于设备的轴向距离不合理，倘若装置中存在异物，设备的轴向间距就无法保障，干扰到齿盘的啮合，导致刀塔无法锁紧的问题。

有效的维修策略：一是查验齿轮的状况，如果检查到齿轮磨损，就将齿轮尽快更换掉，二是查看轴向间距，及时调节距离，并且将装置内的异物清理掉。