4.3刀库换刀装置的装调与维修解析

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刀库安装及调试方法

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❶Z轴换刀点高度参数1241。

❷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。

)❸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:❶Z轴始终位于刀臂安全位置之上。

❷刀库调试完成后,除K4.7打开外,其余K参数要全部关闭。

❸ATC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❶Z轴换刀点高度参数2038❷主轴定向角度参数3108❸M21刀套下(垂直)❹M20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:❶刀库调试完成后,L102、L107要置为0.❷ Z轴始终位于刀臂安全位置之上。

❸ATC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。

四、刀库安装调试注意事项。

①安装前先检查刀库外观有无破损,油漆是否刮花,是否缺少零部件,及时向质检反应。

缺少的零部件不要到仓库里随便拆装。

②圆盘刀库调试前要先检查刀库刀臂与刀套的中心是否正确,方法,按电磁阀强制刀套向下,装上对刀仪,旋转刀臂,用对刀棒检查中心是否正确。

刀库和换刀装置的故障诊断方法和维修分析

刀库和换刀装置的故障诊断方法和维修分析

刀库和换刀装置的故障诊断方法和维修分析摘要:本文首先数控机床刀库与换刀装置为研究对象,首先简要分析了自动换刀装置的基本形式,指出了刀库及换刀机械手在日常运作时的常见故障,并给出了具体的维修方法,望能为此领域研究有所借鉴与帮助。

关键词:刀库;换刀装置;故障诊断;维修刀库与换刀装置是为大、中型加工中心提供配套支持,且实现自动换刀与刀具储备的两部分,乃是重型加工中心、高档加工中心的重要构成。

针对刀库来讲,其主要作用就是提供储刀位置,并且能够依程式控制,合理选刀具,并准确定位,以此完成刀具交换;而换刀装置则执行交换刀具的动作。

在实际运行当中,刀库和换刀装置经常会出现各种故障,因而会影响整个生产的正常开展。

本文结合实际情况,就其故障诊断方法及维修策略作一探讨。

1.自动换刀装置的基本形式(1)带刀库所对应的自动换刀系统。

针对此系统而言,其主要由两部分构成,其一为交换机,其二是刀库与刀具。

首先将加工时所需所有刀具均安装于刀柄上,于机外预先调整其尺寸,并按照特定方式,放到刀库当中。

在进行换刀时,首先会从刀库中选刀,并借助刀具交换装置,将刀具从刀库与主轴上取出,而在刀具交换后,把新刀具装到主轴上,然后把旧刀具放回到刀库当中。

需要指出的是,用于存放刀具的刀库容量很大,其除了能够安装于主轴箱的上方,还可根据现实需要,当作单独部件,安装于机床外,借助搬运装置而完成刀具的运送。

(2)更换主轴头换刀。

如果数控机床当中安装有旋转刀具,那么对主轴头进行更换,便是一种比较简单的方式。

针对主轴头来讲,一般情况下,其有两种方式,即立式与卧式,且经常用转塔的转位对主轴头进行更换,以此来达到自动换刀的目的。

而在转塔所对应的各主轴头上,事先便安装有能够满足各工序操作需要的旋转刀具。

当换刀指令发出之后,各主轴头会按照指定顺序,旋转至加工位置,且与主轴运动相连接,主轴将刀具带动,并进行旋转,而对于其他处在非加工位置的主轴,均和主运动之间呈脱开状态。

自动换刀装置控制原理及故障分析

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 CollegeVol 2 7 No 1Jan . 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- 051 引言4、6、8、12 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。

