转塔刀架故障分析与诊断

刀库和换刀装置的故障诊断方法和维修分析摘要：本文首先数控机床刀库与换刀装置为研究对象，首先简要分析了自动换刀装置的基本形式，指出了刀库及换刀机械手在日常运作时的常见故障，并给出了具体的维修方法，望能为此领域研究有所借鉴与帮助。

关键词：刀库;换刀装置;故障诊断;维修刀库与换刀装置是为大、中型加工中心提供配套支持，且实现自动换刀与刀具储备的两部分，乃是重型加工中心、高档加工中心的重要构成。

针对刀库来讲，其主要作用就是提供储刀位置，并且能够依程式控制，合理选刀具，并准确定位，以此完成刀具交换;而换刀装置则执行交换刀具的动作。

在实际运行当中，刀库和换刀装置经常会出现各种故障，因而会影响整个生产的正常开展。

本文结合实际情况，就其故障诊断方法及维修策略作一探讨。

1.自动换刀装置的基本形式（1）带刀库所对应的自动换刀系统。

针对此系统而言，其主要由两部分构成，其一为交换机，其二是刀库与刀具。

首先将加工时所需所有刀具均安装于刀柄上，于机外预先调整其尺寸，并按照特定方式，放到刀库当中。

在进行换刀时，首先会从刀库中选刀，并借助刀具交换装置，将刀具从刀库与主轴上取出，而在刀具交换后，把新刀具装到主轴上，然后把旧刀具放回到刀库当中。

需要指出的是，用于存放刀具的刀库容量很大，其除了能够安装于主轴箱的上方，还可根据现实需要，当作单独部件，安装于机床外，借助搬运装置而完成刀具的运送。

（2）更换主轴头换刀。

如果数控机床当中安装有旋转刀具，那么对主轴头进行更换，便是一种比较简单的方式。

针对主轴头来讲，一般情况下，其有两种方式，即立式与卧式，且经常用转塔的转位对主轴头进行更换，以此来达到自动换刀的目的。

而在转塔所对应的各主轴头上，事先便安装有能够满足各工序操作需要的旋转刀具。

当换刀指令发出之后，各主轴头会按照指定顺序，旋转至加工位置，且与主轴运动相连接，主轴将刀具带动，并进行旋转，而对于其他处在非加工位置的主轴，均和主运动之间呈脱开状态。

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。

数控车床电动刀架故障诊断与维修思考摘要：本文主要对于电动刀架常见故障诊断与维修方法进行分析，主要包括电动刀架换刀时不动作、电动刀架换每把刀时都转不停、某一个或几个刀号换刀转不停、刀台换刀时过冲太大或不到位、刀架锁不紧问题，希望对于今后数控车床电动刀架维修和保养具有一定帮助。

关键词：数控车床，电动刀架，故障诊断、维修思考1.引言这里分析数控机床的故障类别，主要包括进给类、主轴类、刀架类、驱动类和系统类等。

在机床运行过程中，数控车床的电动刀架具有重要作用，因为如果其发生故障，则会引起报废工件、甚至造成卡盘与刀架碰撞。

另外，数控车床故障中，刀架故障所占的比例比较高[1，2]，因此，本文主要结合自身实践经验，对于电动刀架的常见故障的诊断与维修进行论述和探讨。

2.电动刀架常见故障诊断与维修方法探讨2.1.电动刀架换刀时不动作2.1.1.刀架电机电源缺相或相序错在机床大修或更换新刀架后，有时会出现刀架电机电源相序错的问题。

这时，应该在切断电源后，进行相关的电机相序调整。

如果出现不转的电机且无声音，这说明有可能两相或两相以上断路存在于电源或者绕组中，对于电源是否有电压进行判断，当三相电压平衡时，则说明故障发生在电动机，为了更好寻找断线的绕组，应该对于电动机三相绕组的电阻进行仔细检查。

如果出现电动机不转的情况，但是有较闷的嗡嗡声音，这样有可能存在电源或绕组一相断路的情况。

开关和接触器的触头接触不良、或者存在松脱、烧伤的情况，这样在电机供电回路中就容易出现缺相情况，应该对于动、静触头进行调整并修复。

对于线路某相缺相的情况，应该对于查处的断线处进行牢固连接；对于接触不良的电动机绕组连线间虚焊问题，电动机绕组连接线应该认真检查，并进行焊牢处理；外部接入电源故障的仔细排查则应该在电力电源缺相过程中进行。

