数控车床电动四工位刀架常见故障分析和维修
数控车床四工位电动刀架的维修
发 讯 盘 即 可 ；三是 发 讯 盘 上 的霍 尔开 关 与磁 钢 位 置 不 准 ，或是 磁钢 无 磁 性 ，调 整位 置 或 更换 磁 钢 ；四 是 通 信 线 断 裂 或 刀 位 信 号 接 收 电 路 断 裂 ，检 查 线
刀体 抬 起 来 ，使 上 刀 体 与 下 刀 体 的 齿 盘 脱 开 。 这
道工序。
２ 常见故障诊断与维修 ．
（ ）电动 刀架 不换 刀 此类 故 障首 先 要 判 断 刀 １
架内部机械卡死还是 刀架电动机故障。在换 刀时 ，
若 是 听 到 电 动 机 有 较 闷 的 嗡 嗡 声 ， 则是 电动 机 缺 相 ，检查 电动 机 供 电线 路 ；没有 较 闷的 嗡嗡 声 ，就
绕 组 与 螺钉 长 期 接 触 ，绝缘 漆 破 损 ，使 得 电 动机 绕
组 通 过此 螺 钉 接 地短 路 了。
供 电电压是否正常和电动机三相绕组的阻值是否正
常 。 不正 常 则检 查 供 电 线路 ，若 电 动机 出现 故 障 ，
更换 电动机或拿去维修 。 （ ）电动 刀架某一 个刀号 转不停 ，其余 刀号 ２
１ ． 防护圈 ２上刀体 ． ７铝盖 ． １． ３ 轴承 ８发讯支座 ． １． ４离合销 ３离合盘 ． ９ ． 磁钢 １． ５发靠销 ４止退圈 ５大螺母 ． ． １ｌ、 Ｏ，螺母 ｊ １． ６下刀体 １． １ 发讯盘 １ 轮 ７呙 ６罩座 ． １． ２键 １． ８ 定轴
正 常 此 类故 障 ，一 是 此 刀号 所 对 应 的 霍 尔 元件 损 坏 或 上 拉 电阻 断 裂 ，更 换 反讯 盘 即 可 ；二是 连 接 刀 号 的 线 断裂 ，检查 连 接 线 。 （） 电动 刀架 转 不停 ，所 有 刀号 都 找 不到 这 ３
数控车四方刀架故障分析
数控车四方刀架故障分析摘要：在数控机床上，刀架故障是频发故障之一，从刀架运行原理入手，逐步分析，找出故障，排出故障。
关键词：刀架故障故障原因故障排除一、问题：我校二OOO年购进了五台经济型数控车，型号是：CJK6032，机械十档变速，前置四方刀架。
如今已经运行了十五年，现已进入故障高发期，其中，刀架故障频发。
主要故障现象有：刀架不转，刀架转不停，换刀时刀位转不到位及刀架自锁故障。
要找出故障，排出故障，必须了解四方刀架的运行原理。
二、四方刀架运行原理分析这是普通的四工位刀架，由机床PLC来进行控制。
换刀过程是通过PLC对控制刀架的所有I/O信号进行逻辑处理及计算，实现刀架的顺序控制。
另外为了保证换刀能够正确进行，系统一般还要设置一些相应的系统参数来对换刀过程进行调整。
下面我们分析PLC控制下的换刀过程。
我们首先了解刀架控制的电气部分，刀架电气控制部分如下图所示，图a是刀架控制的强电部分，主要是控制刀架电机的正转和反转；图b是刀架控制的交流控制回路，主要是控制两个交流接触器的导通和关闭来实现a中的强电控制；图c部分是刀架控制的继电器控制回路及PLC的输入及输出回路，整个过程的控制最终是由这个模块来完成的。
图一刀架控制电气设计下面我们来分析一下换刀过程，刀架换刀有两种模式，一种是手动换刀，一种是通过T指令进行自动换刀。
我们以手动状态为例，介绍一下换刀过程及常见故障。
