4.3刀庫換刀裝置的裝調與維修教程課件

1、數(shù)控機床機械系統(tǒng)裝調與維修一體化教程主編：韓鴻鸞模塊四 自動換刀裝置裝調與維修任務三 刀庫換刀裝置的裝調與維修 知識內容4任務引入1任務目標2任務實施3任務拓展5任務鞏固6床身 c)排刀架 d)帶動力刀具的刀架圖41 刀架換刀刀庫現(xiàn)代數(shù)控機床中，除數(shù)控車床外，具有自動換刀裝置的數(shù)控機床，如銑削中心、車銑中心等，一般采用刀庫換刀。任務目標掌握刀庫換刀裝置的拆裝工藝1會排除刀庫換刀裝置由機械原因引起的故障3能對刀庫換刀裝置進行拆裝與保養(yǎng)2 傳動軸圖43轉塔刀架l、2-齒輪；3-槽輪盤；4-滾子：6-齒輪：7、8-端面齒盤；9-錐銷；10-轉塔盤；11-轉塔軸；12-碟形彈簧；13、14-滾子；15

2、-杠桿 電機軸 動力軸過渡軸與搖臂檢測軸換刀液壓缸在教師的帶領下，讓學生參觀刀庫換刀裝置的裝配車間，并讓技術工人給學生介紹裝配工藝，學生通過與技術工人的交流，了解刀庫換刀裝置的裝配過程。一、同步換刀機構（QM系列）的拆裝 同步換刀機構（QM系列）的結構同步換刀機構（QM系列）的拆卸過程 ：在刀庫換刀裝置的拆裝過程有什么失誤？您是怎樣解決的？裝配注意事項1.機械手與刀庫的維護項目（1）嚴禁把超重，超長，非標準的刀具裝入刀庫，防止在機械手換刀時掉刀或刀具與工件、夾具等發(fā)生碰撞。（2）采取順序選刀方式的機床必須注意刀具放置在刀庫上的順序是否正確。（3）用手動方式往刀庫上裝刀時，要確保放置到位，牢固，

3、同時還要檢查刀座上鎖緊裝置是否可靠。（4）刀庫容量較大時，重而長的刀具在刀庫上應均勻分布，避免集中于一段。二、機械手與刀庫的維護（5）刀庫的鏈帶不能調得太松，否則會有“飛刀”的危險。（6）經常檢查刀庫的回零位置是否正確，機床主軸回換刀點的位置是否到位。（7）要注意保持刀具刀柄和刀套的清潔，嚴防異物進入。（8）開機時，應先使刀庫和換刀機械手空運行，檢查各部分工作是否正常。（9）平衡垂直運動部件的重量。通常平衡的方法主要有三種。第一種是當垂直運動部件的重量較輕時，可采用直接加粗傳動絲杠，加大電機扭矩的方法。第二種是使用平衡重錘，第三種是液壓平衡法。 2.機械手與刀庫的維護操作機械手與刀庫的維護操作

4、氣槍所用的氣源必須經過“壓縮空氣凈化器”將水分過濾后才能使用，嚴禁吹出的氣體中帶有水，以免導致刀庫零部件生銹，影響機械精度。檢修實例1:刀庫無法旋轉的故障排除三、常見故障診斷與排除故障現(xiàn)象：自動換刀時，刀鏈運轉不到位，刀庫就停止運轉了，機床自動報警。故障分析：1.檢查電氣控制系統(tǒng)，沒有發(fā)現(xiàn)什么異常，2.刀庫鏈或減速器內有異物卡?。徽?.刀庫鏈上的刀具太重；正常4.潤滑不良。正常5.發(fā)現(xiàn)伺服電動機內部有許多切削液，致使線圈短路。故障處理：更換密封圈和伺服電動機后，故障排除。檢修實例2:機械手不能縮爪故障排除故障現(xiàn)象：某配套FANUC 11系統(tǒng)的BX-110P加工中心，JOG方式時，機械手在取送