2.1.2.刀架机械卡死。

如果发生相应的机械卡死，过载报警会在刀架电机堵转时发生。

另外，应该脱开刀架与电机，在排除机械卡死故障过程中，蜗杆可以使用扳手进行盘动，机械卡死则不能进行正常的转动。

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。

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。

例 1: 伺服报警 414# 、 410#台湾省产FTC-30 数控车床在加工过程中出现 414# 、 410# 报警 , 动力停止。

关闭电源再开机 ,X 轴移动时机床振颤 , 后又出现报警并动力停止。

查系统维修手册 , 报警信息为伺服报警、检测到 X 轴位置偏差大。

根据现象分析 , 认为可能有以下原因 :(1) 伺服驱动器坏 ;(2)X 轴滚珠丝杠阻滞及导轨阻滞。

针对原因 (1), 调换同型号驱动器后试机 , 故障未能排除。

针对故障（2), 进入伺服运转监视画面 , 移动轴观察驱动器负载率 , 发现明显偏大 , 达到 250%-300%。

判断可能为机械故障。

拆开 X 轴防护罩 , 仔细检查滚珠丝杠和导轨均未发现异常现象。

机床 X 轴水平倾斜45º 安装 , 应有防止其下滑的平衡块或制动装置 , 检查中未发现平衡块 , 但机床说明书电器资料显示 PMC 确有 X 轴刹车释放输出接点 , 而对比同型机床该接点输出正常。

检查机床厂设置的 I/0 转接板 , 该点输出继电器工作正常 , 触点良好 , 可以输出 110V 制动释放电压。

据此可断定制动线圈或传输电缆有故障。

断电后 , 用万用表检测制动线圈直流电组及绝缘良好 , 两根使用的电缆中有一根已断掉。

更换新的电缆后开机试验 , 一切正常。

此故障虽然是有系统报警 , 但直接原因却是电缆断线。

这一故障并不常见机床厂家在安装整机时处理不当或电器件压接不牢靠通常却都能引起一些故障而此类故障分析查找原因较麻烦。

例 2: 系统制 # 报警1000 型加工中心在加工时出现 409# 报警 , 停机重开可继续加工 , 加工中故障重现。

发生故障时 , 主轴驱动放大器处于报警状态，显示５６号报警。

维修手册说明为控制系统冷却风扇不转或故障。

拆下放大器检查 , 发现风扇油污较多 , 清洗后风干, 装上试机故障未排除。

拆下放大器打开检查 , 发现电路板油污严重, 且有金属粉尘附着。

数控车床回转刀架电气故障检修作者：程国仙来源：《职业·下旬刊》 2014年第8期摘?要：本文主要介绍了在数控机床维修课程中，如何对与GSK988T数控车床相适应的四工位回转式刀架进行电气故障检修，通过列举日常教学过程中出现的与之相关的电气故障排除的案例，结合学生所学的PLC知识，运用数控系统自身的系统状态监视功能对刀架进行相应的故障检测分析。

关键词：数控车床?回转式刀架?电气故障?检修?PLC状态一、问题的提出在数控机床维修课程教学过程中，如果一味地运用原始的检测手段进行故障检修，就会耗费较长的时间。

因此利用数控系统自身的状态监测功能可以有效地提升数控机床维修效率。

在数控车床常见故障中，数控车床刀架的故障占数控车床故障比例较高。

数控车床换刀一般的过程是：换刀电动机接到换刀信号后，通过蜗轮蜗杆减速带动刀架旋转，由发讯盘上的霍尔元件发出刀位信号，数控系统再利用这个信号与目标值进行比较以判断刀具是否到位。

刀具换位后，电动机反转锁紧刀架。

那么能否根据对数控机床输入输出信号的监测对数控车床刀架进行相应的检修呢？二、刀架故障情况初步判断方法1.问在接到维修要求时，应仔细聆听操作工反映的现象，对产生疑问的地方，应询问清楚，以便排除人为因素造成的问题。

2.听先让刀架分别在手动和自动的模式下运行，现场聆听刀架运转声音，以便观察是否存在异常噪声。

3.看（1）看刀架运转过程是否正常。

（2）观察被加工零件的精度以及零件表面切屑痕迹，以便判断刀架是否锁紧，重复定位是否良好。

4.转对有故障的刀架，不要急于拆卸，可用手工方式转动刀架。

对于四工位刀架，其蜗杆端部都有一个6mm内六角孔，可以先拆除该处一颗密封螺钉，再用六角扳手或螺钉旋具转动蜗杆，使刀架进行转位、锁紧。

三、运用数控系统面板进行刀架运行的监视在通常情况下，数控系统内部程序都不会出现丢失或人为更改的情况，因此在检修时，我们可以对PLC程序监视检查外部输入输出信号的有无，但PLC程序比较长，无法在同一界面上对不同信号进行监视。

