巧妙检查数控车床转塔刀架的报警
数控车床刀架典型故障诊断与维修
项目七：数控车床刀架典型故障诊断与维修项目导读：数控车床为了能在工件一次装夹中完成多个工步，缩短辅助时间，减少工件因多次安装引起的误差，都带有刀架系统。
数控车床的刀架是机床的重要组成部分，用于安装和夹持刀具。
它的结构和性能直接影响机床的切削性能和切削效率。
电动刀架作为数控车床的重要配置,在机床运行工作中起着至关重要的作用,一旦出现故障很可能使工件报废,甚至造成卡盘与刀架碰撞的事故,而且刀架故障在数控车床故障中占有很大的比例，常常包括电气方面、机械方面以及液压方面的问题。
本项目通过对数控车床刀架的结构与工作原理的阐述，并以其在日常生产中遇到的常见故障为依据，剖析了生产中刀架出现的故障，并提出相应的维修方案。
一．学习任务：任务一：典型刀架拆装及结构分析任务二：刀架PMC画面调用及功能分析任务三：刀架电气线路检测与工作原理分析任务四：刀架无法运转故障诊断与维修任务五：刀架旋转不停止故障诊断与维修任务六：刀架无法锁紧故障诊断与维修二．项目学习目标：知识目标掌握数控车床典型刀架机构工作原理以及刀架PMC控制原理，理解刀架电路控制过程及霍尔元件工作原理。
技能目标能够熟练进行典型刀架机构拆装，读懂刀架PMC程序，能够熟练运用常用工具对霍尔元件以及刀架电路的进行检测，会对典型刀架故障进行诊断与排除。
教学条件oi Mate TD数控车床实训台，常用机械拆装工具，万用表，讨论桌。
三．案例情境：一台济南第一机床厂CK6136数控车床，系统为FANUC 0i Mate TD,刀架为四工位转盘式刀架。
故障现象为：运行换刀指令T0202，刀架无换刀动作，过了10秒后，系统界面跳出1004报警“Tool change over time”。
机床无法实现换刀，直接影响后道加工，给整套产品的生产进度造成了麻烦。
刀架的故障位置在哪里？怎么样才能快速排除刀架故障?要及时快速排除数控机床的刀架故障，维修人员首先必须熟练掌握刀架的结构、工作原理和控制流程，针对故障现象作出准确的判断；其次要能够读懂机床使用企业提供的资料信息，包括参数、梯形图以及电气原理图等等；同时能够利用系统的状态显示功能监测刀架的运行状态，掌握常用检测仪器和工具的使用方法，结合刀架换刀机构动作状态确定故障点。
数控车床常见报警类故障诊断-文档
数控车床常见报警类故障诊断一、FANUC 0i系列数控系统的功能特点与系统配置本文研究载体为数控车床，配备FANUC Series 0i Mate TC 数控系统，该系统均属于FANUC数控系统0i Mate系列。
这是一款在21i一体型基础上开发的，具有高性价比且超薄的一体型CNC系统。
主运动驱动系统采用变频器驱动调速控制，最多可以控制1个主轴电机，进给伺服驱动可连接βi S伺服电机。
伺服接口采用FANUC 串行伺服总线FSSB控制技术，机床操作面板为系统标准配置。
该系列用于车床的FANUC Series 0i Mate TC为2轴2联动；用于铣床、加工中心的FANUC Series 0i Mate MC 为3轴3联动。
二、FANUC Series 0i Mate TC数控系统控制主板特点1、从CP1输入24V直流电源3、JA40为模拟主轴驱动器（一般为变频器）连接接口，JA7A 为主轴独立检测装置编码器的反馈信号接口。
4、采用光缆FSSB总线技术通过COP10A接口与进给伺服放大器连接，完成对进给坐标轴的控制。
5、JD1A作为与I/O模块通讯的接口。
6、JA3连接手摇脉冲发生器。
三、配置FANUC 0i系列数控系统的数控车床常见报警类故障诊断分析机床故障产生以后，会以无显示报警和有显示报警两种形式给用户。
比如：由于机械传动部件的磨损引起的加工精度故障，故障现象是加工零件的精度超差，但是机床无任何显示报警形式产生。