1、首先我们将机床调至手动状态，通过刀位选择按键进行目的刀位选择，比如说通过检测刀位选择信号（X30.6）的状态，如果按下刀位选择按键，X30.6的状态应该会改变一次，计数器的数值会发生改变，系统选择的目的刀具也会发生相应的改变。
2、选择目的刀具完成以后，下面就是将机床刀架的当前刀位转换到目的刀位。
我们按下刀位转换按键X30.7以后。
这时系统PLC输出一个刀架正转信号Y0.6，KA6吸合；KM5吸合，这时刀架电机开始正向旋转，刀架开始正转。
数控车床电动四工位刀架常见故障分析和维修
数控车床电动四工位刀架常见故障分析和维修
1. 刀架不能正常旋转
故障原因：刀架轴承损坏、电机损坏、传动系统故障。
解决方法：
1）更换刀架轴承；
2）更换损坏的电机；
3）检查传动系统的零件并更换故障部件。
2. 刀具夹紧不力或无法夹紧
故障原因：刀具夹紧机构损坏、夹紧弹簧老化、扭矩减小。
解决方法：
1）更换损坏的夹紧机构；
2）更换夹紧弹簧并调整弹簧力；
3）检查传动系统的扭力传递部件并更换故障部件。
3. 刀架精度降低
故障原因：刀架导轨磨损、轴承磨损。
解决方法：
1）更换磨损的刀架导轨；
2）更换磨损的轴承。
4. 刀具切削音量变大
故障原因：刀具震动、夹头松动、刀具变形。
解决方法：
1）夹紧刀具，并检查夹紧力是否合适；
2）更换可能变形的刀具。
总的来说，数控车床电动四工位刀架的故障主要包括刀架不能
正常旋转、刀具夹紧不力或无法夹紧、刀架精度降低和刀具切削音
量变大等。
解决这些故障需要根据具体情况采取相应的维修方法，
如更换损坏的零件、调整刀具夹紧力度、检查传动系统的零部件等。
同时，也需要定期对数控车床进行保养和维护，以提高其可靠性和
使用寿命。
数控车床四工位刀架原理及维修
障，恢复生产是我们 的期望。要做到这一点 ，我们必须 离）带动刀架体 １旋转 ，在刀架体旋转 的过程 中，由于
要总结经验 ，吃透原理 ，以便工作起来得心应手 。
弹簧 ３ｌ的作用使得粗定位销 １３始终保持与刀架座 ２３接
在对几次数控车床四工位刀架维修后 ，笔者总结常 触 ，且粗定位销 ｌ３只能沿 一个方 向公 转 ，粗 定位销在
刀架连续旋转找不见多由电路问题所致在实践中有以下几种可能磁性减弱表面吸附灰尘过多与灰尘混合形成一层隔膜使磁性减弱解决这种故障比较容易拆下磁铁架表面擦拭干净装上即好刀架在长时间工作后由于反复正反转有可能使螺纹压圈松动导致霍尔元件骨架实际为刀架定位槽与霍尔元件位置不匹配解决这种故障也比较容易松开螺纹压圈管脚断裂对于管脚没有封装的霍尔元件管脚断裂时有发生要求在刀架拆卸或保养要小心翼翼轻拿轻放避免利器碰撞管脚厂家针对以上问题已推出有封装的霍尔元件组件问题的解决已大有改观某刀号信号导线断裂仔细测量刀位信号导线刀架体磁铁架磁铁霍尔元件外罩0导线刀架轴螺纹压圈4霍尔元件骨架推力球轴承粗定位销螺杆下粗定位销0蜗轮刀架电动机中滑板4床鞍传动键联接螺钉刀架座轴承压盖蜗杆0轴承螺母弹簧上粗定位销刀架工作原理粗定位压盖刀架电动机有两个动作正转和反转其动作控制由霍尔元件来完成通过导线连接该导线为一个输入端一个输出端四个刀位信号动机得到信号后正转带动蜗杆转动并带动蜗轮冷加工设备与维修基于提高主轴回转精度的车床动力传动结构改进山东理工大学机械工程学院004主轴是机床的核心零件机床主轴的精度和特性可以用来评价机床本身的精度一般说来主轴的回转精度是衡量一台数控机床