內(nèi)容摘要:加工中心掉刀故障分析與處理目前，加工中心的自動換刀裝置(ATC)有兩種常用類型的換刀方式，一是刀具從刀庫中直接由主軸交換,，二是依靠機械手完成主軸與刀庫上刀具的交換,。第一種換刀方式適用于小型加工中心，刀庫較小,，刀具較少，換刀動作簡單,，出現(xiàn)掉刀等故障時容易發(fā)現(xiàn)并能及時排除,。本文以VMC2000型加工中心為例分析掉刀故障
目前,，加工中心的自動換刀裝置(ATC)有兩種常用類型的換刀方式，一是刀具從刀庫中直接由主軸交換,，二是依靠機械手完成主軸與刀庫上刀具的交換,。第一種換刀方式適用于小型加工中心，刀庫較小,，刀具較少,，換刀動作簡單，出現(xiàn)掉刀等故障時容易發(fā)現(xiàn)并能及時排除,。第二種換刀方式,，從結(jié)構(gòu)上和動作上看均屬于比較復雜的一種。本文以VMC2000型加工中心為例分析掉刀故障現(xiàn)象并加以處理,。
加工中心換刀動作分析
從PLC圖上看此機床換刀程序達900多步,，很難讀懂其工作原理。在此,，略運去ATC數(shù)據(jù)交換,、傳遞、存儲及刀號存儲等內(nèi)容,，把換刀動作簡述如下：CNC換刀指令(M06)→刀套下降→下降到位→機械手轉(zhuǎn)動→轉(zhuǎn)動減速→轉(zhuǎn)動到位→主軸刀松開→松開到位→機械手轉(zhuǎn)動→轉(zhuǎn)動減速→轉(zhuǎn)動到位→主軸刀夾緊→夾緊到位→機械手逆轉(zhuǎn)→機械原位,，換刀完成。其中,，機械手的快,、慢速由變頻器實現(xiàn)，電動機轉(zhuǎn)動時帶動機械凸輪傳動實現(xiàn)機械手的上升,、下降,。
掉刀故障
掉刀故障現(xiàn)象出現(xiàn)在新機床試運行一個月以后，一開始,，偶爾出現(xiàn)一次,，以為是偶然因素引起的，沒有引起足夠的重視,，慢慢地逐漸變多,，經(jīng)常在換第一把刀時掉刀，因是測量儀,，故很容易摔壞,，同時伴隨著主軸上的刀裝不到位的情況。仔細觀察,，掉刀故障有兩種情況出現(xiàn),，一種是由本工步加工完成后掉刀，一種是本工步根本沒加工，刀具落在工作臺上,。由于加工過程中,，換刀動作均執(zhí)行，動作順序正常,，故出現(xiàn)掉刀,、裝刀(裝到主軸上)不到位時均無任何報警現(xiàn)象，只有操作者在工件檢查或聽到掉刀異常聲音時,，才會發(fā)現(xiàn)故障,。
故障分析與處理
檢查機械手執(zhí)行ATC換刀故障排除步驟，把機械手停止在垂直極限位置,。檢查機械手手臂上的兩個卡爪及支持卡爪的彈簧等附件,。均沒有發(fā)現(xiàn)問題，說明機械手夾持刀具緊固,，在機械手轉(zhuǎn)動情況下不會出現(xiàn)掉刀現(xiàn)象,。
檢查刀具夾持情況根據(jù)刀具有主軸上裝不位的現(xiàn)象分析，可能是主軸內(nèi)孔中碟簧不能對刀具夾持緊固,，從而出現(xiàn)刀裝不到位,，甚至裝不上而掉刀現(xiàn)象。重新調(diào)整了打刀氣缸的行程,。試車時沒有出現(xiàn)任何問題,。運行幾天后又出現(xiàn)掉刀現(xiàn)象。
檢查換刀程序針對本故障僅出現(xiàn)在換刀動作過程中,，與其他動作無關(guān),，編輯一個自動換刀反復執(zhí)行程序，并運行此程序,，以期找到掉刀的真正原因。編輯自動換刀程序
在程序運行中,，發(fā)現(xiàn)如下情況：主軸刀具夾緊沒有到位,，甚至還沒有夾緊動作的情況下，機械手轉(zhuǎn)動,，于是掉刀,。依前文換刀動作順序分析主軸刀具夾緊到位行程開關(guān)誤動作引起掉刀故障。打開PLC梯形圖,，監(jiān)控該行程開關(guān),，反復按壓該行程開關(guān)，開關(guān)正常,，這說明掉刀故障仍未徹底排除,。
后廠家售后服務(wù)人員在檢查主軸內(nèi)的抓刀桿（因主軸內(nèi)冷漏水，主軸拆卸過），都沒發(fā)現(xiàn)問題,，偶爾掉刀現(xiàn)象還是存在,，在咨詢本部后，今后認為可能是機床離高頻淬火機太近,，存在電磁干擾,，對本機重新安裝了接地保護。在調(diào)試后沒有出現(xiàn)掉刀現(xiàn)象,。
機床運行很長時間后,，突然又出現(xiàn)掉刀現(xiàn)象，機床也已經(jīng)過保護期,，仔細觀察后,，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在和以前有一點不同，就是有時掉刀時會出現(xiàn)兩次換刀,，在裝刀后,，機械手本應(yīng)反轉(zhuǎn)退回的，但有時卻不抓刀,，機械手繼續(xù)正轉(zhuǎn),，造成機械強制把刀從主軸或刀杯中撞出（不好形容）然后報換刀時間過長警，然后突然出現(xiàn)刀臂位置不對報警,，后操作工反映,，這個報警近來出現(xiàn)的很頻繁，（公司有些操作工從學校出來時間不長,，英文也不是太好,，沒看懂報警內(nèi)容，也沒匯報,，認為是潤滑報警,，加油后很常時間才會再出現(xiàn)一次，故操作工認為是潤滑報警）,，分析認為是不應(yīng)該出現(xiàn)二次機械手正轉(zhuǎn),，而二次換刀應(yīng)該是第一次換刀到位后，信號沒到,，造成機械手繼續(xù)正轉(zhuǎn),，仔細觀察到位接近開關(guān)，到位時指示燈亮,，梯形圖也顯示到們,，開關(guān)間隙也正常。開機觀察,，發(fā)現(xiàn)有時機械手在原位,，而接近開關(guān)指示燈突然閃一下,，這時也報警，頻次不是很高,。因是臺灣廠機床,，后用國產(chǎn)接近開關(guān)（PNP型）更換了這一接近開關(guān)，繼續(xù)開機觀察關(guān)天,，沒有發(fā)現(xiàn)有報機械手位置不在原位警,，而在試運行換刀程序，掉刀現(xiàn)象不再發(fā)生,，機床已運行兩個月,，掉刀現(xiàn)象沒有再發(fā)生。
后分析原因,，可能是接近開關(guān)本身存在問題,，但因是新機床，且開始時沒報原位警,，故沒考慮到是它的問題,，而這次掉刀后，后來也沒更換和調(diào)整其它任何地方,。這也說明,，有時故障很簡單，而維修時可能想的問題很多,，反而復雜化,。通過以上維修過程可能看出，加工中心出現(xiàn)故障時,，需先易后難,，先簡后鳘，有步驟的一個故障一個故障的排除,，切莫因發(fā)現(xiàn)一處故障,，就認為問題徹底解決了。而操作工的匯報也很重要,，有時你沒問,，他根本就不知道哪對哪，造成故障后他才找維修,。
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