數(shù)控車床維修畢業(yè)論文

word文檔可自由復制編輯摘要數(shù)控車床在使用過程中，我們常見的故障有刀架類、主軸類、螺紋加工類、系統(tǒng)類、驅(qū)動類、通信類等故障，而其中刀架故障占有很大的比例。刀架作為數(shù)控車床的重要配件，在機床運行工作中起著重要的作用，一旦出現(xiàn)故障很可能造成工件報廢，甚至造成卡盤與刀架碰撞的事故。而刀架故障后機床暫時不能使用，這就在時間上的人力、物力資源上造成浪費。假如我們能對進行一些基本的維修，便可節(jié)約成本，節(jié)省時間，創(chuàng)造一定的經(jīng)濟效益。此次對刀架的維修時間較短，且維修過程也涉及到刀架的其他類型的刀架故障維修。數(shù)控車床在使用過程中，常常出現(xiàn)的是撞刀事件。我們就以亞龍YL—558型0imateTD數(shù)控車床實訓設(shè)備為例進行簡單的分析刀架結(jié)構(gòu)原理，進行故障分析及故障處理，排除故障后裝配調(diào)試來論述。通過闡述亞龍YL—558型0imateTD數(shù)控車床實訓設(shè)備的電動刀架的結(jié)構(gòu)，以其機械原理來分析故障原因、判定故障部位，最后進行排除及裝配調(diào)試。亞龍558型數(shù)控車床刀架工作原理及電路控制原理數(shù)控車床使用的回轉(zhuǎn)刀架是最簡單的自動換刀裝置，有四工位和六工位刀架，回轉(zhuǎn)刀架按其工作原理可分為機械螺母升降轉(zhuǎn)位、十字槽轉(zhuǎn)位等方式，其換刀過程一般為刀架抬起、刀架轉(zhuǎn)位、刀架壓緊并定位等幾個步驟?；剞D(zhuǎn)刀架必須具有良好的強度和剛性，以承受粗加工的切削力。同時還要保證回轉(zhuǎn)刀架在每次轉(zhuǎn)位的重復定位精度。在JOG方式下，進行換刀，主要是通過機床控制面板上的手動換刀鍵來完成的，一般是在手動方式下，按下?lián)Q刀鍵，刀位轉(zhuǎn)入下一把刀。刀架在電氣控制上，主要包含刀架電機正反轉(zhuǎn)和霍爾傳感器兩部分，實現(xiàn)刀架正反轉(zhuǎn)的是三相異步電機，通過電機的正反轉(zhuǎn)來完成刀架的轉(zhuǎn)位與鎖緊；而刀位傳感器一般是由霍爾傳感器構(gòu)成，四工位刀架就有四個霍爾傳感器安裝在一塊圓盤上，但觸發(fā)霍爾傳感器的磁鐵只有一個。第一節(jié)刀架的機械結(jié)構(gòu)及工作原理圖1-1刀架實物圖按下?lián)Q刀鍵或輸入換刀指令后，電機正轉(zhuǎn)，并經(jīng)聯(lián)軸器，由滑鍵帶動蝸桿、渦輪、軸、軸套轉(zhuǎn)動。軸套的外圓上有兩處凸起，可在套筒內(nèi)孔中的螺旋槽內(nèi)滑動，從而舉起與套筒相連的刀架及上端齒盤，使齒盤與下端齒盤分開，完成刀架抬起動作。刀架抬起后，軸套仍在繼續(xù)轉(zhuǎn)動，同時帶動刀架轉(zhuǎn)過90°（如不到位，刀架還可繼續(xù)轉(zhuǎn)位180°、270°、360°)，并由微動開關(guān)發(fā)出信號給數(shù)控裝置。刀架轉(zhuǎn)到位后，由微動開關(guān)的信號使電動機反轉(zhuǎn)，利用銷使刀架定位而不再隨軸套回轉(zhuǎn)，于是刀架向下移動，上下端齒盤合攏壓緊。