技术参数的一个关键指标安装工件或者刀具处的径向圆跳动量和端面圆跳动量有时也会涉及到主轴倾角运动的变化量回转精度通常是在无载荷的情况下通过手动或者低速机动主轴进行测量的在车床的主轴轴系中由于主轴一般用于安装工是工件的相对位置基准和运动基准其回转精度直接影响所加工零件的表面粗糙度和圆柱度等指标所以改善和控制主轴的回转精度使其确保工件的加工质是数控车床生产和改造的重要课题我公司自主研制生产的ak37型卧式车床问题会很快解决对于故障刀架卡死肯定由机械问题所致现在刀架处润滑不良由于加工中大量切削液飞溅气腐蚀使刀架内部各部分不能正常工作例如下推力球轴承磨损严重轴承滚珠滚道磨损或出现麻点需更换轴承弹簧失效或断裂影响粗定位或卡死需更换表面腐蚀或断裂滑销表面腐蚀影响螺上下导向使刀架卡死滑销断裂就不言而喻了以上对车床四工位刀架结构及原理进行了分析举了常见故障及处理方法除此之外日常保养对于刀架来说也很重要要做到每班将刀架清理干净定期给各滑动部分加润滑油以保证刀架寿命月份已研制生产了三代一直以来都能够满足公司的生产要求但近年来随着客户对加工工件精度要求的提高问题日渐显露针对该型号车床加工精度的提高问题列入攻关日
数控车床四工位刀架的工作调试与典型故障维修
数控车床四工位刀架的工作调试与典型故障维修摘要自动换刀装置是数控车床、加工中心的重要组成部分，它大大缩短了非切削时间，提高了加工效率。
它的形式多种多样，目前常用的有可转位刀架、更换主轴头换刀和带刀库的自动换刀系统几种，其中以可转位刀架应用的更为普及，可转位刀架为一种常见的中高档数控车床刀具储存装置，而四工位电动刀架是可转位刀架中最为常用的。
本文对四工位刀架进行工作原理分析，并应用继电-接触控制系统控制电路部分进行设计调试，对以上部分用PLC进行实现，针对在实际工作中遇到的刀架常见的问题和维修经验，总结出刀架常见的故障和维修排除方法，对四工位刀架的故障排查提供帮助。
关键词电动刀架；电路调试；PLC控制；四工位；故障排除数控车床是集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品，是提高制造业的产品质量和劳动生产率必不可少的重要手段，数控车床带有自动换刀装置，自动换刀装置的功能就是储备一定数量的刀具并完成刀具的自动交换。
数控车床上使用的回转刀架换刀是一种常见的自动换刀装置。
1 车床四工位电动回转刀架的工作原理数控车床上使用的回转刀架一般是立式的，具有四工位（装有四把刀具）或六工位，由数控机床发出的脉冲指令进行回转和换刀。
对于使用回转刀架的数控机床，在加工过程中，回转刀架不但可以存储刀具，而且在切削时要连同刀具一起承受切削力，在加工过程中要完成刀具交换转位、定位夹紧等动作。
1.发信盘；2.推力轴承；3.螺杆螺母副；4.端面齿盘；5.反靠圆盘；6.三相异步电机；7.联轴器；8.蜗杆副；9.反靠销；10.圆柱销；11.上盖圆盘；12.上刀体四工位电动刀架一般由电动机、机械换刀机构、发讯盘等组成如图1所示，自动回转刀架换刀具体的换刀动作如下：数控系统输出换刀信号——PLC控制信号输出（控制电路中继电器-接触器动作）——刀架电机正向寻刀开始——刀架抬起（螺杆将销盘上升到一定高度）——刀架正转（离合销进入离合盘槽，离合盘槽带动销盘，销盘带动上刀体转位）——检测元件检测到刀位信号——刀架电机开始反转并锁紧——刀架电机断电——加工顺序进行。