5、刀具時，不能縮爪。機床在JOG狀態(tài)下加工工件時，機械手將刀具從主刀庫中取出送入送刀盒中，不能縮爪，但卻不報警；將方式選擇到ATC狀態(tài)，手動操作都正常。故障分析：經查看梯型圖，原來是限位開關LS916并沒有壓合；調整限位開關位置后，機床恢復正常。但過一段時間后，再次出現(xiàn)此故障，檢查LS916并沒松動，經查發(fā)現(xiàn)液壓缸拉桿頂端鎖緊螺母的緊定螺釘松動，使液壓缸伸縮的行程發(fā)生了變化。故障排除：調整了鎖緊螺母并擰緊緊定螺釘后，此故障排除。檢修實例3:機械手無法從主軸和刀庫中取出刀具的故障排除故障現(xiàn)象：某臥式加工中心機械手，換刀過程中，動作中斷，報警指示燈顯示器發(fā)出2012號報警，顯示內容為“ARM EXP

6、ENDING TROUBLE”（機械手伸出故障）。故障分析：機械手不能伸出，以致無法完成從主軸和刀庫中拔刀故障的原因可能如下。（1）“松刀”感應開關失靈。在換刀過程中，各動作的完成信號均由感應開關發(fā)出，只有上一動作完成后才能下一步動作。第3步為“主軸松刀”，如果感應開關未發(fā)信號，則機械手“拔刀”就不會動作。檢查兩感應開關，信號正常。檢修實例3:機械手無法從主軸和刀庫中取出刀具的故障排除（2）“松刀”電磁閥失靈。檢查主軸的“松刀”電磁閥，動作均正常。（3）“松刀”液壓缸因液壓系統(tǒng)壓力不夠或漏油而不動作，或行程不到位。檢查刀庫松刀液壓缸，動作正常，行程到位；液壓缸無漏油現(xiàn)象。（4）機械手系統(tǒng)有問題

7、，建立不起“拔刀”條件。檢查電動機控制電路系統(tǒng)正常。（5）刀具是靠碟簧通過拉桿和彈簧卡頭而將刀具尾端的拉釘拉緊的。松刀時，液壓缸的活塞桿頂壓頂桿，頂桿通過空心螺釘推動拉桿，一方面使彈簧卡頭松開刀具的拉釘，另一方面又頂動拉釘，使刀具右移而在主軸錐孔中變“松”。檢修實例3:機械手無法從主軸和刀庫中取出刀具的故障排除主軸系統(tǒng)不松刀的原因可能有以下幾點：（1）刀具尾部拉釘?shù)拈L度不夠，致使液壓缸雖已運動到位。（2）拉桿尾部空心螺釘位置起了變化。（3）頂桿出了問題（如變形或磨損）而使刀具無法“松開”。（4）彈簧卡頭出故障，不能張開。（5）主軸裝配調整時，刀具移動量調得太小。拆下“松刀”液壓缸，檢查發(fā)現(xiàn)這一

8、故障系制造裝配時，空心螺釘?shù)纳斐隽空{整得太小。故障處理：調整空心螺釘?shù)摹吧斐隽俊?，保證在主軸“松刀”液壓缸行程到位后，刀柄在主軸錐孔中的壓出量為0.40.5mm。經以上調整后，故障排除 檢修實例4: JCS-018A方式加工中心機械手失靈故障排除故障現(xiàn)象：手臂旋轉速度快慢不均勻，汽液轉換器失油頻率加快，機械手旋轉不到位，手臂升降不動作，或手臂復位不靈。調整SC-15節(jié)流閥配合手動調整，只能維持短時間正常運行，且排氣聲音逐漸混濁，不象正常動作時清晰，最后到不能換刀。故障分析：1.手臂旋轉75抓主軸和刀套上的刀具，必須到位抓牢，才能下降脫刀。動作到位后旋轉180換刀位置上升分別插刀，手臂再復位、刀

9、套上。75、180旋轉，其動力傳遞是壓縮空氣源推動氣液轉換器轉換成液壓油由電控程序指令控制。檢修實例4: JCS-018A方式加工中心機械手失靈故障排除2.因刀套上下和手臂上下是獨立的氣源推動，排氣也是獨立的消聲排氣口，所以不受手臂旋轉力傳遞的影響，但旋轉不到位時，手臂升降是不可能的。3.觀察75、180手臂旋轉，或不旋轉時油缸伸縮對應氣液轉換各油標升降、高低情況，發(fā)覺左右配對的氣液轉換器的左邊呈上限右邊就呈下限，反之亦然，且公用的排氣口有較大的油液排出，分析氣液轉換器、尼龍管道均屬密閉安裝，所以此故障原因應在執(zhí)行器件液壓缸上。4.拆卸機械手液壓缸，解體檢查，發(fā)現(xiàn)活塞支承環(huán)O形圈均有直線性磨損

