目前，加工中心的自動(dòng)換刀裝置(ATC)有兩種常用類(lèi)型的換刀方式，一是刀具從刀庫(kù)中直接由主軸交換胰挑，二是依靠機(jī)械手完成主軸與刀庫(kù)上刀具的交換。第一種換刀方式適用于小型加工中心椿肩，刀庫(kù)較小瞻颂，刀具較少，換刀動(dòng)作簡(jiǎn)單郑象，出現(xiàn)掉刀等故障時(shí)容易發(fā)現(xiàn)并能及時(shí)排除贡这。第二種換刀方式，從結(jié)構(gòu)上和動(dòng)作上看均屬于比較復(fù)雜的一種厂榛。本文以Vcenter-80型加工中心為例分析掉刀故障現(xiàn)象并加以處理盖矫。

　　加工中心換刀動(dòng)作分析

　　從PLC圖上看此機(jī)床換刀程序達(dá)900多步，很難讀懂其工作原理击奶。在此辈双，略運(yùn)去ATC數(shù)據(jù)交換、傳遞正歼、存儲(chǔ)及刀號(hào)存儲(chǔ)等內(nèi)容辐马，把換刀動(dòng)作簡(jiǎn)述如下：CNC換刀指令(M06)→刀套下降→下降到位→機(jī)械手轉(zhuǎn)動(dòng)→轉(zhuǎn)動(dòng)減速→轉(zhuǎn)動(dòng)到位(X4.7)→主軸刀松開(kāi)→松開(kāi)到位→機(jī)械手轉(zhuǎn)動(dòng)→轉(zhuǎn)動(dòng)減速→轉(zhuǎn)動(dòng)到位→主軸刀夾緊→夾緊到位(X2.5)→機(jī)械手逆轉(zhuǎn)→機(jī)械原位，換刀完成脖耽。其中蔚芥，機(jī)械手的快、慢速由變頻器實(shí)現(xiàn)京多，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)機(jī)械凸輪傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的上升秤皿、下降基际。

　　掉刀故障

　　掉刀故障現(xiàn)象出現(xiàn)時(shí)間較長(zhǎng)，一開(kāi)始办溶，偶爾出現(xiàn)一次袍砚，一月一次，甚至兩三月一次抠阴，以為是偶然因素引起的槐伍，沒(méi)有引起足夠的重視，慢慢地一周出現(xiàn)一次粥割，甚至兩次凌红，同時(shí)伴隨著主軸上的刀裝不到位的情況。后來(lái)慢慢地演變?yōu)橐粋€(gè)班次多次出現(xiàn)故障突妇，嚴(yán)重地影響生產(chǎn)進(jìn)度硬纤、造成廢品產(chǎn)生。仔細(xì)觀察赃磨，掉刀故障有兩種情況出現(xiàn)筝家，一種是由本工步加工完成后掉刀，一種是本工步根本沒(méi)加工邻辉，刀具落在工作臺(tái)上溪王。由于加工過(guò)程中，換刀動(dòng)作均執(zhí)行值骇，動(dòng)作順序正常在扰，故出現(xiàn)掉刀、裝刀(裝到主軸上)不到位時(shí)均無(wú)任何報(bào)警現(xiàn)象雷客，只有操作者在工件檢查或聽(tīng)到掉刀異常聲音時(shí)，才會(huì)發(fā)生故障桥狡，因而在自動(dòng)加工生產(chǎn)線上有時(shí)會(huì)因掉刀而出現(xiàn)批量廢品的現(xiàn)象搅裙。

　　故障分析與處理

　　檢查機(jī)械手執(zhí)行ATC換刀故障排除步驟，把機(jī)械手停止在垂直極限位置裹芝。檢查機(jī)械手手臂上的兩個(gè)卡爪及支持卡爪的彈簧等附件部逮。均沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，說(shuō)明機(jī)械手夾持刀具緊固臀匹，在機(jī)械手轉(zhuǎn)動(dòng)情況下不會(huì)出現(xiàn)掉刀現(xiàn)象讲幌。

　　檢查刀具夾持情況根據(jù)刀具有主軸上裝不位的現(xiàn)象分析，可能是主軸內(nèi)孔中碟簧不能對(duì)刀具夾持緊固挠站，從而出現(xiàn)刀裝不到位仙涡，甚至裝不上而掉刀現(xiàn)象。拆開(kāi)主軸內(nèi)部恃藐，發(fā)現(xiàn)有幾處對(duì)碟簧已碎眶蹈。于是更換了全部碟簧藤棕。試車(chē)時(shí)沒(méi)有出現(xiàn)任何問(wèn)題。運(yùn)行一個(gè)班次后又出現(xiàn)掉刀現(xiàn)象雹了。

　　檢查換刀程序針對(duì)本故障僅出現(xiàn)在換刀動(dòng)作過(guò)程中朴树，與其他動(dòng)作無(wú)關(guān)，編輯一個(gè)自動(dòng)換刀反復(fù)執(zhí)行程序索驰，并運(yùn)行此程序榨惭，以期找到掉刀的真正原因。編輯自動(dòng)換刀程序如下：