数控车床电动四工位刀架常见故障分析和维修.docx
数控车床电动四工位刀架常见故障分析和维修本文通过对数控车床电动四工位刀架的结构与工作原理进行阐述，并以该类刀架的一些典型故障为依据进行分析，剖析了其相应机械和电气方面的故障原因，并提出相应的维修方案。
本人单位近年来购入多台数控车床供教学使用，随着时间的推移，部分车床的电动四工位刀架出现不同性质的故障，导致机床无法正常使用，甚至产生了刀具和工件相撞的现象，给教学带来较大影响。
本文通过对该类故障的典型例子进行了原因分析，并提出故障排除方法，供大家参考。
数控车床电动四工位刀架的工作原理在进行刀架维修之前，我们先分析一下数控车床电动四工位刀架的结构和工作原理。
电动四工位刀架工作原理如下描述：当数控系统发出信号，通过放大线路驱动继电器使电机旋转（正转），电机驱动涡轮蜗杆机构将上刀体升起一定位置后，离合转盘起作用，带动上刀体旋转到所选刀位，刀位发信盘向数控系统发出信号，假如刀架已旋转到正确刀位，此时刀架控制器（继电器）使电机反转，使得刀体下降，齿牙盘啮合，从而完成精定位，并通过蜗杆、锁紧蜗轮，使电动刀架锁紧，当夹紧力达到预先调好的状态后，电机停转，完成换刀。
数控车床电动四工位刀架故障维修实例维修实例1：刀架运转生涩、噪音较大。
故障分析与处理：由于刀架内部为不连续的润滑，长时间工作后润滑脂变脏失效，导致刀架运转生涩，产生噪音。
此时应该使用用柴油清洗刀架内部机械部分，并涂上新的润滑脂，相应故障消失。
维修实例2：刀架运转卡顿、卡死。
故障分析与处理：当刀架卡死时，刀架顺时针无法转动，首先要检查主轴螺母是否锁死，需重新调整。
其次检查夹紧装置的定位销是否在棘轮槽内，若在的话，要将棘轮和连接销孔回转一个角度重新连接，即可解决故障。
维修实例3：刀架连续运转、到刀位不停。
故障分析与处理：对于这种故障，首先判断是刀架内部机械问题还是刀架电机故障，但由于刀架能够连续运转，可以判断出现并非机械故障，主要从电气方面入手：检查刀架刀位信号是否发出，若没有刀位信号，则是发信盘故障。
数控机床四方电动刀架电器故障分析【专业版】
数控机床四方电动刀架电器故障分析【专业版】(文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用,可编辑放心下载）数控机床四方电动刀架电器故障分析马同新,刘安（山东省城市服务技术学院，264000）摘要：本文讲述了四方电动刀架常见的故障及其维修方法关键词：四方电动刀架; 发讯体中图分类号：TG759 文献标识码：B 文章编号：1004-0420(2021)01-0022-020 引言随着我国机械制造业的发展，数控机床已经普及。
在数控机床的维修与保养中，刀架是其中重要的一部分。
四方电动刀架是数控车床上一种常见的刀架，现以此类刀架为例进行故障分析。
1 机构描述四方电动刀架是以电动机为动力，带动蜗杆旋转，蜗杆带动蜗轮转动，再带动刀具实现换刀；有电动机的正反转带动刀架的抬起换刀和刀架的锁紧，由霍尔元件作为发讯体，把刀位信号发送给数控系统。
图1为机械结构示意图，图2为发讯体与系统连接电器原理图。
图1 螺旋型四工位刀架结构图图2 四工位发讯体系统连接原理图2 故障分析2.1 故障现象一西门子802S系统报警“刀位信号丢失”。