4.3刀库换刀装置的装调与维修教程

4.3刀库换刀装置的装调与维修教程

数控机床机械系统装调与维修一体化教程
检修实例3:机械手无法从主轴和刀库中取出刀具的故障排除 故障现象:某卧式加工中心机械手,换刀过程中,动作中断,报警指 示灯显示器发出2012号报警,显示内容为“ARM EXPENDING TROUBLE” (机械手伸出故障)。 故障分析:机械手不能伸出,以致无法完成从主轴和刀库中拔刀故障 的原因可能如下。 (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下一步动作。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。
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主编:韩鸿鸾
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模块四 自动换刀装置装调与维修
任务三 刀库换刀装置的装调与维修
数控机床机械系统装调与维修一体化教程
1 2 3 4 5
任务引入
任务目标 任务实施 知识内容 任务拓展 任务巩固 数控机床机械系统装调与维修一体化教程
6
现代数控机床中,除数控车床外,具有自动换刀装置的数控机 床,如铣削中心、车铣中心等,一般采用刀库换刀。
刀库
数控机床机械系统装调与维修一体化教程 床身
任务目标
1
掌握刀库换刀装置的拆装工艺
2
能对刀库换刀装置进行拆装与保养
3
会排除刀库换刀装置由机械原因引起的故障
数控机床机械系统装调与维修一体化教程
任务实施
二、机械手与刀库的维护
1.机械手与刀库的维护项目 (1)严禁把超重,超长,非标准的刀具装入刀库,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)采取顺序选刀方式的机床必须注意刀具放置在刀库上的顺序是否 正确。 (3)用手动方式往刀库上装刀时,要确保放置到位,牢固,同时还要 检查刀座上锁紧装置是否可靠。 (4)刀库容量较大时,重而长的刀具在刀库上应均匀分布,避免集中 于一段。

刀库及换刀装置故障诊断与维修

刀库及换刀装置故障诊断与维修

确 保 装 到 位 . 牢 靠 . 检 查 刀 座 上 的 装 并 锁 紧装 置是 否可 靠 ( ) 常检 查 刀 库 的 回零 位 置 是 否 4经 正确 . 查 机床 主 轴 回换 刀 点 位置 是 否 检
到 位 . 现 问 题 要 及 时 调 整 . 则 不 能 发 否
卡 紧爪 弹簧压 力 过 小 : 弹 簧后 面 的螺 或 母 松 动 : 刀 具 超 重 : 机 械 手 卡 紧锁 或 或
否 正 常 :L 无 控 制 输 出 . 可 能 是 接 口 PC
数 控 机 床 使 用 的 回转 刀 架 是 最 简 单 的 自动 换 刀 装 置 。 四方 刀 架 、 角 有 六 刀 架 , 在 其 上 装 有 四把 、 把 或 更 多 即 六
的 刀 具 回 转 刀 架 必 须 具 有 良好 的 强 度
刀库及 换 刀装 置故 障诊 断与维修
周 瑜 飞
( 南株 洲 职业技 术学 院 湖 南 株 洲 湖

4 30 ) 1 0 0
要 : 明 了数 控 机床 刀库故 障诊 断的 理论 根 据 ; 出故 障诊 断与 维修 的基 本 方 法和 步骤 ; 通过 阐 指 并
精 选来 自一 线 的各类 典 型故 障 。 具体 详 细地介 绍 了故 障 的分析 与 处理过 程 。
板 中的 继 电器 失效 :机械 连 接过 紧 ; 电
网电压 过低 刀库 转不 到位 的原 因可 能
有: 电动机 转 动故 障 , 传动 机构 误差 。 () 2 刀套 不 能夹 紧刀 具 。原 因可 能 是 刀套 上 的调 整 螺钉 松 动 .或 弹 簧 太 松 . 成 卡紧 力不 足 : 刀具超 重 。 造 或
关键 词 : 库 ; 刀装 置 ; 刀机械 刀 换 换 中 图 分 类 号 :G 5 T 69 文 献标 识码 : A

加工中心换刀装置控制及故障解决方法

加工中心换刀装置控制及故障解决方法

动75度,回到机械手原始位置,此时机械手原位开关发出信号,倒刀电磁阀线圈 YV3B 断电,回刀电磁阀线圈YV5C 通电,气缸向下运动推动刀杯向上翻转90度,回 刀定位开关SX5B 检测到信号,为自动加工作准备,完成整个换刀控制过程。

