数控机床刀库与换刀机械手常见的故障与排除方法

刀库是数控机床贮存刀具的地方，刀库的形式有盘式刀库和链式刀库两种。换刀装置有机械手交换和无机械手交换两种形式，用来在主轴和刀库之间实现刀具交换，机械手换刀结构速度快，无机械手换刀结构简单，价格低廉，但换刀时间稍长。

刀库和换刀装置由于机械机构复杂，使用频繁，是数控机床较容易出故障的部位。

刀库和换刀装置常见的故障是刀库不能转动或转动不到位、刀套不能夹紧刀具、机械手夹刀不稳或机械手运动误差过大等。刀库和换刀装置还装有机械原点和位置检测装置，由于电气原因造成刀库和换刀装置出现反馈信号错误的机会也很多。

刀库和换刀装置产生故障的原因主要是机械结构的磨损和电气元件松动造成的，另外与装配时的调整不到位也有一定关系。

表2 刀库与换刀机械手常见的故障与排除方法

刀库安装及调试方法

刀库的安装调试方法及注意事项一、调试前先确认刀库动作是否正确。（刀套上下、刀盘正反转、刀臂旋转方向）。二、FANUC刀库调试参数及方法㈠圆盘式（机械臂）刀库 ?Z轴换刀点高度参数1241。 ?主轴定向角度参数4077 。（注：参数3117#1设为1，可以在诊断画面445号参数下检测主轴角度位置。） ?刀库重置M40. 方法：打开K参数画面，K1.5/1 Z轴上下 K4.7/1 刀库显示表打开及显示 K4.5/1刀臂旋转 K7.0/1 打开气压低检测信号然后把Z轴移动到安全位置，手动模式下主轴定向，按F1旋转刀臂. 注意：?Z轴始终位于刀臂安全位置之上。 ?刀库调试完成后，除K4.7打开外，其余K参数要全部关闭。 ?ATC动作前查看刀套水平状态。㈡斗笠式刀库（伞形刀库）高度及角度参数同上 K参数画面，K1.5/1 Z轴上下

K6.0/1刀盘进退然后把Z轴移动到安全位置，手动模式下主轴定向，按F1进退刀盘。三、三菱刀库调试方法及参数㈠圆盘式（机械臂）刀库 ?Z轴换刀点高度参数2038 ?主轴定向角度参数3108 ?M21刀套下（垂直） ?M20刀套上方法：打开IF诊断画面L102/1 Z轴上下 L107/1 机械臂旋转然后把Z轴移动到安全位置，在位置画面输入M25（扣刀）/M26（换刀）/M27（刀臂回到位）执行刀臂动作。注意：?刀库调试完成后，L102、L107要置为0. ? Z轴始终位于刀臂安全位置之上。 ?ATC动作前查看刀套水平状态。㈡斗笠式刀库高度及角度参数同上 IF诊断画面X21A/1 Z轴上下 Y206/1刀盘进退然后把Z轴移动到安全位置，在IF诊断画面下对Y206/1或0进行刀盘进退。

刀库故障及维修机床数控机床备课讲稿

刀库控制非常复杂，涉及到的硬件主要是伺服电机传动或普通交流电机传动或液压马达、电磁阀、接近开关、行程开关、等器件，通过复杂的PLC程序对刀库进行控制，实现数控机床加工中心自动换刀或手动换刀、卸刀、装刀等动作。作为一名合格的优秀技工，熟悉NC参数、刀库动作的流程、电磁阀的工作原理等是十分必要的，因为只有这样才能更好的调试、维修及维护刀库。 1.刀库动作时序一般流程图图1-1 刀库动作的时序流程图

刀库动作的一般流程如图1-1所示，熟悉刀库动作的流程对故障分析及调试有一定的指导意义，刀库动作的控制主要包括自动换刀和手动换刀，刀库的硬件并不是很复杂，那么是如何实现复杂的刀库控制呢？主要是通过PLC程序对刀库进行控制，使刀库能够安全、可靠、稳定的完成复杂控制。 2．刀库及换刀机械手的常见故障和维护刀库及换刀机械手结构较复杂，且在工作中又频繁运动，所以故障率较高。目前机床上有60％以上的故障都与之有关。如刀库定位伸缩不到位，刀库运动故障、定位误差过大、机械手夹持刀柄不稳定、机械手动作误差过大等。这些故障最后都造成换刀动作卡位，整机停止工作。因此刀库及换刀机械手的维护十分重要。 2．1 刀库及换刀机械手的维护要点 (1)严禁把超重、超长的刀具装入刀库，防止在机械手换刀时掉刀或刀具与工件、夹具等发生碰撞。 (2)顺序选刀方式必须注意刀具放置在刀库中的顺序要正确，其他选刀方式也要注意所换刀具是否与所需刀具一致，防止换错刀具导致事故发生。 (3)用手动方式往刀库上装刀时，要确保装到位，装牢靠，并检查刀座上的锁紧装置是否可靠。 (4)经常检查刀库的回零位置是否正确，检查机床主轴回换刀点位置是否到位，发现问题要及时调整，否则不能完成换刀动作。 (5)要注意保持刀具刀柄和刀套的检查机械手液压系统的压力是