故障分析：802S系统启动后，需要检测刀位信号是否正常。
刀位信号的输入口为I1.0~I1.5，并且信号必须是高电平，如果得不到高电平信号，就会出现刀位信号丢失报警。
四方电动刀架一般都是由霍尔元件作为发讯体，从图2中可以看出刀架的高电平信号是从上拉电阻得到的。
该故障现象说明系统没有检测到来自刀架侧的高电平信号。
故障检测：首先检测24 V电源是否正常，如果无24 V电源，那么就没有高电平刀位信号；再者检查霍尔元件和上拉电阻是否埙坏；其次检查传输信号电缆是否畅通。
2.2 故障现象二系统不能正确的找到刀位或系统报警“寻找刀位超间”。
故障分析：刀架在寻找刀具的过程中，都有时间的设定，如果超出系统设定的时间就会出现系统报警。
该故障现象说明系统在设定的时间内没有接收到刀架侧的刀位信号。
故障检测：首先检测霍尔元件是否埙坏或强力磁体位置是否合适，其次再检测刀架信号电缆是否断路。
数控车床四工位刀架维修
数控车床四工位刀架的维修摘要：在当前的生产中，因数控车床具有加工效率高和柔性强等特点，大都肩负着工厂重要和复杂零件的加工任务。
刀架作为数控车床的重要部件之一，其品质在某种程度上决定着数控车床的档次，而数控刀架故障在数控车床故障中约占1/3 。
本文详细介绍常用的四工位数控刀架控制原理，并举例说明数控刀架排除故障的方法。
关键词：数控车床；刀架；故障1 ．四工位数控刀架的结构和控制原理四工位数控刀架得到选刀指令后，由三相异步交流电动机正传，带动蜗杆蜗轮丝杠转动，将动齿盘抬起，松开刀架，拔出定位销，传动盘带动刀架转位。
当转到选刀工位时，相应工位的霍尔开关感应到永磁体，霍尔元件发出信号，数控系统接收到信号后发出指令，使三相异步交流电动机反传，经过蜗杆、蜗轮、丝杠、传动盘，带动刀台反转，定位销在弹簧的作用下进入定位槽中，刀台停止转动，动齿盘在三相交流异步电动机的带动下向下移动，实现精定位和锁紧动作，到位后微动开关发出信号，选刀结束。
四工位数控刀架的强电控制如图1所示。
刀架三相异步电动机正（反）转是p l c输出y 80.4（y 80.5）继电器ka4（ka11）吸、ka10(ka11）的常开点闭合km5（km6）吸，接通主电路，实现电动机的正传（反转）（见图2）。
如图 2所示，刀架在选刀的过程中，根据 4个元件（sq41、sq42、sq43、sq44），通过磁感应发送给数控机床p l c（x22.0、x22.1、x22.2、x22.3），通过p l c比较，当到达编程刀位后，p l c输出 y 8 0.5 ，三相交流异步电动机反转并延时实现刀架的定位锁紧动作。
2 ．数控刀架维修方法数控车床刀架故障分机械故障和电气故障两部分。
机械故障直观，维修和排除相对容易一些；电气故障要根据电路图分布排除。
下面举几个笔者在实际工作中的例子，说明数控车床刀架的维修方法。
( 1 )数控刀架的机械故障一般经过解体细心观察，都能找到机械故障的部位。
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数控车床电动四工位刀架常见故障分析和维修本文通过对数控车床电动四工位刀架的结构与工作原理进行阐述，
并以该类刀架的一些典型故障为依据进行分析，剖析了其相应机械
和电气方面的故障原因，并提出相应的维修方案。
本人单位近年来购入多台数控车床供教学使用，随着时间的推移，