再比如：CK6132A型FANUC系统数控车床，Z轴靠近卡盘方向移动时产生超程报警“OVER TRAVEL。
-X”。
此时Z轴不动作，但同时系统在显示屏上显示系统报警号给用户。
具体案例分析如下：1、由于机床自身故障导致的数控车床常见系统报警号故障诊断分析案例一：故障现象：配置FAUNC系统数控车床，按下系统开机启动按钮，系统进入正常界面，但是显示屏显示报警代码：“BAT”。
故障原因分析：根据理论分析，该故障是系统后备存储器电池电压过低导致。
数控车床转塔刀架原理分析与故障诊断
０ 引 言
转塔刀架是 数控 车床 的核 心部 件 ， 也是 机 床 的重 要组成部分 ， 换刀 过程的好坏关 系到机 床的可靠 运行 ， 直接影响到数 控机 床 的使用 效率 。就 目前而 言 ， 塔 转 刀架种类 繁 多 ， 更新 换代快 ， 从早 期 的液压 、 尔元 件 霍
控制 ， 发展 至今 的编码器 电动控制 、 服控制 。控 制方 伺
发出后 ， 位会有微 动 ， 刀 常伴 有 “ 嗡嗡 ” ， 时刀架 电 声 此 机处于堵转 状态 ， 有保 护开 关跳 闸等 情况 发生 。遇 到 上述情 况 ， 要 拆 下 定 位 销 后 面 的 电 磁 铁 （ ３所 需 图 示 ） 摘除定位销上 面的弹簧 ， ， 检查 或更换 定位销 ， 同时 对刀盘重新进行 调整 。许多应用 厂家 由于对刀架 的机 械结构和工作原理 缺乏 了解 ， 对该 故障不知如何处理 。
统； 置（ 配 ４～８ 工 位 德 国 Ｓ Ｕ Ｅ ） Ａ Ｔ Ｒ或 意 大 利 Ｄ Ｐ － Ｕ Ｌ
ＭＡ Ｉ ＴＣ转塔 刀架 ； 主轴 交 流伺服 ， 挡无 级调 速 ； Ｚ 分 Ｘ， 二轴交 流伺服驱动 ， 配有 光栅 尺实 现位 置调谐 闭环控
制 ；Ｉ Ｍ Ｎ Ｌ ７— ０ ＳＥ Ｅ ＳＰ Ｃ Ｓ ３ ０逻 辑 控制 ； ｒｆ ｕ 接 口等 Ｐｏ ｂ ｓ ｉ
为： 数控 系统 发 出选 刀指令 一 Ｐ Ｃ逻 辑分 析处 理一 刀 Ｌ 架松开一 刀位抬起转位一选 刀指令与 目标刀位 比较一
障部位 ， 检查各 接 口连接是 否 良好 、 点是 否有 松 动 ， 触 信号线有 没有 断 线 。② 编码 器 信 号输 出状 态 是 否 正 常、 连接有没有松动 、 窜位。此情况需要更 换或 重新 调 整编码器 。③霍 尔元 件控 制 的转塔 刀架 ， 需要 检 查霍
数控车床自动刀架常见故障诊断及维修
.经济型数控车床一般都配有自动展转刀架，现有的刀架构造主假如插销式和端齿盘式。
因为刀架使用屡次，且各样型号规格的刀架质量错落不齐，所以故障率较高。
一旦出现某种故障现象，则可能是机械原由，也可能是电气、控制系统方面的原由。
所以，依据不一样的故障种类，找准原由，正确快速确立故障点，方能实时清除故障。
本文以当前使用许多的端齿盘式四工位自动刀架为例，将可能出现的各样故障现象加以剖析，并提出了对应的维修步骤和方法。
1数控车床刀架工作原理图 1 所示为经济型数控车床常用的四方刀架构造，其刀具转位信号由加工程序指定。
其工作过程为：刀架抬起一刀架转位一刀架定位一夹紧刀架。
(1)刀架抬起当数控机装置发出换刀指令后，电动机 1 启动正常，经过套筒连轴器 2 使蜗杆轴 3 转动，进而带动蜗轮丝杠 4 转动。
刀架体7 的内孔加工有螺纹，与蜗轮丝杠旋合，蜗轮与丝杠为.整体构造。
蜗轮丝扛内孔与刀架中心轴式空隙配合，在转位换刀时，中心轴固定不动，蜗轮丝杠绕中心轴旋转。
当蜗轮开始转动时，因为刀架底座 5 和刀架体7 上的端面齿处在啮合状态，且蜗轮丝杠轴向固定，所以刀架体7 抬起。