数控诊断复习题

名词解释 1.故障: 数控机床全部或部分丧失了系统规定的功能就称为故障。 2.故障诊断的目的：就是要确定故障的原因和部位，以便维修人员或操作人员尽快地进行故障的修复。 3.平均无故障时间：指可修复产品的相邻两次故障间，系统能正常工作时间的平均值。 4.数控机床的可靠性：在规定的工作条件下，产品执行其功能长时间稳定工作而不发生故障的能力。 5.平均修复时间：数控系统在寿命范围内，从出现故障开始维修到能正常工作所用的平均修复时间。 6.关联性故障：是指由于数控系统设计，结构或性能等缺陷造成的故障。 7.点检：按有关维护文件的规定，对设备进行定点，定时的检查和维护。 8.系统故障诊断技术:在系统运行中或基本不拆卸的情况下，即可掌握系统先行状态的信息，查明产生故障部位和原因，或预知系统的异常和故障的动向，采取必要的措施和对策的技术。9.诊断程序：对数控机床各部分包括CNC系统本身进行状态或故障监测的软件，当机床出现故障时，可利用该诊断程序诊断出故障范围及具体位置。 https://www.360docs.net/doc/3e14330549.html,C机床在线诊断：CNC系统通过系统的内装程序，在系统处于正常运行状态时，对 CNC系统本身及于C NC装置相连的各个进给伺服单元，伺服电动机，主轴伺服单元和主轴电动机以及外部设备等进行自动诊断检查。 11.离线诊断时间（脱机诊断）：当CNC系统出现故障或要判断系统是否真正有故障时，往往要停机检查，此时称为离线诊断。 12.主轴驱动系统：数控机床的大功率执行机构，其功能是接受数控系统的S码及M码，驱动主轴进行切削加工。 13.主轴准停功能（主轴定位功能）:当主轴停止工作时，控制其停于固定的位置。填空 1.FANUC公司目前生产的数控装置：F(0) F10/F11/F12 F15 F16 F18 系列 2.FANUC系统的典型构成：数控主板，（P LC）板, I/O板,MMC板,ORT接口板 3.FANUC.OI/FANUC MATE 系统操作及功能:（图像显示）功能，报警履历和操作履历，用于存储卡存储和恢复数据。。。。。帮助功能 https://www.360docs.net/doc/3e14330549.html,C显示器上可用于波形显示：位置误差，（指令脉冲），扭矩指令 5.FANUC数控系统参数分类：状态型参数，（比率型）参数，真实型参数 6.用MDI设定参数操作时，要将“PARAMETER WRITE”=（1） 7.用MDI设定参数操作完毕时，需将参数设定换面的“PARAMETER WRITE”设定为（1）禁止参数设定（0） 8.FANUC数控系统参数设定是，出现P/S报警000#，此时请（关断电源再开机） 9.P/S 00#报警的故障原因是设定了重要参数-伺服参数，系统进入保护状态，需要系统（重新启动）装载新参数 10.FANUC系统数控装置的自我诊断方法：（启动自）诊断，在线诊断，离线诊断 11.直流主轴驱动装置形式，（晶闸管），脉宽调制PWM调速 12.FANUC主轴驱动系统分类，直流主轴驱动系统，（交流）主轴驱动系统 13.FANUC a/ai系统主轴驱动系统中（aLi）系列最高输出转速为20000r/min 14.FANUC a/ai系统主轴驱动系统中（a（HV）i）系列最大额定输出功率达100KW 15.安川变频器检测出故障时，在（数字操作器）上显示报警内容，并停止变频器输出 16.PMC地址中（X）地址，由机床至PMC的输入信号（MT-PMC） 17.PMC地址中（Y）地址，由PMC至机床的输出信号（PMC-MT） 18.PMC地址中（F）地址，由NC至PMC的输入信号（CNC-PM C) 19.PMC地址中（G）地址，由PMC至NC的输出信号(PMC-CNC) 20.PMC地址中（R）地址，内部继电器 21.PMC地址中（D）地址，非易失性存储器

刀库程序流程：

1．刀库结构根据刀具容量可分为盘式和链式刀库，链式刀库一般用于刀具较多的机床上，目前国内机床上使用较少。根据刀库旋转动力可分为液压马达，普通电机，伺服电机，凸轮机械，无动力（靠主轴带动）等。使用前两种方式的比较多，都使用感应开关计数，且控制方式相似。 2．换刀过程分析分为随机换刀和固定换刀。 1）随机换刀是刀具较多的情况采用，必须有机械手辅助，没有还刀过程。但数据表需要更新，刀具号和刀套号不是一一对应。加工程序中使用M06T**, PLC或宏程序检测到M 06信号脉冲和T信号脉冲，进行刀具检索，刀库旋转到要交换的刀套位置，刀具交换，数据表更新。 2）固定换刀是在刀具不多的情况采用，一般没有机械手，换刀时候，先还刀，再取刀。刀具号和刀套号固定，从哪里取的刀具要还刀原来的地方去。数据表不需要更新。加工程序中使用M06T**, PLC或宏程序检测到M 06信号脉冲和T信号脉冲，将主轴上的刀具还回到刀库中去，再进行刀具检索，刀库旋转到要交换的刀套位置，刀具交换。 3．刀库控制思路见流程图刀库程序流程：检索T代码所代表的刀号所在位置，使用DSCHB (SUB34) ,D101-D179(刀具号1-79) D100(主轴刀号) 如果T代码所代表的刀具在主轴上，R301.0=1 转到结尾计算从当前刀套号（计数器1,C002）到目标刀套号的旋转步数和旋转方向， D181(目标位置指令),D182(步数指令)—取刀 D183(目标位置前次),D184(步数前次) –还刀刀库停止转动(R9000.0)，进行换刀。