如图 Id 所示。

4、自动换刀装置常见故障及解决方法(1)机械手卡死处理方法加丄中心在加工完零件自动换刀时,出现机械手卡死现象,屏幕出现2103# 报警,无法继续自动加工。

方法一:•设备禁止断电。

•在MDI 方式下输入M39 (强制换刀指令),按循环启动按钮进行强制换刀, 若机械手依然卡死,则参照方法二处理。

方法二:•设备禁止断电。

•在J0G 方式下松开主轴夹具,拆下机械手电机顶罩,手动逆时针盘电机,中途卸下刀座,继续盘电机至原位,消除2103#报警。

-TrtTOTT «C1L_ 9 1 - -UU 1 匸 14-1•按屏幕显示刀号在主轴装入刀座,HD:主轴刀号,XX:等待刀号。

•在MDI方式下输入M06换刀指令,装入另一刀座,若是T2刀座注意定位。

机床空运行一循环,确认主轴刀具与程序制定刀具一致性。

最后正确装夹工件自动加工。

(2)自动换刀时主轴掉刀故障处理方法在换刀时主轴刀座从机械手掉下,自动加工被迫停止。

•检查主轴换刀点是否偏移。

•主轴编码器与主轴连接是否松动,主轴编码器转位信号是否正确。

•检查机械手扣刀开关SX33位置。

•手盘电机察看机械手与主轴刀具换刀点是否干涉。

(3)刀库倒刀时刀座从刀杯内掉落故障处理方法•刀库换刀位置刀杯内弹簧疲劳变形,夹紧力不够,调整弹簧预紧力。

•倒刀气缸拉杆与刀杯定位偏移,倒刀定位开关SX5B信号无,调整螺钉及开关位置,恢复倒刀动作。

•刀座超过允许的重量限制。

(4)刀库乱刀故障处理方法不正确的操作使系统PMC参数丢失或刀库装置维修后,会出现换刀过程中乱刀现象,造成撞刀事故。

•恢复系统PMC参数,调整刀库计数开关、机械手初始开关及倒刀开关位置, 恢复换刀动作。

关于刀库和换台调整说明

关于刀库和换台调整说明

限。
卧式机床: 6915 设 1
(正 T)
6912 设 4
6955 <1241(X) <6935
6952 <1241(B) <6932
卧式机床: 6912 设4
(倒 T)
6913 设3
6953<1241(Z)<6933
6952<1241(B)<6932
.换台门及装卸台门互锁
..换台门:D488设为“1”,可取消换台门互锁.
6954 < 1241(Y) < 6934 6934 意思:第五个位置开关动作最大值 6954 意思:第五个位置开关动作最小值 4).刀库安全门. 操作门. 换刀门互锁 卧式机床中:
.刀库安全门:将 D486 置 “1”可取消刀库安 全门互锁。
.操作门:将 D487置 “1”可取消操作门互锁。 .换刀门:将 D494置 “1”可取消换刀门互锁。 5).换刀点刀套号 换刀点刀套号存在 D22中.在有回零开关的刀库中, 可直接用刀库回零操作来实现对 D22 中的数据的修改,即回 零后,D22 为“1“. 在没有回零开关的刀库中,要修改 D22 中的数,使 其与当前换刀点的刀套号相一致. 6).主轴刀号 主轴刀号存在 D100 中.首次调整时 D100 中 的数必须和 #999 中的数保持一致。 7).在随机换刀的刀库中,数据表如下:
卧式机床(倒 T): 6911 设 1(X 轴) 6911 意思:执行第二个位置开关功能的控制轴号 6914 设 2(Y 轴) 6914 意思:执行第五个位置开关功能的控制轴号
6951 < 1241(X) < 6931 6931 意思:第二个位置开关动作最大值 6951 意思:第二个位置开关动作最小值
D100:99(主轴刀号) D101:1号刀套 D102:2号刀套