(2) 刀架转位当刀架体抬至必定距离后，刀架底座 5 和刀架体7 的端面齿脱开，转位套9 用销钉与蜗轮丝杠 4 联接，随蜗轮丝杠一起转动，当端面齿完整脱开时转位套正好转过160 。
(如图所示) ，球头销8 在弹簧力的作用下进入转位套9 的槽中，带动刀架体转位。
(3) 刀架定位刀架体 7 转动时带着电刷座10 转动，当转到程序指定的刀号时，粗定位销15 在弹簧力的作用下进入粗定位盘 6 的槽中进行粗定位，同时电刷13 接触导体使电动机 1 翻转。
由于粗定位槽的限制，刀架体7 不可以转动，使其在该地点垂直落下，刀架体7 和刀架底座5上的端面齿啮合实现精准定位。
(4) 夹紧刀架电动机持续反转，此时蜗轮停止转动，涡杆轴 3 自己转动，当两头面齿增添到必定夹紧力时，电动机 1 停止转动。
数控车床刀架常见故障维修
数控车床刀架常见故障维修数控技术及数控机床的应用,成功地解决了某些形状复杂，一致性要求高的中、小批零件的自动化问题,这不仅大大提高了生产效率和加工精度，还减轻了工人的劳动强度，缩短了生产准备周期.但是,在数控车床使用过程中,数控车床难免会出现各种故障,所以故障的维修就成了数控车床使用者最关键的问题。
一方面销售公司售后服务不能得到及时保证，另一方面掌握一些维修技术可以快速判断故障所在，缩短维修时间，让设备尽快运转起来。
在日常故障中，我们经常遇见的是刀架类、主轴类、螺纹加工类、系统显示类、驱动类、通信类等故障.而刀架故障在其中占有很大比例.在这里，分类介绍一下日常工作中遇见的四工位电动刀架各类故障及相应地解决方法，希望能给大家提供一些有益的借鉴。
所用数控系统是广州数控设备有限公司所生产的gsk系列车床数控系统。
中国国际模具网故障现象一:电动刀架锁不紧中国国际模具网故障原因处理方法中国国际模具网①发信盘位置没对正：拆开刀架的顶盖，旋动并调整发信盘位置，使刀架的霍尔元件对准磁钢，使刀位停在准确位置。
中国国际模具网②系统反锁时间不够长:调整系统反锁时间参数即可（新刀架反锁时间ｔ＝１。
2ｓ即可）。
中国国际模具网③机械锁紧机构故障 :拆开刀架,调整机械，并检查定位销是否折断。
中国国际模具网故障现象二：电动刀架某一位刀号转不停，其余刀位可以转动中国国际模具网故障原因处理方法中国国际模具网①此位刀的霍尔元件损坏:确认是哪个刀位使刀架转不停，在系统上输入指令转动该刀位，用万用表量该刀位信号触点对+24v触点是否有电压变化，若无变化，可判定为该位刀霍尔元件损坏，更换发信盘或霍尔元件。
中国国际模具网②此刀位信号线断路,造成系统无法检测到位信号：检查该刀位信号与系统的连线是否存在断路，正确连接即可。
中国国际模具网③系统的刀位信号接收电路有问题:当确定该刀位霍尔元件没问题，以及该刀位信号与系统的连线也没问题的情况下更换主板。
数控车床刀架故障分析及排除探讨
数控车床刀架故障分析及排除探讨前言数控车床是现代工业中的一种重要设备，其操作和维护对于生产效率和产品质量有着至关重要的作用。
刀架是数控车床中的一个重要组件，负责夹紧切削工具以进行加工。
然而，在使用数控车床过程中，刀架也会因为各种原因出现故障。
本文将对数控车床刀架故障的分析与排除探讨。
一、故障原因及现象1. 刀架松动刀架松动是常见的刀架故障之一，其主要原因是刀架固定螺栓松动或螺纹损坏。
当刀架松动时，会导致工件的精度下降，甚至会造成刀具与工件的碰撞而引起危险。
2. 刀架跳动刀架跳动是指在工件加工过程中，刀架在刀具运转时出现轻微的上下动作。
其主要原因是刀架松动、刀具不平衡、工件太长或过热等原因。
刀架跳动会导致加工面的表面质量下降，同时也会损坏刀具。
3. 刀具损坏刀具损坏是数控车床刀架故障中常见的一种。
刀具损坏的原因非常多，如切削力过大、材料质量差、使用时间过长等等。
刀具损坏不仅会影响工件加工质量，还会增加生产成本。
