数控机床刀库与换刀机械手常见的故障与排除方法
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。
刀库、机械手常见故障及排除方法表4—11
调节锁刀弹簧上的螺钉，使其最大载荷不超过额定值
6
刀具从机械手中脱落
机械手卡紧销损坏或没有弹出来
更换卡紧销或弹簧
6
刀具从机械手中脱落
换刀时主轴箱没有回到换刀点或换刀点发生漂移
重新操作主轴箱运动，使其回到换刀点位置，并重新设定换刀点
机械手抓刀时没有到位，就开始拔刀
调整机械手手臂，使手臂爪抓紧刀柄后再拔刀
表4—11刀库、机械手常见故障及排除方法
序号
故障现象
故障原因
排除方法
1
刀库不能旋转
联接电动机轴与蜗杆轴的联轴器松动
紧固联轴器上的螺钉
刀具重量超重
刀具重量不得超过规定值
2
刀套不能夹紧刀具
刀套上的调整螺钉松动或弹簧太松，造成卡紧力不足
顺时针旋转刀套两端的调节螺母，压紧弹簧，顶紧卡紧销
刀具超重
刀具重量不得超过规定值
3
刀套上不到位
装置调整不当或加工误差过大而造成拨叉位置不正确
调整好装置，提高加工精度
限位开关安装不正确或调整不当造成反馈信号错误
重新调整安装限位开关
4
刀具不能夹紧
气压不足
调整气压在额定范围内
增压漏气
关紧增压
刀具卡紧液压缸漏油
更换密封装置，卡紧液压缸不漏
刀具松卡弹簧上的螺母松动
旋紧螺母
5
刀具夹紧后不能松开
刀具重量超重
刀具重量不得超过规定值ห้องสมุดไป่ตู้
7
机械手换刀速度过快或过慢
气压太高或节流闪阀开口过大
保证气泵的压力和流量，旋转节流阀到换刀速度合适
加工中心、刀架、刀库和换刀机械手的故障诊断及排除
一、加工中心、刀架、刀库和换刀机械手的故障诊断及排除加工中心ATC 斗笠式刀库动作过程故障分析摘要：加工中心可将铣、镗、钻、铰、攻螺纹等多项功能集于一身，大大提高了生产效率。
换刀装置（ATC）是加工中心的重要组成部分，也是加工中心故障率最高的部分，约有50%的机床故障与换刀装置有关。
斗笠式刀库是加工中心比较常见的一种换刀装置，在本文中，我结合自己的工作经验，对斗笠式刀库的动作过程及换刀过程中容易出现的故障进行了简要的分析和说明。
关键词：加工中心ATC 斗笠式刀库动作过程故障分析0 引言加工中心的一个很大优势在于它有ATC装置，使加工变得更具有柔性化。
加工中心常用的刀库有斗笠式、凸轮式、链条式等，其中斗笠式刀库由于其形状像个大斗笠而得名，一般存储刀具数量不能太多，10~24把刀具为宜，具有体积小、安装方便等特点，在立式加工中心中应用较多。
1 斗笠式刀库的动作过程斗笠式刀库在换刀时整个刀库向主轴平行移动，首先，取下主轴上原有刀具，当主轴上的刀具进入刀库的卡槽时，主轴向上移动脱离刀具；其次主轴安装新刀具，这时刀库转动，当目标刀具对正主轴正下方时，主轴下移，使刀具进入主轴锥孔内，刀具夹紧后，刀库退回原来的位置，换刀结束。
刀库具体动作过程如下：1.1 刀库处于正常状态，此时刀库停留在远离主轴中心的位置。
此位置一般安装有信号传感器（为了方便理解，定义为A），传感器Ａ发送信号输送到数控机床的PLC中，对刀库状态进行确认。
1.2 数控系统对指令的目标刀具号和当前主轴的刀具号进行分析。
如果目标刀具号和当前主轴刀具号一致，直接发出换刀完成信号。
如果目标刀具号和当前主轴刀具号不一致，启动换刀程序，进入下一步。
1.3 主轴沿Z方向移动到安全位置。
一般安全位置定义为Z轴的第一参考点位置，同时主轴完成定位动作，并保持定位状态；主轴定位常常通过检测主轴所带的位置编码器一转信号来完成。
1.4 刀库平行向主轴位置移动。