部分车床的电动四工位刀架出现不同性质的故障，导致机床无法正
常使用，甚至产生了刀具和工件相撞的现象，给教学带来较大影响。
本文通过对该类故障的典型例子进行了原因分析，并提出故障排除
方法，供大家参考。
数控车床电动四工位刀架的工作原理
在进行刀架维修之前，我们先分析一下数控车床电动四工位刀架的
结构和工作原理。
电动四工位刀架工作原理如下描述：当数控系统发出信号，通过放
大线路驱动继电器使电机旋转（正转），电机驱动涡轮蜗杆机构将上刀体升起一定位置后，离合转盘起作用，带动上刀体旋转到所选刀
位，刀位发信盘向数控系统发出信号，假如刀架已旋转到正确刀位，此时刀架控制器（继电器）使电机反转，使得刀体下降，齿牙盘啮合，从而完成精定位，并通过蜗杆、锁紧蜗轮，使电动刀架锁紧，当夹
紧力达到预先调好的状态后，电机停转，完成换刀。
数控车床电动四工位刀架故障维修实例
维修实例1：刀架运转生涩、噪音较大。
故障分析与处理：由于刀架内部为不连续的润滑，长时间工作后润
滑脂变脏失效，导致刀架运转生涩，产生噪音。
此时应该使用用柴
油清洗刀架内部机械部分，并涂上新的润滑脂，相应故障消失。
维修实例2：刀架运转卡顿、卡死。
故障分析与处理：当刀架卡死时，刀架顺时针无法转动，首先要检
查主轴螺母是否锁死，需重新调整。
其次检查夹紧装置的定位销是
否在棘轮槽内，若在的话，要将棘轮和连接销孔回转一个角度重新
连接，即可解决故障。
维修实例3：刀架连续运转、到刀位不停。
故障分析与处理：对于这种故障，首先判断是刀架内部机械问题还是刀架电机故障，但由于刀架能够连续运转，可以判断出现并非机械故障，主要从电气方面入手：检查刀架刀位信号是否发出，若没有刀位信号，则是发信盘故障。
此时可以检查发信盘弹性触头是否磨坏、发信盘接线是否有短路，需要更换弹性片触头或重新接线。
同时应该针对其线路中的继电器接触情况、刀位开关接触情况、中断继电器接触情况、线路连接情况，并排除线路的故障。
维修实例4：电动刀架无法锁紧。
故障分析与处理：（１）发信盘和传感设备不对正：打开刀架顶盖，调整发信盘的位置，使得刀架霍尔元件和磁钢对正，使刀位停在准确的位置。
（２）车床参数中的刀架的反锁时间设置的太短，此时调整系统的反锁时间即可（ｔ＝1.2～1.5s即可）。
当然，反锁时间也不可太长，否则电动机容易烧坏。
（３）刀架内部锁刀螺母太松,锁紧螺母即可。
维修实例5：电动刀架某一刀位转不停，其余刀位可以转动
故障分析与处理：（１）此刀位的霍尔元件损坏：确认有故障的刀位，在系统上输入转动该刀位，用万用表测量该刀位触点对+24Ｖ触点是
否有变化，若无变化，则该霍尔元件损坏，需更换发信盘或霍尔元件。
（２）检查该刀位信号与系统的连线是否存在断路，若此刀位信号线断路，造成系统无法检测刀位信号，需正确连接接线。
（３）当以上两点无故障时，则系统的刀位信号接收电路有问题，更换接线
主板。
其他故障：除了上述故障现象外，还有无法程序选刀、手动换刀结
束后刀具返回原位置等等，这些故障的原因主要是继电器接触不良、电源相序接错等等，需分别进行调整，可以解决故障。
数控车床电动电动四工位刀架是一个存在着机械部件和电气控制的
有机整体，所以在进行排除故障时，维修人员应该有整体概念，能
够根据故障的特征细心判断，并采用正确的故障诊断步骤和正确的
维修方法，就能找出故障根源并快速排除。