2伺服电机驱动，输出G地址信号如果是固定刀套位换刀，没有此步。用宏程序来实现(O9001,M06 调用)。 4．相关参数设定 M06 代码调用宏程序：6071-6079，调用9001-9009 宏程序，例如6071设定为6，则M06 调用9001宏程序。参考位置：1240-1243，每个轴的第一到第四参考点的坐标值，一般使用第一参考点（参数1240）做为相关轴的换刀点坐标值。 5．换刀宏程序换刀各个动作用M代码来实现，这样可保证每个步骤是按顺序执行。 O9001 (CHANGE TOOL) N1IF[#1000EQ1]GOTO22 N2#199=#4003 N3#198=#4006 N4IF[#1002EQ1]GOTO10 N5IF[[#1003EQ1]GOTO7 N6GOTO11 N7M51 N8G21G91G30P2Z0M19 N9GOTO11 N10G21G91G28Z0M19 N11M50

加工中心刀库调试方法

加工中心刀库调试方法前言：我司常用的加工中心的刀库分为两大类: 斗笠刀库常用的两种：1、气动式；2、电动式 1、圆盘刀库'也叫刀臂式刀库； 2 一、圆盘刀库的调试 1、检查刀臂的平直度将百分表固定在主轴上，检测刀臂两端是否平直，如果不平直则必须校正或通知刀库厂家处理内）。刀臂检测没有问题后，再把三段式校刀器A 件、B 件分别装在主轴和刀臂上，用位置。气动式电动式以（平直度在O.lOmn C 件的松紧度作为参照来调整刀库

三段式校刀器

2、大体校正刀库位置将刀臂摆到扣刀位置（即在主轴下面，注意观察位置是否已经到位：刀臂将有一段时间保持固定不动，就可以确认已到达扣刀位置），大体校正刀臂和主轴中心孔的位置。 3、调整刀库的水平度把百分表固定在工作台上'通过支架和刀库的调整块来校正刀臂前后、左右的水平度（水平度在0.15mm以内）如果左右水平度超差，叮以川铜箔垫在刀库支架底部来调整。 4、准确校正刀库位置准确校正校正好刀臂和主轴中心孔的位置标准的位置应当是，C件可以轻松通过E件而进入A件的内孔。注意：刀臂位置相对主轴要往前0?lmm?0?2mm，坚决不能往后，否则换刀时刀臂容易将主轴打坏。 5、再检查刀库水平度校正好刀臂和主轴中心孔的位置后，再检查刀臂前后、左右的水平度。若水平度超差，则需要重新校正，如此重复第3和第4步，直到符合要求（水平度在0?15mm以内）。 6、检查刀盘电机和刀臂电机的旋转方向检查刀盘和刀臂的旋转方向是否正确。刀盘正转正确的方向应当是刀套号在递增；刀臂正确的旋转方向应当是刀臂的缺口往前走（注意：刀臂没有反转）。

加工中心常见换刀故障的分类总结及排除方法

加工中心常见换刀故障的分类总结及排除方法加工中心已广泛应用于机加生产线中。在当今时代，任何自动化生产设备都与数控技术密切关联，从数控设备的特征看，在其开发、生产、销售到使用与维护的过程中，都不可避免地涉及到许多相关领域和交叉学科。因此，学习、理解和掌握数控技术，是从事加工行业人士的必经之路。为了尽是减少加工中心的故障停机时间，根据个人多年的维修经验，针对加工中心故障频率较高的自动换刀装置部分，总结了一些快速诊断和查找故障的方法。首先，加工中心常见的换刀方式分为带机械手和不带机械手：带机械手的加工中心换刀动作顺序为①主轴定位；②Z轴运行至换刀点；③刀套向下； ④刀臂旋转60°；⑤主轴松刀吹气；⑥刀臂向下拉刀，然后旋转180°；⑦刀臂向上，主轴夹刀；⑧刀臂旋转至原点；⑨刀套向上回位，换刀完毕。不带机械手的圆盘式刀库，换刀动作顺序为：①主轴定位；②Z轴运行至换刀点；③刀盘旋转至目标刀号；④Z轴向下至原点；⑤换刀完毕。根据以往维修经验总结，自动换刀装置在换刀时，常见故障有以下几种：1、刀套动作位置错误，气缸故障2、刀臂夹不紧刀，发生掉刀3、主轴拉芯打不开，刀取不下来4、刀臂位置错误，不能刹车定位5、刀库乱刀6、刀库原点丢失7、刀库电机过载，刀臂电机过载8、刀库位置传感器损坏9、不执行换刀动作10、刀具没有夹紧11、主轴刀具不能夹紧到位下面就一些具体的故障排除方法进行总结： 1、主轴刀具不能夹紧到位。故障现象(1)：刀具送入主轴时不能安全进入夹爪。原因：①打杆与夹爪拉杆之间距离大于5mm。 ②主轴换刀压力不够。排除方法：①调整打杆处的调整螺母，使其与拉杆之间距离1~5mm以内。②检查换刀液压油是否足够；气液缸及其管路是否存在泄漏；压缩空气压力是否达到0.392Mpa以上。若有上述现象，则检修，使主轴换刀压力达到3.92~6.868Pma。故障现象(2)：工件加工质量变坏，如钻孔出现圆柱度变坏等。原因：①拉杆上的蝶形弹簧断裂。在主轴停止状态下，用手沿轴线方向上下拉动刀具，会发现刀具有上下窜动现象。②夹爪破裂。在主轴停止状态下，置“寸动”模式，手动上下上的刀具，会感觉到刀具上下不灵活自如。排除方法：①更换蝶形弹簧。②更换夹爪。 2、刀库转动时不能刹车定位，位置错误。原因：①刀库计数感应近接开关损坏。此时，在“寸动”模式下，每按刀库旋转按钮一次，刀库只旋转一个刀位后立即停止转动，并且该刀位不能停止在规定的换刀位置。排除方法：更换感应开关。 ②刀库刹车损坏，刀库旋转停止时，刹不住车，导致停止位置偏离正确位置。排除方法：维修刹车、更换刹车电阻、刹车器等 3、自动换刀装置不在原点位置原因：控制刀库转动的计数感应开关损坏，或感应开关的接线断，或感应距离太远。排除方法：检查感应开关的接线状况；感应距离调整在1~5mm以内，若无效，则更换感应开关。 4、自动换刀装置刀臂不在原点位置原因：①控制刀臂旋转的感应开关表面上附着有铁屑等污物。②控制刀臂旋转的感应开关损坏或接线不良。排除方法：①清洁感应开关表面。②检查感应开关接线，若无效，则更换感应开关。