加工中心自动换刀装置的常见故障及维修

加工中心自动换刀装置的常见故障及维修

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检修实例4: JCS-018A方式加工中心机械手失灵故障排除
故障现象:手臂旋转速度快慢不均匀,汽液转换器失油频率加快 ,机械手旋转不到位,手臂升降不动作,或手臂复位不灵。调整 SC-15节流阀配合手动调整,只能维持短时间正常运行,且排气 声音逐渐混浊,不象正常动作时清晰,最后到不能换刀。 故障分析: 1.手臂旋转75°抓主轴和刀套上的刀具,必须到位抓牢,才能下 降脱刀。动作到位后旋转180°换刀位置上升分别插刀,手臂再 复位、刀套上。75°、180°旋转,其动力传递是压缩空气源推 动气液转换器转换成液压油由电控程序指令控制。
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检修实例5:刀库互锁M03不能执行的故障排除 故障分析:现场观察刀库的动作过程,发现该刀库运动存在明显的冲击 ,在刀库到达后位时,存在振动现象。通过系统诊断功能,可以明显发 现刀库的“后位”信号有多次通断的情况。而程序中的“换刀完成”信 号(M06执行完成)为刀库的“后位到达”信号,当刀库后退时在第一次发 出到位信号后,系统就认为换刀已经完成,并开始执行S**M03指令。但 M03执行过程中(或执行完成后),由于振动,刀库后位信号再次消失,引 起了主轴的互锁,从而出现了主轴停止转动而Z轴继续向下的现象。 故障处理:通过调节气动回路,使得刀库振动消除,并适当减少无触点 开关的检测距离,避免出现后位信号的多次通断现象。在以上调节不能 解决时,可以通过增加PLC程序中的延时或加工程序中的延时解决。
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刀库换刀装置常见故障诊断
在教师、工厂工程人员、数控机床的维修人员、数控机床的
安装调试人员的参与下,学生结合上网查询、图书馆查资料等手
段,总结刀库换刀装置常见故障诊断。 刀库及换刀机械手结构复杂,且在工作中又频繁运动,所以
故障率较高。目前数控机床50%以上故障都与它们有关。
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检修实例3:机械手无法从主轴和刀库中取出刀具的故障排除 主轴系统不松刀的原因可能有以下几点:
(1)刀具尾部拉钉的长度不够,致使液压缸虽已运动到位。
(2)拉杆尾部空心螺钉位置起了变化。 (3)顶杆出了问题(如变形或磨损)而使刀具无法“松开”。
(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。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。
故障处理: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
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1.刀具交换时,掉刀的原因主要是由于( D )引起的。
A.电动机的永久磁体脱落 C.刀具质量过小(一般小于5kg) B.松锁刀弹簧压合过紧 D.机械手转位不准或换刀位置飘移
2.在刀具交换过程中主轴里刀具拔不出,发生原因可能为( D )。
A.克服刀具夹紧的液压力小于弹簧力 C.用于控制刀具放松的电磁换向阀不得电 B.液压缸活塞行程不够 D.以上原因都有可能
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(5)刀库的链带不能调得太松,否则会有“飞刀”的危险。 (6)经常检查刀库的回零位置是否正确,机床主轴回换刀点的位置 是否到位。 (7)要注意保持刀具刀柄和刀套的清洁,严防异物进入。 (8)开机时,应先使刀库和换刀机械手空运行,检查各部分工作是 否正常。 (9)平衡垂直运动部件的重量。通常平衡的方法主要有三种。 第一种是当垂直运动部件的重量较轻时,可采用直接加粗传动丝杠 ,加大电机扭矩的方法。 第二种是使用平衡重锤, 第三种是液压平衡法。
现代数控机床中,除数控车床外,具有自动换刀装置的数控机 床,如铣削中心、车铣中心等,一般采用刀库换刀。
刀库
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任务目标
1
掌握刀库换刀装置的拆装工艺
2
能对刀库换刀装置进行拆装与保养
3
会排除刀库换刀装置由机械原因引起的故障
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任务实施
,了解刀库换刀装置的装
配过程。
换刀液压缸
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一、同步换刀机构(QM系列)的拆装
同步换刀机构(QM系列)的拆卸过程
同步换刀机构(QM系列)的结构
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装配注意事项
:在刀库换刀装置的拆装过程有什么失误?您是怎样解决的?
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标升降、高低情况,发觉左右配对的气液转换器的左边呈上限右边就呈
下限,反之亦然,且公用的排气口有较大的油液排出,分析气液转换器 、尼龙管道均属密闭安装,所以此故障原因应在执行器件液压缸上。