二、故障分析与排除方法1. 刀架松动当出现刀架松动的情况时，需要及时检查刀架固定螺栓和螺纹是否松动或损坏，如果已经损坏则需要更换。
同时，还需检查刀片是否正常安装以及是否受到损坏。
如果刀片有损坏需要及时更换，否则可能造成更严重的后果。
2. 刀架跳动在出现刀架跳动的情况时，需要仔细检查刀架、刀具和工件是否有损坏或者异常情况。
如果刀架松动，则需要紧固刀架和螺栓。
如果刀具不平衡，则需要对刀具进行平衡调整或更换。
如果工件太长或过热，则需要减小进给量或对工件进行散热处理。
3. 刀具损坏当刀具损坏时，需要先检查切削参数，是否合理或者是否需要进行调整。
同时，应该对刀具的材料、几何形状、切削角度、角度半径等方面进行分析，找出刀具损坏的根本原因，并根据不同原因进行相应的处理。
同时，需要定期对刀具进行检查和维护，确保其正常运作。
三、总结刀架故障是数控车床运行中较常见的故障之一，因此，对刀架的检查、维修和保养至关重要。
数控车床刀架故障分析及排除探讨
编号：SM-ZD-68536数控车床刀架故障分析及排除探讨Organize enterprise safety management planning, guidance, inspection and decision-making, ensure the safety status, and unify the overall plan objectives编制：____________________审核：____________________时间：____________________本文档下载后可任意修改数控车床刀架故障分析及排除探讨简介：该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查和决策等事项，保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。
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刀架故障是数控车床经常出现的故障类型。
本文首先简单介绍了数控机床电动刀架的工作原理，然后具体分析了数控车床刀架的典型故障及排除措施，以期为相关技术和维修人员提供参考。
数控机床是一种具有高精度、高柔韧性、高效率、高自动化机床设备，由于其成本投入要远远大于普通机床，因而减少机床故障发生率、延长机床使用寿命是其日常管理的重要内容。
通常情况下，因为数控机床程序技术高度复杂，对于维修人员的素质和专业能力要求较高，以致其故障检测和排除相对效率较低。
作为机床故障的主要类型，刀架故障的排除就显得更为重要。
因此，加强有关数控机床刀架故障的分析和排除措施的探讨，对于提高数控机床检修质量、改善数控机床使用效率具有重要现实意义。
数控机床电动刀架工作原理数控机床电动刀架的一般工作原理为：工作人员将指令输入到机床中，在指令传输给计算机后，计算机输出换刀指令，此时控制刀架继电器开始工作；当继电器合闸后，刀架电动机开始动作，在经过涡轮、蜗杆、螺杆过程后使刀架销盘上升到固定高度，此时离合销嵌入到离合盘槽内，两者循环带动；销盘同时引起上刀架体转动，当上刀架体旋转到恰当位置时，电动机反转，此时反靠销嵌入到反靠盘中，离合销退出离合盘，以此刀架实现粗定位；销盘的下降端齿啮合，在经过精确定位后刀架便锁紧；刀架反转完成一个周期后，继电器会自动切断，电动机继而停止运行；当延时继电器开始动作后，中断电源、电动机停止动作，向计算机输入返回指令，加工过程便开始。
数控车床刀架故障维修
学习情境一 数控系统基本连接与操作
5.5 刀架相关参数及报警
学习情境一 数控系统基本连接与操作