数控链式刀库的精确定位及控制

数控链式刀库的精确定位及控制链式刀库的链条式结构，决定了刀库自身存在着明显的缺陷：机械刚性差、传动间隙大，从而造成刀库定位精度差，常引起机床故障。我厂开发的SDL120数控链式刀库中，采用了模拟电子检控电路，很好地解决了链式刀库快速和精确定位的问题。 SDL120数控链式刀库的主要参数：刀具容量为120把；刀具锥度为ISO50；最大刀具直径为250 mm；最大刀具长度为500mm。 SDL120数控链式刀库主要由蜗轮减速箱、链式刀具存储仓、机械手穿梭装置和机械手等部分组成。该刀库链式存储仓由伺服电动机经圆柱蜗杆减速箱驱动，位置环开环控制，存储仓刀座依靠编码器进行刀具号译码，由模拟电子检控电路(图1)完成精确定位。各部分功能简述如下。 1.链条及刀座部分链条上有120个刀座，用于存放120把刀具，整个链条由伺服电动机驱动。 2.模拟接近开关输出电压(或电流)与物体和接近开关之间的距离为近似线性关系。由于刀具的刀柄是圆形结构，两个接近开关为平行安装，所以当移动的刀柄随着链条的转动从某一方向经过两个接近开关时，两个接近开关各输出一个近似正弦规律变化的电压信号，两个信号存在着一个相位差，如图2所示。 3.比较电路把两个模拟电压信号进行比较，并做出如下判断：输出比较结果先达到正最大值则刀库链正向转动；输出比较结果先达到负最大值则刀库链反向转动；输出比较结果由正负最大值转换为“0”，则该刀座位于两个接近开关正中位置，即刀库精确定位位置。通过调整零位置窗的阈值大小，可调整刀座的定位精度。窗口值偏大则定位精度低，偏小则导致刀库链抖动，无法完成定位，这正是不采用闭环控制的原因。

数控机床调试步骤要求

数控机床调试步骤要求（一）安装调试的前期准备工作：用户的准备事项，由售后服务人员联系落实。（1）立式加工中心 1.机床的吊运与安装:包括机床的吊运、开箱、安装、粗调水平、防锈油的清洗。其中安装可采用混凝土地基加地脚螺钉固定机床，或直接使用随机的调整垫铁加地脚螺钉固定机床。 2.根据机床型号的不同确定外接电源线的线径，以下为各种型号机床参考线径： CY-VMC650采用10平方毫米左右线径。 CY-VMC850采用16平方毫米左右线径。 CY-VMC1060/1270/1370采用25平方毫米左右线径。 CY-VMC1580/1690/1890采用35平方毫米左右线径。所有机床必须可靠接地。 3.安装调试前用户需购买以下备件物品：空压机，要求排量在立方米/分钟以上。连接空压机至机床的PTV气管，外径为12毫米。标准刀柄和拉钉：CY-VMC650/850/1060采用型号为BT-40刀柄和45°拉钉；CY-VMC1270/1370/1580采用型号为BT-50刀柄和45°拉钉。刀具的购买：根据用户加工零件的实际情况，来确定购买不同夹持方式的刀柄和刀具，比如：铣平面用的盘铣刀柄和直径为Ф63、Ф80、Ф100不等的盘铣刀体及刀片。强力铣夹头刀柄，主要方便于夹持直径较大的外圆铣刀和球头铣刀，例如夹持Ф20毫米的球头铣刀。弹簧夹头刀柄，主要方便于夹持小直径外圆铣刀和球头铣刀，例如夹持Ф3～Ф16毫米的外圆铣刀。常用的刀柄规格型号为Ф32型刀柄。一体式或分离式钻夹头刀柄，主要用于装夹直柄小直径钻头，常见刀柄规格型号为Ф3～Ф13毫米的钻夹头。带扁尾莫氏锥孔刀柄，主要用于装夹锥柄钻头。常用的刀柄规格型号是3号和4号莫氏锥孔刀柄。不带扁尾莫氏锥孔刀柄，主要用于装夹锥柄外圆铣刀。常用的刀柄规格型号是3号和4号莫氏锥孔刀柄。粗镗孔刀柄，主要用于内孔的粗加工。精镗孔刀柄，主要用于内孔的精加工。快换式或一体式攻牙刀柄，主要用于夹持丝锥进行内螺纹的加工。其他专用刀具夹持刀柄。刀座（锁刀器），主要用于夹紧刀柄上的刀具。使用时把刀座固定在钳工桌上，刀柄装入刀座后，夹紧刀具时刀柄不会跟着旋转。在各大刀柄刀具厂家都能购买到，比如：上海量具刃具公司、成都量具刃具公司、株洲钻石量具刃具公司、山东威海量具刃具公司、桂林量具刃具公司等等。导轨用润滑油，常用规格型号为：32～46号机械油。

