一涧至、自動換刀裝置的形式

　　自動換刀裝置是數(shù)控機床的重要執(zhí)行機構(gòu)斤讥，它的形式多種多樣候生，目前常見的有以下幾種：

　　1．回轉(zhuǎn)刀架換刀同眯；

　　2．排式刀架換刀绽昼；

　　3．更換主軸頭換刀；

　　4．帶刀庫的自動換刀系統(tǒng)

　　在這里我對數(shù)控機床常見的這幾種換刀系統(tǒng)逐一介紹须蜗，首先介紹一下回轉(zhuǎn)刀架換刀系統(tǒng)硅确。

　　二、回轉(zhuǎn)刀架

　　數(shù)控機床使用的回轉(zhuǎn)刀架是比較簡單的自動換刀裝置明肮，常用的類型有四方刀架菱农、六角刀架，即在其上裝有四把柿估、六把或更多的刀具循未。

　　回轉(zhuǎn)刀架必須具有良好的強度和剛度，以承受粗加工的切削力：同時要保證回轉(zhuǎn)刀架在每次轉(zhuǎn)位的重復定位精度撰绕。下面我們結(jié)合一臺四工位的四方刀架了解一下其換刀過程及原理岩哥。并結(jié)合換刀原理分析一下四方刀架的常見故障現(xiàn)象及原因。

　　數(shù)控機床刀架或刀庫是由機床PLC來進行控制牺幻，對于普通的四工位刀架來說复罕，控制比較簡單，一般用于普通的車床魂拢。我們分析車床刀架的控制原理其實就是指刀架的整個換刀過程塑业，刀架的換刀過程其實是通過PLC對控制刀架的所有I/O信號進行邏輯處理及計算。實現(xiàn)刀架的順序控制镜踪。另外為了保證換刀能夠正確進行低柑，系統(tǒng)一般還要設置一些相應的系統(tǒng)參數(shù)來對換刀過程進行調(diào)整。

　　序號 名稱 含義

　　1 M2 刀架電動機

　　2 QF3 刀架電動機帶過載保護的電源空開

　　3 KM5常孕、KM6 刀架電動機正网赤、反轉(zhuǎn)控制交流接觸器

　　4 KA1 由急停控制的中間繼電器

　　5 KA6逐会、KA7 刀架電動機正族延、反轉(zhuǎn)控制中間繼電器

　　6 S1~S4 刀位檢測霍爾開關

　　7 SB11 手動刀位選擇按鈕

　　8 SB12 手動換刀啟動按鈕

　　9 RC3 三相滅弧器

　　10 RC9、RC10 單相滅弧器

　　自動刀架控制涉及到的I/O信號如下：

　　PLC輸入信號：

　　X2.7：刀架電動機過熱報警輸入献酗；

　　X3.0~X3.3：1~4號刀到位信號輸入寝受；

　　X30.6：手動刀位選擇按鈕信號輸入；

　　X30.7：手動換刀啟動按鈕信號輸入罕偎；

　　PLC輸出信號：

　　Y0.6：刀架正轉(zhuǎn)繼電器控制輸出很澄；

　　Y0.7：刀架反轉(zhuǎn)繼電器控制輸出。

　　我們現(xiàn)在已經(jīng)清楚了刀架控制的I/O信號颜及，下面我們結(jié)合這些信號來分析一下?lián)Q刀過程甩苛，刀架換刀有兩種模式，一種是手動換刀俏站，一種是通過T指令進行自動換刀讯蒲。我們以手動狀態(tài)為例痊土，介紹一下?lián)Q刀過程及常見故障。

　　1墨林、首先我們將機床調(diào)至手動狀態(tài)赁酝，通過刀位選擇按鍵進行目的刀位選擇，有的系統(tǒng)是利用波段開關的形式進行實現(xiàn)旭等，有的系統(tǒng)是利用記數(shù)的形式來實現(xiàn)酌呆，比如說通過檢測刀位選擇信號（X30.6）的狀態(tài)，如果按下刀位選擇按鍵明疮，X30.6的狀態(tài)應該會改變一次忱脆，計數(shù)器的數(shù)值會發(fā)生改變，系統(tǒng)選擇的目的刀具也會發(fā)生相應的改變荸凸。

　　2曼沐、選擇目的刀具完成以后，下面就是將機床刀架的當前刀位轉(zhuǎn)換到目的刀位一恃。我們按下刀位轉(zhuǎn)換按鍵X30.7以后。這時系統(tǒng)PLC輸出一個刀架正轉(zhuǎn)信號Y0.6麻镶，KA6吸合桨檬；KM5吸合，這時刀架電機開始正向旋轉(zhuǎn)端葵，刀架開始正轉(zhuǎn)众凝。