相关参数： 机床数据MD14510[20]为刀架工位数，所设定的数据应与刀架工位相吻合。 MD14510[22]为刀架反转锁紧时间，（一般根据具体刀架，可设为1～1.6S左右）； MD14510[21]为换刀监控时间；MD14512[11]-0为刀架有效定义。
行动一下
5.3 自动回转刀架工作过程
刀架认识了，那么它 是如何工作的呢？
学习情境一 数控系统基本连接与操作
① 刀架抬起：当数控系统发出换刀指令后，刀架电机电源接通，电机正转, 经传动电机带动蜗杆转动，带动蜗轮转动，蜗轮与螺杆用键连接，蜗轮的转动 把上刀体抬起，使上刀体与下刀体的齿盘脱开。
② 刀架转位：这时，离合销进入离合盘的槽内，同时反靠销离开反靠盘的 槽子，然后带动上刀体旋转，带动刀架体转位。
学习情境一 数控系统基本连接与操作
学习任务 知识目标
能力目标
➢数控车床回转刀架不转故障维修
➢掌握回转刀架结构工作原理 ➢掌握霍尔元件工作原理及应用 ➢掌握回转刀架的PLC控制原理 ➢掌握刀架相关的系统参数及报警 ➢会正确操作刀架并会功能调试 ➢能够读懂刀架控制PLC程序及相关电路 ➢会熟练利用PLC诊断端口判别故障点 ➢会用万用表检测霍尔元件及电机的好坏 ➢会对刀架的各类故障进行分析诊断与排除
学习情境一 数控系统基本连接与操作
在梯形图中，用字节传送指令将当前刀位开关信 号I0.0~I0.3转换成当前刀号存放到Tc中，在T选通 信号的作用下，将指令刀号Tp和当前刀号Tc进行比 较，如果不相等则置位Q0.4,复位Q0.5，刀架电机 正转，刀架开始旋转；刀架在正向旋转的过程中不 停的对刀位输入信号进行检测，每把刀具各有一个 霍尔位置检测开关，各刀具按顺序依次经过发磁体 位置产生相应的刀位信号。当产生的刀位信号和指 令刀号相一致的时候，PLC认为所选刀具已经到位。 刀具到位以后，刀架仍继续正向旋转一段时间，这 一时间由时间继电器T7设定，不能过长，过长会造 成手动或自动换刀时目的刀位不正确，过短对有些 刀架会造成换不到位，特别是手动换刀时会找不到 下一个刀位而在原位转换，这个时间的设定在调试 时具体调定。自动换刀时延时一段时间以后， Q0.4 复位，Q0.5置位，电机停止正向旋转，刀架开始反 转，反转过程其实就是刀架锁紧的过程，此过程延 续一段时间，直到刀架锁紧到位，但反转时间不宜 过长或过短。过长就有可能烧坏电机或造成电机过 热空开跳闸，时间过短有可能造成刀架不能够锁紧。 刀架锁紧以后，整个换刀过程结束。
数控转塔刀架常见故障与维修浅析
数控车床转塔刀架常见故障与维修浅析[摘要] 随着数控技术的不断发展，经济型数控车床已经得到了广泛的应用，数控转塔刀架故障频发也是用户头痛的一大问题，就关于此类数控刀架故障和维修谈谈。
[关键词] 刀架简介 发讯盘 联轴器 故障与维修[中图分类号] G642[文献标识码] A随着我国职业教育事业的不断蓬勃发展。
实训教学越来越被重视。
目前，职业类学校中数控车床被广泛用于实训教学中，且一般设备数量都比较多。
学生在操作练习中难免会发生撞刀等事故，以及长时间使用后会产生各种刀架故障。
刀架产生故障后就不能正常使用了，如果要等厂家或专业维修人员前来维修，那将要等较长的时间及花较昂贵的维修费用，对学生的正常实训会产生较大的影响。
如果一些小故障我们带班老师能自己动手解决的话将大大缩短维修等待时间，减小对学生实训的影响。
一、数控转塔刀架简介转塔刀架一般为四工位电动刀架，它是以脉冲电波的形式接受指令的，刀架内部有一端带涡轮的蜗杆刀架和底座接触面上各有一个端面齿轮和两个限位块正常情况下两个端面齿轮时咬合的底座上面装有马达并有连轴蜗杆当接收到换刀指令时马达正传蜗杆带动涡轮同时刀架蜗杆转动使刀架上升端面齿轮分离当刀架升高到一定程度时刀架连同刀架蜗杆一起旋转旋转90°后遇到限位块阻挡由于马达受阻力量达到一定时开始反转自然刀架下降于底座端面 齿轮咬合限位块锁死完成换刀。
