加工中心刀库分类、特点及典型故障分析

加工中心刀库（斗笠、圆盘）常见故障诊断及解决对策
一．斗笠刀库故障
原因：
1．刀盘电机、进刀电机、退刀电机相序相反
2．进刀到位、退刀到位的信号检测线路有问题
3．主轴松到、紧刀到位信号检测线路有问题或推刀距离有偏差
4．主轴定位角度有偏差
5．主轴第二参考点有偏差
6．刀库乱刀号
7．刀盘计数开关损坏或刀盘旋转不停止
解决对策：
1．调整电机接线相序
2．调节进刀、退刀感应开关位置，如损坏更换
3．调节松、紧刀位置开关和打刀缸推刀距离
4．调节主轴参数3207（三菱）参数4077（发那科）至合适角度5．调节轴参数2038（三菱）参数1241（发那科）到合适坐标值及调节栅格量
6．做刀库刀号归零操作PLC开关16号（三菱），PMC开关K2.0（发那科）
7．调节计数开关位置，如损坏则需更换
二．圆盘刀库故障
原因：
1．刀盘电机、手臂电机相序相反
2．刀盘电机、手臂电机刹车松紧不当
3．刀套上及下位置有偏差或刀套气缸到位感应开关位置不合适
4．手臂扣刀位置有偏差，扣不紧，有异响
5．手臂未归零位，换刀动作不能继续
6．刀套号错乱。

1常见的过‎载报警及解‎决方法故障现象：某配套FA‎N UC-0M系统的‎数控立式加‎工中心，在加工中经‎常出现过载‎报警，报警号为4‎34，表现形式为‎Z轴电动机‎电流过大，电动机发热‎，停上40m‎i n左右报‎警消失，接着再工作‎一阵，又出现同类‎报警。

分析及处理‎过程：经检查电气‎伺服系统无‎故障，估计是负载‎过重带不动‎造成。

为了区分是‎电气故障还‎是机械故障‎，将Z轴电动‎机拆下与机‎械脱开，再运行时该‎故障不再出‎现。

由此确认为‎机械丝杠或‎运动部位过‎紧造成。

调整Z轴丝‎杠防松螺母‎后，效果不明显‎，后来又调整‎Z轴导轨镶‎条，机床负载明‎显减轻，该故障消除‎。

2数控机床‎转台分度不‎良的故障维‎修故障现象：一台配套F‎A NUCO‎M C，型号为XH‎754的数‎控机床，转台分度后‎落下时错动‎明显，声音大。

分析及处理‎过程：转台分度后‎落下时错动‎明显，说明转台分‎度位置与鼠‎齿盘定位位‎置相差较大‎；如果回零时‎位置同时也‎有错动，则可调节第‎4轴栅格偏‎移量(参数051‎1)来解决：如果转台传‎动有间隙，则可调节第‎4轴间隙补‎偿(参数053‎8)；如果机械螺‎距有误差，则相应调整‎第4轴螺补‎。

本例中发现‎转台回零后‎也有错动，调整051‎1数值后解‎决3刀库不停‎转的故障维‎修故障现象：一台配套F‎A NUC0‎M C系统，型号为XH‎754的数‎控机床，刀库在换刀‎过程中不停‎转动。

分析及处理‎过程：拿螺钉旋具‎将刀库伸缩‎电磁阀手动‎钮拧到刀库‎伸出位置，保证刀库一‎直处于伸出‎状态，复位，手动将刀库‎当前刀取下‎，停机断电，用扳手拧刀‎库齿轮箱方‎头轴，让空刀爪转‎到主轴位置‎，对正后再用‎螺钉旋具将‎电磁阀手动‎钮关掉，让刀库回位‎。

再查刀库回‎零开关和刀‎库电动机电‎缆正常，重新开机回‎零正常，MDI方式‎下换刀正常‎。

怀疑系干扰‎所致，将接地线处‎理后，故障再未出‎现过。

刀库部分常见故障1．故障现象：刀库摆进摆出撞击严重。

原因分析：①单向节流阀调整的不合适或有可能坏掉；②缓冲调整的不合适；③阻尼调整不合适；④可能对中调整的不合适。

解决办法：①重新调整调速节流阀位置使其运动速度合适。

②调整缓冲使刀库到位时的缓冲合适。

③调整阻尼，使刀库到位时的速度合适。

④重新调节对中。

2．故障现象：刀库摆进摆出有时不能摆到位，到位灯不亮。

原因分析：①可能原位信号X1000.6和到位信号X1000.7在原位和主轴位状态不正常，磁开关可能由于刀库震动导致位置松动；②可能刀库对中有问题；解决办法：①在机械上进行调整，如果机械确实到位了，请调整或紧固磁开关的位置，使刀库原位和主轴位信号状态正常；②重新调整对中。