刀库刀具中心和主轴中心线在一条直线上时为换刀位置，位置到达通过信号传感器（B）反馈信号到数控系统PLC进行确认。
数控机床常见故障及排除方法
数控机床常见故障及排除方法数控机床作为一种高精度、高效率的机械设备，通常情况下是可靠稳定的，但在使用过程中还是会出现一些常见故障。
下面将介绍几种数控机床常见故障及排除方法。
一、刀具故障1.切削速度过快。
切削速度过快会导致刀具过热，甚至损坏。
这时可以降低切削速度，调整合适的进给速度。
2.刀具磨损。
定期检查刀具磨损情况，定时更换刀具。
二、传动系统故障1.传动皮带松驰。
当传动皮带松驰时，机床的运动精度会降低。
使用螺丝刀调节皮带张紧力，保持合适的张紧状态。
2.传动齿轮磨损。
传动齿轮磨损会导致传动不稳定，影响加工质量。
及时更换磨损的齿轮，保持传动系统的正常运转。
三、控制系统故障1.程序错误。
程序错误可能导致机床无法正常运行。
需要仔细检查程序是否正确，并进行修正。
四、液压系统故障1.油泵压力不足。
检查液压系统的油泵压力是否正常，如果不足可以清洗油泵，更换液压油。
2.液压管路漏油。
当液压管路发生漏油时，需要及时更换密封件或修复漏油处，确保系统的正常运行。
五、刀库故障1.刀具卡滞。
如果刀具在刀库中卡滞，可以尝试涂抹润滑剂，或者清洗刀库。
2.刀库传感器故障。
刀库传感器故障会导致刀具无法自动更换。
检查传感器是否损坏，更换损坏传感器，确保刀库正常运行。
六、工件夹持故障1.刀具夹持力不足。
当刀具夹持力不足时，工件无法稳定加工。
可以调节夹具的夹持力，确保工件的稳定性。
2.夹具磨损。
夹具磨损会导致工件不稳定。
及时更换磨损的夹具，保证夹持的可靠性。
以上是数控机床常见故障及排除方法的简要介绍。
在使用数控机床时，应定期进行检查和维护，及时处理常见故障，确保机床的正常运行。
同时，在故障排除过程中需要注意安全操作，避免造成二次事故。
加工中心换刀故障常见形式和解决方法
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，我们来了解一下换刀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。
机械手故障：如果是刀具夹得不够紧，经常掉刀，可能是由于卡爪弹簧的压力太小、弹簧后面的螺母松动、机械手卡紧锁不起作用、刀具超重等原因造成的。
华中8型数控系统PMC控制刀库换刀动作故障的诊断与排除
华中8型数控系统PMC控制刀库换刀动作故障的诊断与排除摘要：本文利用华中8型数控系统的PMC在线诊断功能，对斗笠式刀库换刀过程出现的故障进行了十分详细的介绍，并针对这些常见的故障进行了分析以及具体的解决方法。
关键字：PMC；在线；故障诊断0前言数控机床在实际使用的过程中，刀库换刀动作出现故障是一个高频现象，为了解决这个问题，使得机床的维修时间减少，维修者必须掌握行之有效的诊断方法，才能尽快地将故障找出并排除，本文为读者介绍一种行之有效的方法：利用PMC在线诊断功能对刀库的换刀动作进行故障诊断。
使用PMC对刀库动作故障进行诊断的前提是对刀库控制的PMC逻辑控制比较熟悉，应该对斗笠式刀库PMC控制的程序已经能够充分得理解并熟悉其控制思路。
在此基础上，通过本文对PMC的应用，从而达到进一步加深认识的效果。
斗笠式刀库的换刀过程：回第二参考点→主轴定向→刀库进→主轴松刀→回第三参考点→刀库选刀→回第二参考点→刀库紧刀→刀库退→取消主轴定向。
当刀库在自动换刀时出现故障，如自动换刀时执行一半就停止动作，或者在换刀过程中出现报警时，我们可以根据系统的报警号进行相应的故障追踪。
