刀库及换刀装置的维修实例

6.4.3　刀架、刀库及换刀装置的维修实例

实例1

故障现象：某加工中心采用凸轮机械手换刀。换刀过程中，动作中断，发出2035号报警，显示机械手伸出故障。

分析及处理过程：根据故障报警内容，机床是因为无法执行下一步“从主轴和刀库中拔出刀具”，而使换刀过程中断并报警。

机械手未能伸出完成从主轴和刀库中拔刀动作，产生故障的原因可能有：

（1）“松刀”感应开关失灵。在换刀过程中，各动作的完成信号均由感应开关发出，只有上一动作完成后才能进行下一动作。第3步为“主轴松刀”，如果感应开关未发信号，则机械手“拔刀”就不会动作。检查两感应开关，信号正常。

（2）“松刀”电磁阀失灵。主轴的“松刀”，是由电磁阀接通液压缸来完成的。如电磁阀失灵，则液压缸未进油，刀具就“松”不了。检查主轴的“松刀”电磁阀，动作均正常。

（3）“松刀”液压缸因液压系统压力不够或漏油而不动作，或行程不到位。检查刀库松刀液压缸，动作正常，行程到位；打开主轴箱后罩，检查主轴松刀液压缸，发现已到达松刀位置，油压也正常，液压缸无漏油现象。

（4）机械手系统有问题，建立不起“拔刀”条件。其原因可能是电动机控制电路有问题。检查电动机控制电路系统正常。

（5）刀具是靠碟簧通过拉杆和弹簧卡头而将刀具柄尾端的拉钉拉紧的。松刀时，液压缸的活塞杆顶压顶杆，顶杆通过空心螺钉推动拉杆，一方面使弹簧卡头松开刀具的拉钉，另一方面又顶动拉钉，使刀具右移而在主轴锥孔中变“松”。

主轴系统不松刀的原因估计有以下几点：

（1）刀具尾部拉钉的长度不够，致使液压缸虽以运动到位，而仍未将刀具顶“松”；

（2）拉杆尾部空心螺钉位置起了变化，使液压缸行程满足不了“松刀”的要求；

（3）顶杆出了问题，以变形或磨损；

（4）弹簧卡头出故障，不能张开；

（5）主轴装配调整时，刀具移动量调得太小，致使在使用过程中一些综合因素导致不能满足“松刀”条件。

处理方法：拆下“松刀”液压缸，检查发现这一故障系制造装配时，空心螺钉的伸出量调整得太小，故“松刀”液压缸行程到位，而刀具在主轴锥孔中“压出”不够，刀具无法取出。调整空心螺钉的“伸出量”，保证在主轴“松刀”液压缸行程到位后，刀柄在主轴锥孔中的压出量为0.4~0.5mm。经以上调整后，故障排除。

实例2

故障现象：自动换刀时刀链运转不到位。当进行到自动换刀程序时，刀库开始运转，但是所需要换的刀具没有传动到位，刀库就停止运转了。3min后机床自动报警。

分析及处理过程：TH42160龙门加工中心采用的链式刀库，其配套的CNC系统为SIMENS 840D。

由上述故障查报警知道是换刀时间超出。此时在MDI方式中，无论用手动输入刀库顺时针旋转还是逆时针旋转动作指令，刀库均不动作。检查电气控制系统，没有发现什么异常。PLC输出指示器上的发光二极管燃亮，表明PLC有输出，那么问题应该发生在机械传动方面，估计故障可能出在减速器上。为此，拆除了防护罩，卸下了伺服电动机，拆开减速器，发现减速器内一传动轴上的连接键脱落，致使动力传动路线中断，刀库无法旋转。修复减速器后，故障排除。