　　3、刀架在正向旋轉(zhuǎn)的過程中不停的對刀位輸入信號進行檢測新框，每把刀具各有一個霍爾位置檢測開關倍工。各刀具按順序依次經(jīng)過發(fā)磁體位置產(chǎn)生相應的刀位信號。當產(chǎn)生的刀位信號和目的刀位寄存器中的刀位相一致的時候公般，PLC認為所選刀具已經(jīng)到位万搔。

　　4、刀具到位以后官帘，刀架仍繼續(xù)正向旋轉(zhuǎn)一段時間瞬雹，然后停止正向旋轉(zhuǎn)（Y0.6停止輸出），延時一段時間以后刽虹，刀架反轉(zhuǎn)控制信號Y0.7有效酗捌，此時刀架開始反轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)過程其實就是刀架鎖緊的過程涌哲，此過程延續(xù)一段時間胖缤，直到刀架鎖緊到位，但反轉(zhuǎn)時間不宜過長或過短阀圾。過長就有可能燒壞電機或造成電機過熱空開跳閘哪廓，時間過短有可能造成刀架不能夠鎖緊狗唉。刀架鎖緊以后，整個換刀過程結(jié)束撩独。

　　安全互鎖

　　1草悦、架電動機長時間旋轉(zhuǎn)，而檢測不到刀位信號匠凤，則認為刀架出現(xiàn)故障蝠兽，立即停止刀架電動機，以防止將其損壞并報警提示厂跋；

　　2警综、刀架電動機過熱報警時，停止換刀過程猫降，并禁止自動加工呵寂；

　　我們現(xiàn)在已經(jīng)對此種刀架的換刀原理有所了解，那么對于此種刀架在工作過程中常見的一些故障我們應該很容易分析出他的原因淫沧。常見的故障現(xiàn)象如下：

　　故障現(xiàn)象一：選擇了目標刀位豌魏，按下刀位轉(zhuǎn)換按鈕以后，電動刀架不轉(zhuǎn)院抛；

　　故障現(xiàn)象二：選擇了目標刀位唉私，按下刀位轉(zhuǎn)換按鈕以后，電動刀架轉(zhuǎn)個不停染突；

　　我們現(xiàn)在就以這兩種比較典型的故障現(xiàn)象來分析一下故障原因捻爷，希望大家有所收獲，比如故障現(xiàn)象一份企；這是比較常見的一種故障現(xiàn)象也榄，出現(xiàn)此現(xiàn)象后我們應該利用怎樣的方法才能夠比較容易去解決。

　　從上面的敘述中我們已經(jīng)了解了換刀的整個過程司志， 如圖四甜紫，如果刀架不動，我們應該怎么樣去檢修呢俐芯？

　　1棵介、首先我們可以利用現(xiàn)象比較明顯，比較容易觀察到的地方來進行判斷吧史，在這里我們可以把接觸器作為一個特殊點邮辽，以接觸器為分界點，作出一個初步判斷贸营，可以觀察一下接觸器是否動作吨述，如果接觸器動作我們可以聽到接觸器吸合的聲音，相反則聽不到。

　　2阅王、接觸器吸合的情況下湖生，我們可以判斷出換刀過程中的① ④沒有問題。那么問題應該在⑤ 或 ⑥上培扳，具體原因如下：

　　1）電機電源缺相或電壓過低澳敞；

　　2）接觸器主觸點被燒壞或接觸不良；

　　3）刀架電機電源相序錯硫薇，造成電機旋轉(zhuǎn)方向發(fā)生改變宴宠，刀架選刀的過程變成刀架鎖緊的過程；

　　4）電機被燒壞但治；

　　5）刀架鎖得太緊或被機械卡死等碾危。

　　3、接觸器在沒有吸合的情況下习诬，我們可以判斷出故障原因有可能出在①⑤這幾步上丛铅，具體分析過程如下：

　　1）KM5沒有吸合的情況下，觀察KA6是否吸合零短，如果KA6已經(jīng)動作壤趴，那么可以測量一下KM5線圈有沒有燒壞，控制電纜有沒有斷線瑞侮，KA6的觸點接觸是否良好灵寺。

　　2）如果KA6沒有動作，可以通過觀察PLC的輸入輸出寄存器的狀態(tài)來確定刀架正轉(zhuǎn)信號Y0.6是否有輸出区岗，如果有輸出，可以檢測一下繼電器KA6線圈是否被燒壞毁枯，PLC輸出板是否有問題慈缔，系統(tǒng)PLC到KA6的連線是否有問題。如果沒有輸出种玛，則檢查一下是否PLC編寫有誤藐鹤，是否有些換刀條件沒有滿足。

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