10、，已不能密封。故障處理：更換液壓缸缸筒與O形圈，重裝調整后故障消失。檢修實例5：刀庫互鎖M03不能執(zhí)行的故障排除故障現(xiàn)象：某配套SIEMENS 810M的立式加工中心，在自動運行如下指令時：T*M06；S*M03； G00Z-100；有時出現(xiàn)主軸不轉，而Z軸向下運動的情況。故障分析：本機床采用的是無機械手換刀方式，換刀動作通過氣動控制刀庫的前后、上下實現(xiàn)的。由于故障偶然出現(xiàn)，分析故障原因，它應與機床的換刀與主軸間的互鎖有關。仔細檢查機床的PLC程序設計，發(fā)現(xiàn)該機床的換刀動作與主軸間存在互鎖，即：只有當?shù)稁煸诤笪粫r，主軸才能旋轉；檢修實例5：刀庫互鎖M03不能執(zhí)行的故障排除故障分析：現(xiàn)場觀察刀庫

11、的動作過程，發(fā)現(xiàn)該刀庫運動存在明顯的沖擊，在刀庫到達后位時，存在振動現(xiàn)象。通過系統(tǒng)診斷功能，可以明顯發(fā)現(xiàn)刀庫的“后位”信號有多次通斷的情況。而程序中的“換刀完成”信號(M06執(zhí)行完成)為刀庫的“后位到達”信號，當?shù)稁旌笸藭r在第一次發(fā)出到位信號后，系統(tǒng)就認為換刀已經完成，并開始執(zhí)行S*M03指令。但M03執(zhí)行過程中(或執(zhí)行完成后)，由于振動，刀庫后位信號再次消失，引起了主軸的互鎖，從而出現(xiàn)了主軸停止轉動而Z軸繼續(xù)向下的現(xiàn)象。故障處理：通過調節(jié)氣動回路，使得刀庫振動消除，并適當減少無觸點開關的檢測距離，避免出現(xiàn)后位信號的多次通斷現(xiàn)象。在以上調節(jié)不能解決時，可以通過增加PLC程序中的延時或加工程序中

12、的延時解決。在教師、工廠工程人員、數(shù)控機床的維修人員、數(shù)控機床的安裝調試人員的參與下，學生結合上網查詢、圖書館查資料等手段，總結刀庫換刀裝置常見故障診斷。刀庫及換刀機械手結構復雜，且在工作中又頻繁運動，所以故障率較高。目前數(shù)控機床50%以上故障都與它們有關。刀庫換刀裝置常見故障診斷刀庫及換刀機械手的常見故障及排除方法任務拓展普通之換刀機構（FV系列）的拆卸普通之換刀機構（FV系列）的拆卸過程裝配過程是拆卸的逆過程普通之換刀機構（FV系列）的拆卸過程任務鞏固 一、填空題1.采取順序選刀方式的機床必須做到刀具放置在刀庫上的順序要正確。2. 每半年檢查加工中心換刀缸潤滑油，不足時需要及時添加。3.

13、每季度檢查加工中心刀臂式換刀機構齒輪箱油量，不足時需要添加齒輪箱油。4. 每季度在刀臂式刀庫傳動部分須及時加潤滑油脂。5.刀套上的調整螺釘松動或彈簧太松，將使刀套不能夾緊刀具。二、選擇題1.刀具交換時，掉刀的原因主要是由于（ D ）引起的。A.電動機的永久磁體脫落 B.松鎖刀彈簧壓合過緊C.刀具質量過小（一般小于5kg） D.機械手轉位不準或換刀位置飄移2.在刀具交換過程中主軸里刀具拔不出，發(fā)生原因可能為（ D ）。A.克服刀具夾緊的液壓力小于彈簧力 B.液壓缸活塞行程不夠 C.用于控制刀具放松的電磁換向閥不得電 D.以上原因都有可能3.造成卸刀時彈簧套沒有隨螺帽自動脫離主軸內孔的原因是（D ）。A.彈簧套或主軸內孔表面有異物。在安裝前，表面沒有清理干凈B.安裝時螺帽擰得