　　O0200→S500→M03→G04X3.0→M06→M99→%

　　在程序運(yùn)行中妓浮，發(fā)現(xiàn)如下情況：主軸刀具夾緊沒(méi)有到位忿项，甚至還沒(méi)有夾緊動(dòng)作的情況下，機(jī)械手轉(zhuǎn)動(dòng)脆栋，于是掉刀倦卖。依前文換刀動(dòng)作順序分析主軸刀具夾緊到位行程開(kāi)關(guān)誤動(dòng)作引起掉刀故障。打開(kāi)PLC梯形圖椿争，監(jiān)控該行程開(kāi)關(guān)(輸入為X2.5)怕膛，反復(fù)按壓該行程開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)20多次壓合中有3次X2.5為“0”狀態(tài)的現(xiàn)象出現(xiàn)兩次秦踪，同時(shí)壓合后X2.5不能由“1”狀態(tài)轉(zhuǎn)到“0狀態(tài)”的現(xiàn)象出現(xiàn)兩次褐捻，根據(jù)以上判定該行程開(kāi)關(guān)損壞。此開(kāi)關(guān)為OMRONZC—Q2255椅邓，用國(guó)產(chǎn)CXW5—11Q1替換柠逞，試車(chē)正常。一周后景馁，操作者仍反映有掉刀現(xiàn)象板壮，當(dāng)然出現(xiàn)的頻次小了，這說(shuō)明掉刀故障仍未徹底排除合住。

　　故障處理反復(fù)運(yùn)行兩個(gè)小時(shí)僵卿，自動(dòng)換刀幾百次。終于發(fā)現(xiàn)一次故障：在機(jī)械手沒(méi)有到位的情況下释何，主軸上的刀具松開(kāi)正庙，機(jī)械手沒(méi)有抓住刀，從而出現(xiàn)掉刀現(xiàn)象坯肿，這說(shuō)明機(jī)械手到位磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)誤動(dòng)作蓄扳。更換開(kāi)關(guān)E2E—CR8C1，故障現(xiàn)象仍然存在蔗承。查看PLC梯形圖拢给，此開(kāi)關(guān)輸入點(diǎn)為X4.7。梯形圖中X4.7為常開(kāi)點(diǎn)，當(dāng)此開(kāi)關(guān)感應(yīng)時(shí)狀態(tài)為“0”韩烹，不感應(yīng)時(shí)狀態(tài)為“1”淑停。其邏輯狀態(tài)與常見(jiàn)的感應(yīng)開(kāi)關(guān)邏輯狀態(tài)相反。當(dāng)X4.7斷線時(shí)酿势，也會(huì)引起X4.7為“1”狀態(tài)锰抡，于是排查X4.7的聯(lián)線，發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)后方的接線端子處X4.7松動(dòng)互艾，每當(dāng)自動(dòng)換刀時(shí)试和，機(jī)械手凸輪一系列動(dòng)作引起的輕微震動(dòng)，使X4.7線處于斷開(kāi)狀態(tài)纫普，這樣在機(jī)械手未到位時(shí)阅悍，松開(kāi)刀具的感應(yīng)開(kāi)關(guān)雖仍感應(yīng)，但因處于斷線狀態(tài)昨稼，X4.7伯為“1”狀態(tài)节视，于是在機(jī)械未到位時(shí)，刀具松開(kāi)而出現(xiàn)掉刀故障假栓。這種情況的掉刀故障寻行，是刀具已作加工工步而后掉的刀，在上文提到的則是刀具未作任何加工工步就掉刀的故障匾荆。

　　小結(jié)

　　Vcenter—80加工中心掉刀故障拌蜘，從開(kāi)始的兩月、一月一次故障牙丽，到每個(gè)班次多次出現(xiàn)故障简卧，前前后后歷經(jīng)半年有余，最后終于得到徹底解決郑舷。簡(jiǎn)單地說(shuō)迈叫，此故障包括兩種情況：一是機(jī)械手沒(méi)有把刀裝上，二是機(jī)械手沒(méi)有接住松開(kāi)的刀具肘鹅。雖然從處理最終結(jié)果來(lái)看啦别，是一系列小故障引起的，但通過(guò)以上維修過(guò)程可能看出贷营，加工中心出現(xiàn)故障時(shí)，需先易后難尿欲，先簡(jiǎn)后鳘诬粗，有步驟的一個(gè)故障一個(gè)故障的排除，切莫因發(fā)現(xiàn)一處故障溜舷，就認(rèn)為問(wèn)題徹底解決了扯凫。在解決問(wèn)題的過(guò)程中，要善于利用PLC梯形圖監(jiān)控法進(jìn)行檢修开摄，對(duì)于出現(xiàn)頻次較低的軟性故障售拼，應(yīng)針對(duì)故障范圍且昭，自編一些反復(fù)運(yùn)行程序以利于故障現(xiàn)象的觀察。從而達(dá)到最終徹底解決故障的目的贱鼻。

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