在PMC的编程中，刀库的整个自动换刀动作是通过用户宏程序将各个分散的动作进行衔接组合而成的，而每个分动作都有其相应的报警号，当该动作在执行过程中出现故障，无法执行完成，那么就会产生相应的故障报警号。
故诊断过程中，利用系统产生的报警号进行故障的逆向追踪，这是PMC诊断的一种常用的方法。
与刀库相关的报警号地址如下表所示：地址号报警号报警内容G3010.1报警1换刀允许灯亮时，禁止转主轴G3010.2报警2松刀时禁止转主轴G3010.3报警3主轴定向时禁止转主轴G3010.4报警4主轴旋转时禁止松刀。
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。
数控机床自动换刀系统的故障排查与维修方法
数控机床自动换刀系统的故障排查与维修方法数控机床自动换刀系统在工业生产中扮演着重要角色，然而偶尔会遇到一些故障导致正常的生产工作受到干扰。
本文将介绍数控机床自动换刀系统常见故障的排查方法以及维修方法，帮助读者快速解决问题并恢复生产。
首先，我们来了解一下数控机床自动换刀系统的组成。
该系统由刀库、刀杆、刀座等主要组件构成。
故障通常出现在刀杆与刀座之间的连接部分。
常见的故障有刀杆卡滞、刀座松动、换刀定位错误等。
当遇到故障时，首先要做的是检查刀杆是否卡滞。
刀杆卡滞可能是由于过多的切屑或者油污导致的。
解决方法是清理刀杆和刀座之间的油污，以及及时清理刀座上的切屑。
此外，也应进行润滑保养，确保刀杆顺畅运行。
其次，如果刀座松动，我们可以采取以下步骤来解决问题。
首先，检查螺母是否松动，必要时紧固螺母。
其次，检查刀座与刀杆之间的连接是否紧密，避免松动。
如果刀座已经损坏或磨损，需要更换刀座。
最后，还应该检查刀座的弹簧是否失效，确认刀座的弹性是否符合要求。
换刀定位错误也是常见的故障之一。
如果发生换刀定位错误，首先要检查刀杆的长度和形状是否正常。
如果刀杆口径不匹配，需要更换合适的刀杆。
其次，刀座的定位销是否损坏，需要修复或者更换。
最后，还应检查换刀定位装置的传感器和控制系统是否正常，避免传感器故障导致定位不准确。
除了以上常见故障外，系统中的电气故障也可能导致自动换刀系统的故障。
在排查电气故障时，我们可以通过以下步骤来解决问题。
首先，检查电源线是否接触良好，确保电源正常供电。
其次，检查各个部件的电缆连接是否紧固，排除电线松动或者脱落的可能性。
如果电气故障仍然存在，建议寻求专业技术人员的帮助进行进一步的排查。
总结来说，数控机床自动换刀系统的故障排查与维修是一个复杂而又细致的过程。
在故障排查时，首先要根据故障现象进行针对性的检查，找出问题所在。
然后根据不同的故障类型采取相应的修复措施，如清洁、紧固或者更换部件。
若故障仍未解决，及时寻求专业技术人员的帮助。
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刀库就是数控机床贮存刀具的地方,刀库的形式有盘式刀库与链式刀库两种。
换刀装置有机械手交换与无机械手交换两种形式,用来在主轴与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。
刀库与换刀装置由于机械机构复杂,使用频繁,就是数控机床较容易出故障的部位。
刀库与换刀装置常见的故障就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。
刀库与换刀装置还装有机械原点与位置检测装置,由于电气原因造成刀库与换刀装置出现反馈信号错误的机会也很多。
刀库与换刀装置产生故障的原因主要就是机械结构的磨损与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。