数控常见故障处理方法

各种故障处理方法1,FANAC系统修改参数：a,进入MDI。B，offset参数改为“1”可以编辑。C,system输入“3202’搜索。D，“NE9”将下面的“1”改为“0”，就可以改“9000’开头的程序了 2，辛辛那提刀库中的刀套号为0修改方法： A，打开offset修改参数将“0”改为’1”。B，打开刀库号面，其中刀库号变为了0，看实际刀库号为多少，光标移到刀库号上，按aiiter键，这时页面右上角有个英文字母会闪，这时可以输入对应刀号，按inset，再按set。C,退出该页面进入offset参数改为“0”。 3关于铰孔问题： A，如果孔大转速改慢反之改快。 4，关于各种闷刀问题： A，铣刀的话余量问题，刀具磨损，转速是否太慢。 B，阀门孔闷刀的话同上。 5，vmc1000刀库问题（刀库不停左右转动）。 A，在MDI状态随便输入刀号(如“T8)。 B，启动就可以解决。（不是百分百） 6，V10A刀库不到位报警： A，打在寸动状态 C，去机床后面手动旋转刀库，就可以解决。（此方法可能会乱刀）另外一种可能导致此报警的就是刀与刀之间相碰，这就必须把所有的刀相隔开，或者设置大刀仓库。 7，SH403卧式加工中心刀库门不关报警; A，打开setting键，进入操作盘。B，进入（ATC MANUAL）页面，注：此为刀库页面。C，看其中有1---5条英文，其中1，3，4同时为白色即为正常，如果门没有关好即在MDI状态下输入“1”，按EXEC。注：【APC MANUAL】为换刀臂页面 A，APC CW=刀套下来。B，APC CCW=刀套上去。C，PALLET CLAMP=.。D,LLET UN CLAMP。E，APC ARM UP。D，APC ARM DOWN。 8，外圆刀老断原因：a，夹具问题，压力问题。B，程序连接不过来。C，转速走刀问题。 9，E130工作台不转： A，按手轮调节X,Z轴至X-.300，Z-.300.（Y轴不可以动）。

加工中心的刀库形式与自动换刀程序的调试

（ a ）径向取刀形式（ b ）轴向取刀形式（ c ）径向布置形式（ d ）角度布置形式鼓轮式刀库结构简单，紧凑，应用较多。一般存放刀具不超过 32 把。见图 11-1 。径向取刀形式（ a ）多用于使用斗笠式刀库的立式加工中心和使用角度布置的机械手换刀装置的加工中心；形式（ b ）应用比较广泛，可用于立式和卧式加工中心，换刀可用机械手或直接主轴移动式换刀。由于从布局设计方面的考虑，鼓轮式刀库一般都采用侧向安装的结构形式，若用于机械手平行布置的加工中心时，刀库中的刀袋（座）通常在换刀工作位可作 90 o 翻转。形式（ c ）多用于小型钻削中心；形式（ d ）一般用于专用加工中心。链式刀库多为轴向取刀，适于要求刀库容量较大的加工中心。见图 11-2 。图 11-2 链式刀库 2 ．自动换刀装置及其动作分解斗笠式刀库换刀装置我们已经在实训 4 中接触过，在此就不再赘述。对于刀库侧向布置、机械手平行布置的加工中心，其换刀动作分解见图 11-3 。换刀时， Txx 指令的选刀动作和 M6 指令的换刀动作可分开使用。

图 11-3 平行布置机械手的换刀过程图 11-4 角度布置机械手的换刀过程对于刀库侧向布置、机械手角度布置的加工中心，其换刀动作分解见图 11-4 。机械手换刀装置的自动换刀动作如下：（ 1）主轴端：主轴箱回到最高处（ Z 坐标零点），同时实现“主轴准停”。即主轴停止回转并准确停止在一个固定不变的角度方位上，保证主轴端面的键也在一个固定的方位，使刀柄上的键槽能恰好对正端面键。刀库端：刀库旋转选刀，将要更换刀号的新刀具转至换刀工作位置。对机械手平行布置的加工中心来说，刀库的刀袋还需要预先作90 o的翻转，将刀具翻转至与主轴平行的角度方位。（ 2）机械手分别抓住主轴上和刀库上的刀具，然后进行主轴吹气，气缸推动卡爪松开主轴上的刀柄拉钉。

刀臂式刀库调试手册及说明

外扩参数说明： 3405---是否需要回原点才可以启动加工（0：需要1：不需要）3406----润滑油打油间隔（单位：秒） 3407----是否开启自动润滑功能（0:关闭1：开启） 3408----润滑油打油时间(单位：秒） 3410----手轮选择（0：面板手轮1：外挂手轮） 3411----警报解除（1：接触警报）自定义按键说明： F1 ----手动润滑油【红色部分无需终端客户知道】 M代码

一、指令说明 1.刀臂式换刀大都配合链条型刀具库且是无固定刀号式，即1号刀不一定插回1 号刀具库内，其刀具库上的刀号与设定的刀号由控制器的PLC & Macro管理。此种换刀方式的T指令后面所接数字代表欲呼叫刀具的号码。 2.使用刀臂换刀时，须搭配T码与M06两个指令 T码：被呼叫的刀具会转至准备换刀位置。 M06：执行换刀动作。 3.同一单节输入指令说明 4．单独执行M06，要视之前有否执行过T code否则不换刀。 G54 G90 G80 G40 G49 G91 G28 Z0. G00 X0. Y0. M06 ←不换刀…………………..…………………..………………….. G00 X100 Y100. M30 G54 G90 G80 G40 G49 G91 G28 Z0. G00 X0. Y0. T5 G01X 50. Y0. G02I50. ……… M06 ←换刀…………………..…………………..………………….. M06←不换刀 G00 X100 Y100. M30 5．如果连续执行很多个T code，必须将每个T code都执行，且刀号到达。 T1 ←必须转至T1后才能再转至T3 T3 ←转至T3，备刀 T9 ←转至T9，备刀 T15 ←必至T15，备刀T1M06 ←转至T1后执行M06 T3 ←转至T3，备刀 T8 ←转至T8，备刀 T9 ←转至T9，备刀 T15 ←转至T15，备刀