3．故障现象：摆动刀库没有动作，有时只能单方向摆动。

原因分析：①检查摆出和摆进的电磁阀线圈电压是否正常（得电时为110V），可能电磁阀不正常，可能漏气；②可能固态继电器板上的保险不正常；③可能机械上有卡住的地方。

解决办法：①更换电磁阀；②如保险损坏请更换；③机械如有卡住的地方重新进行调整。

4．故障现象：刀库摆到主轴位时发现刀柄中心与主轴锥孔不同心。

原因分析：可能机械位置有变化，需要重新调整。

解决办法：把刀库摆到换刀位，松开摆动汽缸活塞杆上的背母，旋转活塞杆，就可以改变刀库对主轴的左右方向的位置；在刀库上部靠前位置，有两个调整螺钉，松开背母，旋转两个调整螺钉，就可以改变刀库对主轴的前后方向的位置。

5．故障现象：刀库在转动过程中有报警1009，刀库计数错误。

原因分析：①可能刀库电机上是有铁屑，导致被卡住；②刀库电机及计数开关线路是否正常；③可能计数开关状态不正常，刀库停止时X1000.5应该为1，在刀库转动过程中，X1000.5变为0，再次停止时又变为1；④可能开关松动，处于临界状态。

解决办法：①把刀库电机重新装配，把铁屑进行清理；②如果开关或线损坏请更换，刀库电机损坏请更换；③重新调整计数开关的位置。

一、加工中心、刀架、刀库和换刀机械手的故障诊断及排除加工中心ATC 斗笠式刀库动作过程故障分析摘要：加工中心可将铣、镗、钻、铰、攻螺纹等多项功能集于一身，大大提高了生产效率。

换刀装置（ATC）是加工中心的重要组成部分，也是加工中心故障率最高的部分，约有50%的机床故障与换刀装置有关。

斗笠式刀库是加工中心比较常见的一种换刀装置，在本文中，我结合自己的工作经验，对斗笠式刀库的动作过程及换刀过程中容易出现的故障进行了简要的分析和说明。

关键词：加工中心ATC 斗笠式刀库动作过程故障分析0 引言加工中心的一个很大优势在于它有ATC装置，使加工变得更具有柔性化。

加工中心常用的刀库有斗笠式、凸轮式、链条式等，其中斗笠式刀库由于其形状像个大斗笠而得名，一般存储刀具数量不能太多，10~24把刀具为宜，具有体积小、安装方便等特点，在立式加工中心中应用较多。

1 斗笠式刀库的动作过程斗笠式刀库在换刀时整个刀库向主轴平行移动，首先，取下主轴上原有刀具，当主轴上的刀具进入刀库的卡槽时，主轴向上移动脱离刀具；其次主轴安装新刀具，这时刀库转动，当目标刀具对正主轴正下方时，主轴下移，使刀具进入主轴锥孔内，刀具夹紧后，刀库退回原来的位置，换刀结束。

刀库具体动作过程如下：1.1 刀库处于正常状态，此时刀库停留在远离主轴中心的位置。

此位置一般安装有信号传感器（为了方便理解，定义为A），传感器Ａ发送信号输送到数控机床的PLC中，对刀库状态进行确认。

1.2 数控系统对指令的目标刀具号和当前主轴的刀具号进行分析。

如果目标刀具号和当前主轴刀具号一致，直接发出换刀完成信号。

如果目标刀具号和当前主轴刀具号不一致，启动换刀程序，进入下一步。

1.3 主轴沿Z方向移动到安全位置。

一般安全位置定义为Z轴的第一参考点位置，同时主轴完成定位动作，并保持定位状态；主轴定位常常通过检测主轴所带的位置编码器一转信号来完成。

1.4 刀库平行向主轴位置移动。

刀库刀具中心和主轴中心线在一条直线上时为换刀位置，位置到达通过信号传感器（B）反馈信号到数控系统PLC进行确认。