蝸桿繼續(xù)轉(zhuǎn)動并產(chǎn)生軸向位移，壓縮彈簧，套筒的外圓曲面壓縮開關(guān)使電動機停止旋轉(zhuǎn)，從而完成一次轉(zhuǎn)位。對于四工位自動回轉(zhuǎn)刀架來說，它最多裝有4把刀具，微機系統(tǒng)控制的任務(wù)，就是選中任意一把刀具，讓其回轉(zhuǎn)到工作位置?，F(xiàn)以其中任意一把刀具1#刀為例簡述刀架換刀的過程。word文檔可自由復制編輯圖1-2為1#轉(zhuǎn)位到工作位置的流程圖按下?lián)Q刀鍵或輸入換刀指令后，電機正轉(zhuǎn)，并經(jīng)聯(lián)軸器，由滑鍵帶動蝸桿、渦輪、軸、軸套轉(zhuǎn)動。軸套的外圓上有兩處凸起，可在套筒內(nèi)孔中的螺旋槽內(nèi)滑動，從而舉起與套筒相連的刀架及上端齒盤，使齒盤與經(jīng)濟型數(shù)控車床刀架式在普通車床四方位刀架的基礎(chǔ)上發(fā)展的一種自動換刀裝置，其功能和普通四方位刀架一樣：有四個刀位，能夾持四把不同功能的刀具，方刀架回轉(zhuǎn)90度時，刀架交換一個刀位，但方刀架回轉(zhuǎn)和刀位號的選擇是由加工程序指令控制的。換刀時方刀架的動作順序是：刀架抬起、刀架轉(zhuǎn)位、刀架定位和夾緊。完成上述動作要求，要有相應(yīng)的機構(gòu)來實現(xiàn)，下面就以四工位刀架為例來說明其結(jié)構(gòu)與原理，如圖1-3所示。圖1-3刀架結(jié)構(gòu)原理圖1-電動機2-聯(lián)軸器3-渦輪軸4-渦輪絲杠5-刀架底座6-粗定位盤7-刀架體8-球頭銷9-轉(zhuǎn)位套10-電刷座11-發(fā)信體12-螺母13,14-電刷15-粗定位銷該刀架可以安裝4把不同的刀具，轉(zhuǎn)位信號由加工程序指定。當換刀指令發(fā)出后，小型電動機1啟動正轉(zhuǎn)，通過平鍵套筒聯(lián)軸器2使蝸桿軸3轉(zhuǎn)動，從而帶動蝸輪絲杠4轉(zhuǎn)動。渦輪的上部外圓柱加工有外螺紋，所以該零件稱為蝸輪絲杠。刀架體7內(nèi)孔加工有內(nèi)螺紋，與渦輪絲杠旋合。蝸輪絲杠與刀架中心軸外圓是滑動配合，在轉(zhuǎn)位換刀時，中心軸固定不動，蝸輪絲杠環(huán)繞中心軸旋轉(zhuǎn)。當渦輪開始旋轉(zhuǎn)時，由于刀架底座5和刀架體7上的端面齒處在黏合狀態(tài)，且渦輪絲杠軸向固定，這時刀架體7抬起。當?shù)都荏w抬至一定距離后，端面齒脫開。轉(zhuǎn)位套9用銷釘與蝸輪絲杠4連接，隨蝸輪絲杠一同轉(zhuǎn)動，當端面齒完全脫開，轉(zhuǎn)位套正好轉(zhuǎn)過160°（如圖A-A所示），球頭銷8在彈簧力的作用下進入轉(zhuǎn)位套9的槽中，帶動刀架體轉(zhuǎn)位。刀架體7轉(zhuǎn)動時帶著電刷10轉(zhuǎn)動，當轉(zhuǎn)到程序指定的刀號時，定位銷15在彈簧力的作用下進入粗定位盤6的中進行粗定位，同時電刷13、14接觸導通，使電動機1反轉(zhuǎn)，由于粗定位槽的限制，刀架體7不能轉(zhuǎn)動，使其在該位置上垂直落下，刀架體7和刀架底座5上的端面齒黏合，實現(xiàn)精確定位。電動機繼續(xù)反轉(zhuǎn)，此時渦輪停止轉(zhuǎn)動，蝸桿軸3繼續(xù)轉(zhuǎn)動，隨著夾緊力的增加，轉(zhuǎn)矩不斷擴大，達到一定值時，在傳感器控制下，電動機1停止轉(zhuǎn)動。