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。

数控机床自动刀架故障分析与维修摘要数控机床是高性能机电一体化设备，其位置检测用的是串行脉冲编码器，由于串行脉冲编码器的特点。

自动刀架是数控机床中常用的换刀装置，由于使用频繁，且各种型号格的刀架质量参差不齐，所以故障率较高。

刀架出现的故障可能涉及机械、电气、控制系统等多方面的原因，这给迅速确定故障点，排除故障带来一定的难度。

以目前使用较多的螺旋四转位自动刀架为例，介绍自动刀架常见故障及其维修方法。

通过毕业设计使我学会了对相关学科中的基本理论基本知识进行综合运用，同时，使自己对本专业有较完整的系统的认识，从而达到巩固、扩大、深化所学知识的目的，培养和提高了综合分析问题和解决问题的能力以及培养了科学的研究和创新能力。

关键词：数控机床自动刀架故障诊断与维修毕业设计目录摘要 (1)目录 (2)1.引言 (3)1.引言 (3)2.数控机床故障诊断的基本知识 (4)2.1 数控机床的主要组成部分 (4)2.2 数控机床的特点 (5)2.3 数控机床故障的基本概念 (6)2.4 数控机床常见的故障类型 (6)3.数控机床故障诊断的基本要求 (9)3.1 在故障诊断时应掌握以下原则 (9)3.2 数控机床故障诊断的一般方法 (9)3.3 数控机床的常见故障排除方法 (12)4.数控机床自动刀架故障分析与维修 (15)4.1 自动刀架结构和工作原理 (15)4.2 自动刀架换刀后刀架不能锁紧 (18)致谢 ......................... 错误!未定义书签。

参考文献 .. (20)1.引言数控机床是综合应用了计算机、自动控制、精密测量和现代机械制造和数据通信等多种技术，是机械加工领域中典型的机电一体化设备，适用于多品种、中小批量的复杂零件的加工。

数控机床作为实现柔性制造系统、计算机集成制造系统和未来工厂自动化的基础已成为现代制造技术中不可缺少的设备，因此得到了巨大的发展。

科学技术的发展，对机械产品提出了高精度、高复杂性的要求，而且产品的更新换代也在加快，这对机床设备不仅提出了精度和效率的要求，而且也对其提出了通用性和灵活性的要求。

安徽工贸职业技术学院毕业论文论文题目：典型数控机床与维修学院/系别：安徽工贸职业技术学院/机械系专业/班级：数控技术专业/数控2班学制：三年姓名：江伟学号：指导教师：方旭摘要本文简略介绍了通用典型CAD\CAM平台在进行数控铣削加工编程时，其三轴刀具轨迹设计、五轴刀具矢量控制及其轨迹设计、后处理程序开发等方面的对比应用，并以实例的形式进行说明，希望能为大家利用不同的CAM软件平台进行数控编程时提供参考借鉴作用。

数控加工作为机械制造业中先进生产力的代表，经过十余年的引进与发展，已经在汽车、航空、航天、模具等行业发挥了巨大的作用。

它推动了企业的技术进步和经济效益的增长。

但是由于多方面原因，国内不同行业在应用数控加工方面表现的差距较大。

一方面由于机床刀具软硬件配置等方面的原因，尤其是多坐标控制联动的高速铣削机床，进口设备由于其成本很高，企业不得不考虑其投资效益问题。

另一方面多坐标联动高速铣削的CAM软件选型、应用编程与开发方面，需要一个长时期的技术积累才能赶上国外先进水平，尤其是对于人员的技术水平要求较高的CAM软件应用编程开发方面表现更为明显。

用于数控铣削加工编程的CAM软件平台较多，比较常用的UGNX、CATIA、Pro/E、Mastercam、Cimatron、Surfcam、Powermill等，这些CAM软件平台在不同企业数控铣削编程方面发挥了很大的作用，虽然各自应用流程略有差别，但各系统提供的基本数控编程功能都比较相似。

但是企业产品对象不同，使得对CAM平台的选型和应用方面的要求有所不同。

数控三轴铣削编程上都能满足企业的要求，但在五轴铣削编程，刀具轴矢量控制与后处理程序开发等方面还是存在较大差别的，尤其是五轴机床的加工编程与后处理程序开发表现更为突出。

本文就通用的CAD\CAM 软件平台为环境，以几个具体的产品对象的数控铣削加工编程应用实例，简要介绍它们在进行数控三轴铣削、五坐标联动加工编程、后处理开发模式、机床仿真加工模拟接口方面的实例应用。

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。