常见的加工中心刀库问题及解决方法

1常见的过载报警及解决方法故障现象：某配套FANUC-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40min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FANUCOMC，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FANUC0MC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。 4换刀不能拔刀的故障维修故障现象：一台配套FANUC0MC系统，型号为XH754的数控机床，换刀时，手爪未将主轴中刀具拔出，报警。分析及处理过程：手爪不能将主轴中刀具拔出的可能原因有： ①刀库不能伸出；②主轴松刀液压缸未动作；③松刀

斗笠式刀库调试

1：基本概念： 1）当前刀具号当前刀具号是指被安放在主轴上的刀具被用户自定义的ID号，该号码在同一刀库中是唯一的，用户可以在数控系统刀库刀补功能中选择刀库表进行编辑。在系统中当前主轴上的刀具号在刀库表0位置，0号位置映射的是B188寄存器，所以当前主轴上的刀号对应的断电寄存器是B188所存的值。刀具号的最大数值不能大于设定的刀库刀具总数。刀具号和刀库中的刀套号是一一对应的，所以在斗笠式刀库中只需要填写当前刀具号。 2）当前刀位号刀位号是指当前刀库停在换刀缺口上的那把刀的刀具号。在旋转刀库找刀的时候需要该数据进行数值计算。刀位号对应的断电寄存器是B189。 3）最大刀具数量最大刀套数量是用来定义刀库的最大容量的数值。该数值由B187断电寄存器设定。4）换刀点（第二参考点）在换刀过程中取刀和还刀的位置称为换刀点，也就是所谓的机床第二参考点。可以在坐标轴参数中进行设置。 5）抬刀点（第三参考点）松开刀具以后主轴将抬刀到一个安全的避让位置用以避开刀柄的碰撞，此安全位置称之为抬刀点，也就是所谓的第三参考点。

2：斗笠式刀库换刀基本流程整个流程分为3步 1）还刀过程：Z轴首先抬刀到第二参考点，主轴定向开始，检查是否到达第二参考点，检查当前刀具号和当前刀位号是否对应，如果不对应首先先将刀库转到当前刀位号位置，刀库进到位，刀具松开，Z轴抬刀到第三参考点。 2）选刀过程：旋转到预选刀刀号所对的刀位号。 3）取刀过程：Z轴到第二参考点，刀具紧刀，回退刀库，取消主轴定向。斗笠式换刀流程图

3：换刀用户自定义循环G代码程序 IF [#190188 EQ #100111] M99 ENDIF M35 ;换刀开始标记 M32 ;换刀检查 G91G30P2Z0 ;定位到换刀位置 M33 ;第二参考点到位检查 M19 ; 主轴定向开 IF [#190188 NE #190189] M26 ENDIF M23 ; 刀库进 G4P1000 M21 ; 刀具松 G4P1000 G91G30P3Z0 ; Z抬刀 M34 ;第三参考点到位检查 G4P1000 M25 ; 选刀 G4P1000 G91G30P2Z0 ; 定位到换刀位置 M33 G4P1000 M22 ; 刀具紧 M24 ; 刀库退 G4P1000 M20 ; 主轴定向关 M36 ;换刀结束标记注意： #190188表示的是B188寄存器的值； #100111表示的是R111寄存器的值。 IF [#190188 EQ #100111] G[#1] ; 恢复进循环之前模态值 G[#2] M99 ENDIF 该程序段的意思是当两个寄存器的值相等，则表示当前所选刀与当前主轴上的刀号相同，不进行换刀。

加工中心换刀故障常见形式和解决方法

加工中心换刀故障常见形式和解决方法内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 换刀故障是数控加工中心一种常见的故障，造成这一问题主要是由于刀库或者是机械手出现了问题。下面，我们来了解一下环岛故障的几种常见形式，以及采用什么方法进行维修。刀库故障如果刀库不能转动，其原因可能包括：电动机轴与蜗杆轴的联轴器松动；变频器故障，电动机不得电；接近开关或磁簧开关故障；PLC无输出控制，或PLC有输出但接口板中的继电器失效；气压低。解决方法是：检查调整联轴器；检查变频器的输入、输出电压是否正常；通过PLC的IO监控画面检查IO状态，调整或更换接近开关或磁簧开关，检查或更换继电器；调整气压达到规定值。如果出现刀盘定位不准的问题，可能是电动机剎车器磨损造成的。可以通过调整电动机剎车器中调节螺钉来解决。

如果出现换刀位刀座在倒刀时运动不正常的情况，可能原因有：气压不符合要求、止动螺丝松动、气缸损坏、倒刀电磁阀接触不良或损坏、刀具超重或超长。解决方法包括：调整气压到符合要求、锁紧止动螺丝、更换气缸、检查电磁阀接点或更换元件、更换刀具。如果出现刀套上下不到位，可能导致这一情况发生的原因包括：安装调整不当或拨叉位置不正确、限位开关安装不正确或调整不当，造成反馈信号错误。可以采取检查、调整拨叉或限位开关位置，或更换元件来解决。倒刀时刀具掉落可能是由刀套内弹簧夹力不够或不能正常复位、刀柄和拉钉的距离不正确等原因造成的。必须要对元器件进行调整或更换。如果是刀套破裂，原因可能是：刀套未定位前有倒刀动作或未回位前刀盘转动、装入刀具时撞坏。解决方法是调整刀盘定位近接开关或倒刀气缸磁簧开关位置、更换刀套。发生了电动机烧坏，可能原因包括：电源缺相或电压不正确、剎车烧坏、刀具超重、组件不能运转。解决方法有：检查接触器接点是否损坏、电源是否缺相及电压等级是否匹配；检测剎车器线圈是否损坏、接地是否正确；检查刀具质量是否超过允许值；检查刀套滑动部位是否顺畅。