譯碼裝置由發(fā)信體11、電刷13、14組成，電刷13負責發(fā)信，電刷14負責位置判斷。刀架不定期會出現(xiàn)過位或不到位時，可松開螺母12調(diào)好發(fā)信體11與電刷14的相對位置。這種刀架在經(jīng)濟型數(shù)控車床及普及車床的控制化改造中廣泛運用。通常為90°第二節(jié)刀架控制原理亞龍558型數(shù)控車床刀架是由機床PMC來進行控制，對于四工位刀架來說，控制比較簡單，亞龍558型數(shù)控車床刀架控制原理其實就是指刀架的整個換刀過程，刀架的換刀過程其實是通過PMC對控制刀架的所有I/O信號進行邏輯處理及計算。實現(xiàn)刀架的順序控制。另外為了保證換刀能夠正確進行，系統(tǒng)一般還要設(shè)置一些相應(yīng)的系統(tǒng)參數(shù)來換刀過程進行調(diào)整。在分析之前，我們首先了解刀架控制的電氣部分。刀架電氣控制部分如圖1-4所示。圖中的a是刀架控制的強電部分，主要是控制刀架電機的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)；圖b是刀架控制的交流控制回路，主要是控制兩個交流接觸器的導通和關(guān)閉來實現(xiàn)a中的強電控制；圖c部分是刀架控制的繼電器控制回路及PMC的輸入及輸出回路，整個過程的控制最終是由這個模塊來完成的。圖中各器件的作用如下：1M刀架電機2QF6過載保護電源斷路器3KM3、KM4刀架電機正、反轉(zhuǎn)控制接觸器4KA7、KA8刀架電機正、反轉(zhuǎn)控制中間繼電器5S1~S4刀位檢測霍爾元件6SB1手動換刀啟動按鈕7RC3三相滅弧器8RC1、RC2單項滅弧器刀架控制I/O信號模塊如下：PMC輸入信號：X0.2手動換刀啟動按鈕信號X3.0~X3.31~4號刀位刀位信號PMC輸出信號：Y3.4刀架正轉(zhuǎn)繼電器控制Y3.0刀架反轉(zhuǎn)繼電器控制Y6.1手動選刀指示燈接線回路圖分析：假設(shè),在程序里輸入：T0100；點“啟動”按鈕。這時，Y3.4得到信號KA7線圈得電，接觸器回路中KA7觸點導通，線圈KM3得電，接觸器KM3觸點動作閉合強電路中刀架正轉(zhuǎn)線路，刀架正轉(zhuǎn)線路導通，刀架正轉(zhuǎn)，當霍爾元件檢測到1號刀刀位信號時，Y3.4信號消失，正轉(zhuǎn)結(jié)束。此時Y3.0得到信號，KA8線圈得電，接觸器回路中KA8觸點導通，線圈KM4得電，接觸器KM4觸點動作閉合強電路中刀架反轉(zhuǎn)線路，刀架反轉(zhuǎn)線路導通，刀架開始反轉(zhuǎn)定位鎖緊，（鎖緊的時間是由系統(tǒng)設(shè)置的時間而定）電機停轉(zhuǎn)，換刀結(jié)束。其他3把刀換刀方式依次類推。word文檔可自由復制編輯 第二章亞龍558型數(shù)控車床刀架故障與診斷第一節(jié)刀架故障情況初步判斷方法（1）聽A.仔細聽操作人員反映的現(xiàn)象，對產(chǎn)生疑問的地方，應(yīng)詢問清楚，以便排除人為為因素造成的問題B.現(xiàn)場聽刀架運轉(zhuǎn)聲音，以便觀察是否存在異常噪聲。（2）看A.看刀架運轉(zhuǎn)過程是否正常。B.