4.拆卸机械手液压缸,解体检查,发现活塞支承环O形圈均有直线性磨
损,已不能密封。 故障处理:更换液压缸缸筒与O形圈,重装调整后故障消失。
要正确。
2. 每半年检查加工中心换刀缸润滑油,不足时需要及时添加。 3. 每季度检查加工中心刀臂式换刀机构齿轮箱油量,不足时需
要添加齿轮箱油。
4. 每季度在刀臂式刀库传动部分须及时加润滑油脂。 5.刀套上的调整螺钉松动或弹簧太松,将使刀套不能夹紧刀具。
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二、选择题
4.(√)换刀时发生掉刀的原因之一可能是刀具超过规定重量。
5.(√)加工中心上使用的刀具有重量限制。 6.(×)每一年检查加工中心换刀缸润滑油,不足时需要及时添加。
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2.机械手与刀库的维护操作
机械手与刀库的维护操作
气枪所用的气源必须经过“压缩空气净化器”将水分
过滤后才能使用,严禁吹出的气体中带有水,以免导致刀
库零部件生锈,影响机械精度。
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三、常见故障诊断与排除
检修实例1:刀库无法旋转的故障排除 故障现象:自动换刀时,刀链运转不到位,刀库就停止运转了,机床 自动报警。
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检修实例3:机械手无法从主轴和刀库中取出刀具的故障排除 故障现象:某卧式加工中心机械手,换刀过程中,动作中断,报警指 示灯显示器发出2012号报警,显示内容为“ARM EXPENDING TROUBLE” (机械手伸出故障)。 故障分析:机械手不能伸出,以致无法完成从主轴和刀库中拔刀故障 的原因可能如下。 (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下一步动作。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。
传动轴
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电机轴 动力轴
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过渡轴与摇臂
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检测轴
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在教师的带领下,让 学生参观刀库换刀装置的
装配车间,并让技术工人
给学生介绍装配工艺,学 生通过与技术工人的交流
二、机械手与刀库的维护
1.机械手与刀库的维护项目 (1)严禁把超重,超长,非标准的刀具装入刀库,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)采取顺序选刀方式的机床必须注意刀具放置在刀库上的顺序是否 正确。 (3)用手动方式往刀库上装刀时,要确保放置到位,牢固,同时还要 检查刀座上锁紧装置是否可靠。 (4)刀库容量较大时,重而长的刀具在刀库上应均匀分布,避免集中 于一段。
3.造成卸刀时弹簧套没有随螺帽自动脱离主轴内孔的原因是(D )。
A.弹簧套或主轴内孔表面有异物。在安装前,表面没有清理干净 B.安装时螺帽拧得太紧
C.弹簧套已损坏或者主轴内孔表面已损坏
D.弹簧夹头使用方法不对。
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三、判断题(正确的划“√”,错误的划“×”)
1.(√)换刀时发生掉刀的原因之一是系统动作不协调。 2.(√)刀库出现换刀混乱的原因之一是电池电压太低。 3.(√)换刀时发生掉刀的可能原因之一是时间太短。
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检修实例4: JCS-018A方式加工中心机械手失灵故障排除
2.因刀套上下和手臂上下是独立的气源推动,排气也是独立的消声排气
口,所以不受手臂旋转力传递的影响,但旋转不到位时,手臂升降是不
可能的。 3.观察75°、180°手臂旋转,或不旋转时油缸伸缩对应气液转换各油
故障分析:
1.检查电气控制系统,没有发现什么异常, 2.刀库链或减速器内有异物卡住;正常
3.刀库链上的刀具太重;正常
4.润滑不良。正常 5.发现伺服电动机内部有许多切削液,致使线圈短路。
故障处理:更换密封圈和伺服电动机后,故障排除。
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检修实例2:机械手不能缩爪故障排除 故障现象:某配套FANUC 11系统的BX-110P加工中心,JOG方式时, 机械手在取送刀具时,不能缩爪。机床在JOG状态下加工工件时, 机械手将刀具从主刀库中取出送入送刀盒中,不能缩爪,但却不报 警;将方式选择到ATC状态,手动操作都正常。 故障分析:经查看梯型图,原来是限位开关LS916并没有压合;调 整限位开关位置后,机床恢复正常。但过一段时间后,再次出现此 故障,检查LS916并没松动,经查发现液压缸拉杆顶端锁紧螺母的 紧定螺钉松动,使液压缸伸缩的行程发生了变化。 故障排除:调整了锁紧螺母并拧紧紧定螺钉后,此故障排除。
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