即松开—换刀—定位—锁紧四个动作完成一次换刀指令。
二、刀架发讯盘工作原理发信盘内部根据刀架工位数设有四个或六个霍尔元件，并与固定在刀架上的磁铜共同作用来检测刀具的位置。
1、 发信盘内部结构和工作原理。
四工位发信盘共有六个接线端子，两个端子为直流电源端，其余四个端子按顺序分别接四个刀位所对应的霍尔元件的控制端，根据霍尔传感器的输出信号来识别和感知刀具的位置状态。
2、 霍尔器件结构和检测。
刀架发信盘内部核心元件是霍尔器件（hall-effectdevices ），它是由电压调整器、霍尔电压发生器、差分放大器、史密特触发器和集电极开路的输出级集成的磁敏传感电路，其输入为磁感应强度，输出是一个数字电压信号。
[转载]广州数控车床报警故障原因及排除方法
[转载]⼴州数控车床报警故障原因及排除⽅法原⽂地址：⼴州数控车床报警故障原因及排除⽅法作者：台裕精机
卧式数控车床电动机过热报警主要故障原因及排除⽅法如下：
（1）若为热管性能不良或风扇电动机故障，则应检查数控车床风扇的电压和配线并加以修改；检查
风扇同⾦属⽹是否接触，是否重新安装；检查风扇电动机故障，更换风扇电动机。
（2）⽤负载仪检查、或测电动机电枢电流是否超过额定值，若是超载运⾏，则应重新检查
切削条件和⼑具，减⼩负载⼒矩，改善使⽤条件。
（3）绕组绝缘不良、线圈内部短路或线路中有断线时，则应卧式数控车床检查电动机，以及电动机和伺
服装置之间的接线，清扫换向器周围尖埃和油污，甚⾄更换电动机。
20
（4）若为数控车床电动机冷却系统污染，则应⽤真空吸尘器对⼯作现场进⾏清洁。
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巧妙检查数控车床转塔刀架的报警 2004年1月17日
一、故障现象
日本SUPERTURN4型数控车床12工位转塔刀架转到第一把刀的位置瞬间报警，报警号2001，转塔分度应急报警，刀架已略超过第一把刀位置。
二、故障查找
该车床数控系统采用FANUC—11TE，其2001号报警表示转塔刀架分度产生奇偶检测误差。
根据电气梯形图，查出与转塔刀架分度奇偶检测报警有关的接近开关为：刀架原点位置检测开关LS16、刀架奇数位置检测开关LS17、刀架偶数位置检测开关LS15、刀架夹紧检测开关LS05。
因此，应着重检查此四个接近开关及微调其感应点位置，确保检测开关正常及感应点位置正确。
首先通过CRT诊断数据画面，检查此四个接近开关输出点信号X11.3（LS17）、X11.4（LS16）、X11.5（LS15）、X11.7（LS05），均能正常通断，说明它们及其线路正常。
其次，针对机床报警时，转塔刀架停在超过第一把刀位置少许的现象，人为挪动刀架原点位置开关LS16的位置，但无论怎样调整，故障依旧。
为了调整好开关位置及其工序的准确性，人为减慢刀架转动速度。
拆下转塔刀盘，断开电机电源，然后按下刀架转位按扭，用手转动电机风叶，使刀架慢慢转动，并依刀位正确位置调整好各接近开关。
当转到第一把刀位置时，刀架自动夹紧，又未报
警。
三、故障分析及处理
为什么三相电机带动转塔刀架转动会报警，而手动转动刀架不会报警。
分析电气原理图，可以肯定，问题在于刀架电机刹车上。
手动转动刀架到位后，从CRT上能观察到刹车输出点Y0.0有输出。
再检查执行刹车的直流电源及继电器，最后发现刹车继电器有一组常开触点不通。
调换另一组常开触点后故障排除。
此次故障真正原因是刀架电机因无直流制动刹车，刀架转动惯性使其超过原点位置而引起位置检测报警，而转塔刀架电机带动转位时，转动太快，瞬间即报警，以致只看到位置检测报警表面现象而忽略检查其隐蔽在背后的真正原因，极易误导维修人员的判断。
……摘自《设备管理与维修》 2003 No12……。