觀察被加工零件的精度以及零件表面切屑痕跡，以便判斷刀架是否鎖緊，重復定位是否良好。（3）轉(zhuǎn)A.對有故障的刀架，不要急于拆卸，可用手工方式轉(zhuǎn)動刀架。對于蝸桿端部有一個6mm內(nèi)6角孔，先拆除該處密封釘，便可以用內(nèi)6角扳手使刀架進行轉(zhuǎn)位、鎖緊。第二節(jié)查看PMC狀態(tài)表發(fā)那科系統(tǒng)提供PMC狀態(tài)查詢，我們可以按系統(tǒng)面板上的【SYSTEM】-【PMC】-【信號】，搜索X3查詢現(xiàn)有地址的狀態(tài)。正常狀態(tài)下的刀架是有一位是低電平，三個為高電平，如果四位相同，那么就表示刀架信號異常，就會產(chǎn)生不能換刀的故障，這時候，就需要用檢查發(fā)訊盤與線路了。發(fā)那科提供的信號狀態(tài)查詢功能，可以很好的進行信號狀態(tài)的查詢，對判斷故障原因提供很大的方便。這個功能是需要我們word文檔可自由復制編輯第三節(jié)刀架常見故障發(fā)生原因及排除方法1、刀架刀位轉(zhuǎn)不停故障原因及處理方法故障原因處理方法系統(tǒng)無+24V；COM輸出用萬用表打系統(tǒng)出線端，看這兩點輸出電壓是否正?；虼嬖冢綦妷翰淮嬖冢瑒t為系統(tǒng)故障，需更換主板或送廠家維修。系統(tǒng)有+24V；COM輸出，但與刀架霍爾元件連接斷路；或+24V對COM地短路用萬用表檢查刀架的+24V、COM地與系統(tǒng)的接線是否存在斷路（若斷路，接上就行了）；檢查+24V是否對COM地短路，將+24V電壓降低。系統(tǒng)有+24V；COM輸出，連接正常，霍爾元件+24V和COM地回路斷路霍爾元件長期處于潮濕環(huán)境造成線路氧化斷路，重新用導線連接即可。刀位上+24V電壓偏低，線路上的上拉電阻開路用萬用表測量每個刀位上的電壓是否正常，如果偏低，檢查上拉電阻，若是開路，則更換1/4w2k上拉電阻系統(tǒng)有反轉(zhuǎn)控制信號輸出，但與刀架電機之間的回路存在問題檢查各中間連線是否存在斷路，檢查KM4觸點是否接觸不良，KA8繼電器觸點是否不良，KM4接觸器、KA8繼電器的線圈是否燒壞。刀位電平信號參數(shù)未設(shè)置好檢查系統(tǒng)刀架參數(shù)高低電平參數(shù)是否正常，修改參數(shù)霍爾元件損壞在對應(yīng)刀位無斷路的情況下，若所對應(yīng)的刀位線有低電平輸出，則霍爾元件無損壞，否則需更換刀架的霍爾元件。（一般四個霍爾元件同時壞的幾率很小）磁塊故障，磁塊無磁性或磁性不強更換磁塊或增強磁塊性，若磁塊在刀架抬起時位置太高，則需調(diào)整磁塊的位置，使磁塊對正霍爾元件2、刀架有時不轉(zhuǎn)故障原因及處理方法刀架的控制信號受到干擾系統(tǒng)可靠接地，抗干擾電容是否接好刀架內(nèi)部機械故障，造成的偶爾卡死拆開刀架，看球頭銷是否錯位造成的機械卡死，轉(zhuǎn)位盤是否放在正確位置。刀架不轉(zhuǎn)故障原因及處理方法刀架電機三相反接刀架的主回路的相序是否接反，是否正轉(zhuǎn)改為了反轉(zhuǎn)主回路三相是否上電或缺相將刀架電機線中兩條線用萬用表檢查是否有380V外部電壓系統(tǒng)的正轉(zhuǎn)控制信號無輸出用萬用表量系統(tǒng)出線端，同時手動換刀，看這兩點的輸出電壓是否有+24V，若電壓不存在，則為系統(tǒng)故障，需送廠家維修更換相關(guān)IC元器件系統(tǒng)的正轉(zhuǎn)控制信號輸出正常，但控制信號回路斷路或元件損壞檢查正轉(zhuǎn)信號是否斷路，檢查各觸點是否接觸良好，強電正轉(zhuǎn)KM3接觸器和控制回路KA7繼電器是否動作或損壞。