刀库部分常见故障1[1]

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。 ④紧固计数开关； 6．故障现象：刀库只能单方向运转。原因分析：可能正反转电路有问题，看机械上是否有卡住的地方。解决办法：如线路有虚接，请重新接好，检查刀库分线盒里的线路。 7．故障现象: 刀库不能转动。原因分析：①可能启动电容损坏；②可能电器柜里的空开QF22跳闸。③可能机械上卡死；④可能刀库电机损坏。解决办法：①如电容损坏请更换；（在立柱上的刀库分线盒里） ②把空开合上；③重新调整刀库电机与刀盘的连接部分； ④如刀库电机损坏请更换。

机械手刀库调试

1：基本概念： 1）刀具号刀具号是指装在刀库刀套中或者被安放在主轴上的刀具被用户自定义的ID号，该号码在同一刀库中是唯一的，用户可以在数控系统刀库刀补功能中选择刀库表进行编辑。在系统中当前主轴上的刀具号在刀库表0位置，0号刀具号默认表示空刀，0号位置映射的是B188寄存器，所以当前主轴上的刀号对应的断电寄存器是B188所存的值。刀具号可以任意定义，除了保持唯一性和不要超过最大的刀具号定义范围就可以。 2）刀套号刀套号其实指的就是刀库表中的位置号，每一个刀具号都唯一的对应着一个刀套号。在进行了机械手交换刀动作以后，该对应关系将发生改变，但对应关系仍然保持唯一。刀库的最大容量由最大刀套数量来设定。刀套号对应的断电寄存器由B698开始，换言之，刀套号1中所存的刀具号将保存在B698寄存器中，以此类推。 3）刀位号刀位号是指当前刀库停在换刀缺口上的那把刀的刀套号。在旋转刀库找刀的时候需要该数据进行数值计算。刀位号对应的断电寄存器是B189。

4）最大刀套数量最大刀套数量是用来定义刀库的最大容量的数值。该数值由B187断电寄存器设定。 5）机械手原始位换刀开始或换刀完成时，机械手所停止到的安全位置。在该点会有机械上的传感器信号，通常称之为刀臂原点信号。 6）机械手扣刀位机械臂扣紧刀具的位置，在该位置会有扣刀刀位信号和机械手刹车信号。 7）机械手交换位机械臂拉出刀具并进行180度旋转并上升插回刀具后停止的位置。在该位置会有扣刀到位信号和机械手刹车信号。 2：机械手动作基本流程机械手动作基本流程可以分解为选刀过程和换刀过程，选刀动作必须在换刀动作之前完成。选刀动作主要是负责选取指定的刀号的刀具，旋转刀库到指定刀具位置，然后等待换刀动作开始。换刀动作主要负责将刀库上选定的刀具和主轴上的刀具进行交换的动作。机械手选刀流程图 Y

自动换刀装置控制原理及故障分析

第27 卷第1期2 0 0 9 年1 月西安航空技术高等专科学校学报 Journal of Xi an Aerotechnical College Vol 2 7 No 1 Jan . 2 0 0 9 自动换刀装置控制原理及故障分析罗庚合1, 黄万长2 ( 1. 西安航空技术高等专科学校机械工程系, 陕西西安710077; 2. 陕西法士特齿轮有限公司, 陕西西安710077) 摘要: 加工中心自动换刀装置提高了数控机床的加工效率, 但由于加工中心换刀装置的动作控制比较复杂, 包含机械、电气与PM C、液压和检测等技术, 所以自动换刀装置的故障率比较高, 主要介绍自动换刀装置的类别和控制, 自动换刀装置的故障诊断方法, 列举了自动换刀装置的一些常见故障及维修示例。关键词: 加工中心; 选刀; 刀具交换; 乱刀与掉刀; PM C 诊断; I/ O 状态诊断中图分类号: T H161+ . 21 文献标识码: A 文章编号: 1008- 9233( 2009) 01- 0014- 05 1 引言4、6、8、1 2 工位, 有用电动机驱动的正传和反转, 也有用液压系统通过电磁换相阀和顺序阀进行控制加工中心可分为车削中心、镗铣中心和钻削中心等, 加工中心在加工过程中, 要使用多种刀具, 因此必须有自动换刀装置, 以便选择不同刀具, 完成不同工序的加工工艺。常用的刀库形式有圆盘式刀库, 链式刀库, 格子盒式刀库。按有无机械手又可分为不带机械手的自动换刀装置和带机械手的自动换刀装置。按刀库的旋转和机械手的动作驱动方式可分为有液压、气动控制系统和电气与机械联合控制的驱动系统。随着加工中心数控机床的普及和应用, 自动换刀装置控制过程中的故障率也比较高。由于自动换刀装置结构比较复杂、控制为机、电、液联合控制, 复杂系数高等原因。所以加工中心自动换刀装置的故障维修比较困难。简要叙述换刀装置的分类和特点, 以立式镗铣中心普遍使用的圆盘式加工中心自动换刀装置为例, 分析自动换刀装置的控制原理及常见故障的维修方法。的, 但都是机床接收到换刀指令后, 使刀架抬刀、转位、比较后, 落刀锁紧等一系列动作完成。 2. 2 有刀库无机械手的自动换刀装置无机械手换刀装置一般把刀厍放在主轴箱可以移动到的位置, 即整个刀库或刀库的某一刀位能移动到主轴箱可以到达的位置。刀库中刀具的存放方向一般与主轴箱的装刀方向一致。换刀时通过主轴和刀库的相对运动执行换刀动作, 利用主轴取走或放回刀具。图 1 所示为有刀库无机械手的自动换刀装置的加工中心的示意图。图 2 所示为如图1( a) 所示的卧式加工中心无机械手换刀装置的换刀过程图2( a) 表示上工步结束后, 主轴准停定位, 主轴箱上升。图2( b) 表示主轴箱升到顶部换刀位置, 刀具进入刀库的交换位置空位。刀具被刀库上的夹爪固定, 主轴上的刀具自动夹紧装置松开。图2( c) 表示刀库前移, 从主轴孔中把要更换的刀具拔出。 2 换刀装置的分类和控制图2( d) 表示刀库转位, 根据程序把下一工序要用的刀具转换到换刀位置, 同时主轴孔清洁装置清洁主自动换刀装置根据组成结构可分为回转式、有和无机械手带刀库的自动换刀装置。轴上的刀具孔。图2( e) 表示刀库后退, 把需要的刀具插入主轴孔, 主轴上的刀具夹紧装置把刀具夹紧。