刀架電機無電源供給檢查刀架電機電源供給回路是否存在斷路，各觸點是否接觸良好，強電電器元器件是否損壞；檢查熔斷器是否熔斷機械卡死按“手動選刀”后刀架不轉(zhuǎn)，一會屏幕上會出現(xiàn)因過載引起的報警，或可用手工方式轉(zhuǎn)動刀架。對于蝸桿尾端部有一個6mm內(nèi)6角孔，先拆除該處密封釘，便可以用內(nèi)6角扳手使刀架進行轉(zhuǎn)位、鎖緊，看是否能轉(zhuǎn)動。反鎖時間過長造成的機械卡死因反轉(zhuǎn)參數(shù)的時間設(shè)置太長，造成反鎖太緊，而不能正轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)參數(shù)時間，同時拆開蝸桿端部有一個6mm內(nèi)6角孔，先拆除該處密封釘，便可以用內(nèi)6角扳手使刀架進行正轉(zhuǎn)，使電機能夠轉(zhuǎn)動。刀架電機損壞拆開刀架蝸桿的首端，轉(zhuǎn)動刀架，看電機是否轉(zhuǎn)動，若不轉(zhuǎn)動，在確定線路沒問題時，更換刀架電機。4、刀架鎖不緊故障原因及處理方法霍爾元件位置沒對正拆開刀架頂蓋，旋動并調(diào)整發(fā)信盤位置，使刀架的霍爾元件對準磁塊，使刀位停在準確位置。系統(tǒng)反鎖時間不夠長調(diào)整系統(tǒng)反轉(zhuǎn)時間參數(shù)機械鎖緊機構(gòu)故障拆開刀架，調(diào)整機械，檢查球頭定位銷是否折斷。5、刀架找不到某一把刀，其余刀位正常故障原因及處理方法此位刀信號斷路，造成系統(tǒng)無法檢測到刀位信號檢查該刀位信號與系統(tǒng)的連接是否存在斷路系統(tǒng)的刀位信號接收電路有問題當確定該刀位霍爾元件沒問題，以及該刀位與系統(tǒng)的信號連線沒問題的情況下更換主板6、輸入刀位號能轉(zhuǎn)，但直接按換刀鍵不轉(zhuǎn)故障原因及處理方法系統(tǒng)自帶原因亞龍558型數(shù)控車床在起動后，需要先編程刀位轉(zhuǎn)動程序，否則按換刀鍵是失靈的。參考文獻亞龍數(shù)控車558型維修實訓指導書容維芝數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)與維修潘海麗數(shù)控機床故障分析與維修后記通過對數(shù)控車床刀架的安裝、調(diào)試，使我深刻的意識到它的重要性。而當今社會隨著電子術(shù)和自動化技術(shù)的高速發(fā)展，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。以微處理器為基礎(chǔ)以大規(guī)模集成電路為標志的數(shù)控設(shè)備，給機械制造業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了條件，并帶來了很大的效益。數(shù)控機床是一種高投入的高效自動化機床，加工柔性好、精度高，由于其投資比普通