立式加工中心刀库故障分析

1．刀库不右移原因分析： ①主轴没定位 ②换刀点的保护开关有信号 ③刀库左、右限位没到位 ④气缸本身结构是否有问题 ⑤打刀缸上、下限位没到位 2．刀库右移到位，主轴不松刀原因分析： ①主轴定位信号丢失 ②打刀缸问题 ③刀库右限位没到位 3．换刀时有异响原因分析： ①刀库位置没校好 ②换刀参考点没调好 ③主轴定位没调好 ④刀爪结构有变形 ⑤刀库左、右移时气压调节太大，反冲没调好

1．刀套破裂、在倒刀时不正常倒刀（不倒刀、倒刀时不到位、没到位时倒刀）、换刀时刀掉落原因分析： ①气压是否在标准范围内 ②气缸电磁阀是否损坏 ③气缸本身内部是否有问题 ④刀具是否过重或过长 ⑤刀套本身结构问题，如止动螺丝是否松动，倒刀块，刀套定位座 ⑥刀套尚未定位之前有倒刀动作，造成刀套破裂 ⑦刀套尚未水平定位之前有刀盘旋转动作，造成刀套破裂 ⑧刀具内的弹簧夹力不够，造成换刀时刀掉落 2．刀盘马达运转不正常（不运转、一直转、转不到位、运转不顺）原因分析：①检查配线电压是否正常 ②刀具的重量是否超载 ③刀库内部是否有异物：刀库头罩发现里面落满是铁屑,铁屑与接近开关贴在一起造成无法识别刀号，造成定位信号感应不正常以使刀库一直转等 3．刀臂运转不正常 ①刀臂扣刀时不正常（不扣刀、扣不到位）原因分析：a刀套没倒到位b参考点保护开关有信号c主轴定位不准

②刀臂旋转拔刀插刀不正常原因分析： a打刀缸问题，下限位信号没到位 b刀臂原点、扣刀、旋转信号没到位 ③刀臂回原点不正常原因分析： a打刀缸问题，上限位信号没到位 b刀臂原点、扣刀、旋转信号没到位 4．换刀时刀掉落原因分析： ①刀臂本身结构已变形，可能刀具太重造成等原因 ②打刀缸松拉刀位置不准确，不能松刀；打刀缸气压不够，使松刀动作不正常；刀套里的压缩弹簧已坏 5．乱刀原因分析： ①刀过程中有误动作，如紧急停止、复位、突然断电等 ②定位信号当计数来用，经过一段时间的累积误差，造成计数不准确6．换刀时有异响原因分析： ①刀库位置没校好 ②换刀参考点没调好 ③主轴定位没调好 ④刀臂结构本身是否变形

加工中心的刀库形式与自动换刀程序的调试

加工中心的刀库形式与自动换刀程序的调试一、实训目的（ 1 ）了解加工中心的各种刀库形式；（ 2 ）了解机械手换刀的基本动作组成；（ 3 ）掌握加工中心自动换刀程序的编写与调试运行；二、预习要求认真阅读加工中心组成、换刀装置、自动换刀程序的编写等章节内容。三、实训理论基础 1 ．加工中心的刀库形式加工中心刀库的形式很多，结构各异。常用的刀库有鼓轮式和链式刀库两种。图 11-1 鼓轮式刀库（ a ）径向取刀形式（ b ）轴向取刀形式（ c ）径向布置形式（ d ）角度布置形式鼓轮式刀库结构简单，紧凑，应用较多。一般存放刀具不超过 32 把。见图 11-1 。径向取刀形式（ a ）多用于使用斗笠式刀库的立式加工中心和使用角度布置的机械手换刀装置的加工中心；形式（ b ）应用比较广泛，可用于立式和卧式加工中心，换刀可用机械手或直接主轴移动式换刀。由于从布局设计方面的考虑，鼓轮式刀库一般都采用侧向安装的结构形式，

若用于机械手平行布置的加工中心时，刀库中的刀袋（座）通常在换刀工作位可作 90 o 翻转。形式（ c ）多用于小型钻削中心；形式（ d ）一般用于专用加工中心。链式刀库多为轴向取刀，适于要求刀库容量较大的加工中心。见图 11-2 。图 11-2 链式刀库 2 ．自动换刀装置及其动作分解斗笠式刀库换刀装置我们已经在实训 4 中接触过，在此就不再赘述。对于刀库侧向布置、机械手平行布置的加工中心，其换刀动作分解见图 11-3 。换刀时，Txx 指令的选刀动作和 M6 指令的换刀动作可分开使用。图 11-3 平行布置机械手的换刀过程