數控車床電動刀架（jià）的（de）工作原理及故障診斷-齒（chǐ）輪加工機床網-數（shù）控機床市場網

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數控車床電動刀架的工作（zuò）原理（lǐ）及故障診（zhěn）斷

2018-5-28 來源：福建信息職業（yè）技術學院作者：陳懷麗

摘（zhāi）要:隨著工業快速發展,數控車床的應用越（yuè）來越廣泛。但是從應用（yòng）實況來（lái）看數（shù）控車床（chuáng）中電動刀架發生故障的幾率較高,影響數控機床的正（zhèng）常使用。因此,研究電動刀架（jià）出（chū）現的故障（zhàng）具（jù）有現實意義。本文闡述了電動刀架的工作原理,在此基礎上探究刀架故障（zhàng）的診斷方法。

關鍵詞:數控車床;電動刀架;工作原理;故（gù）障（zhàng）診斷;電機;軸承

電動刀架（jià）能否正常運（yùn）轉直接（jiē）影響著數（shù）控機（jī）床的加工效率與穩定性。對數控車床而言,一旦（dàn）電動刀架出現了故障可能中斷工件加工（gōng）,嚴重時還可能產生廢品（pǐn）或者發生碰撞等各種破（pò）壞性的事（shì）故。因此分析如何診斷刀架故障具有現實意義。

1、電動刀（dāo）架的工（gōng）作原理

要探究如何診斷電動刀架發生的故障,就必須了解刀架的工作（zuò）原理。電動刀架是由控製過程、一體化動作過程等兩部分共同組成。

1.1 控製過程

數控係統將選刀T代碼傳（chuán）輸出去,按照CW信號傳送出去,通過交流接觸器與中間繼電器之後,促使電動機（jī）帶動刀架正常運轉。當檢查到刀位信號後,電動機就自動停止運轉。如果接受到CCW信（xìn）號,帶動刀架的電動機就會反轉,鎖緊刀架後就能夠實現整體控製過程。一旦數控係統發生了（le）異常（cháng）,就斷開電動機和刀架體的連接（jiē）來診斷是電氣故障還是機械故障。同時還能夠利用數控係統中動（dòng）態顯示來對電動機的（de）正（zhèng）反（fǎn）轉輸出進行檢測;通過數控係統中（zhōng）自我診斷功能對發信盤信號狀況進行判別。

1.2 機電一（yī）體化動作過程

一旦換刀信號傳輸到後,刀（dāo）架電動機（jī）就會開始正轉,通過升降機構與減速機構將上刀體動作到製定位置,離合盤就開始動作。等（děng）到上刀體運動到預定位置（zhì）後（hòu）,發（fā）信盤就會將相關信息傳輸出去,刀架（jià）電動機收到信息開始反向運轉。一（yī）旦初（chū）定位完成後,上刀體（tǐ）即下落,端齒盤（pán）進行齧合（hé）,就（jiù）實現了精定位,通過升降機構鎖緊刀架。

2、電動刀架故障的診斷

2.1 刀架換刀時無法停止運轉

（1）霍爾元（yuán）件損壞。如果刀位連接正常,對（duì）應刀位先無（wú）法輸（shū）出高電平,可以（yǐ）診斷為霍爾元件損（sǔn）壞,就要及時換（huàn）刀架的發信盤或者發信（xìn）盤上的霍爾元件。一般而言,霍爾元件不可（kě）能整體發生損壞（huài）。

（2）磁鋼（gāng）問題。磁鋼問題包含了霍爾元件和磁鋼高（gāo）度位置（zhì）不精確（què）、磁極裝反、磁性比較低等問題;一旦刀架上升時磁鋼位置過高,就應該控製磁鋼的位置,對正（zhèng）霍爾元（yuán）件;假如磁極裝反了,對磁極（jí）方向重（chóng）新調整（zhěng）即可;如果磁極較低,增強了磁性之後依然（rán）無法滿足要求,就（jiù）必（bì）須要更換新磁鋼。

（3）發信盤電源故障（zhàng）。一旦發（fā）信盤霍爾元件發生電源短路（lù）,更無法傳輸刀位到位的信號,就要檢查發信（xìn）盤（pán）的（de）電源。診斷方法是:使用萬用表檢測係（xì）統2V4的（de）出線端電壓,觀察輸出電源是否正常。假如電壓消失,可以診斷出係統電源故障,就要維修電源;假如電源正常（cháng）,就要檢（jiǎn）查（chá）刀架和係統的接線位（wèi）置是（shì）否有斷路。檢查刀架電源0一2V4電壓是否存在斷路,或者因短（duǎn）路降（jiàng）低了24V電壓,因發信盤常常處於濕度較高的環境下工作,線路極易老（lǎo）化斷線,自（zì）然影響回路正常（cháng）工作。

2.2 換（huàn）刀時電（diàn）動刀架不動作

當換刀時,電動刀架不動作（zuò）可能是電動機損壞,或者電源的相序混亂所致（zhì）,其（qí）分析過程如下。

（1）電動機損（sǔn）壞。接通電源後,在空載時電動（dòng）機依然無法運轉,說明電動機損壞。事實上（shàng）,造成電動機損壞的原因比較多,比如繞組（zǔ）接地故障、缺（quē）相、過載運行、匝間短路故（gù）障等等（děng）,如果（guǒ）是繞組短路故（gù）障,就采用萬（wàn）用表檢（jiǎn）測不同相間絕緣（yuán）電阻,檢測時必須（xū）要把電（diàn）動機上所有引線拆分開。假如絕緣電阻值低於0.2MQ,可以診斷為相間短路。分開（kāi）檢測三相繞組電流（liú）,某相電流遠遠超過其他兩相可診斷為短路相;就要采（cǎi）用短路探測器檢測繞組件（jiàn）的短路;如果（guǒ）采用電橋檢測三相繞組電（diàn）阻,短路（lù）相上電阻遠（yuǎn）遠（yuǎn）低於其他兩相。而接地故障,采用搖表探測電（diàn）動機繞組對地絕緣電阻,假如絕緣電阻值低於0.2MQ,說明電動機嚴重受潮! 采用萬用表電阻檔或（huò）者校驗燈進行分段（duàn）檢查,校驗燈電阻過低或者顯示過暗,說明繞組嚴重受潮,就必須要烘幹維護;假如電（diàn）阻顯示0或者校驗燈的正常發亮,說明繞組出現了接地。繞組接地常常有幾種（zhǒng）可能,即（jí）為繞組凸出槽口處、電動機出線孔處、電源線進（jìn）線（xiàn）孔處。如果是（shì）繞（rào）組凸出槽口的位置接地可以采用絕緣紙或（huò）者竹片把繞組和鐵心隔開,當（dāng）檢查完接（jiē）地時之後還要塗上一層絕緣漆。

（2）刀架電源出現（xiàn）相序混亂或者缺（quē）相。一旦電動機相序混亂必（bì）然影響電（diàn）動刀架正常工作,這種現象（xiàng）常（cháng）常在新裝刀架或者機床維修之後（hòu）可能發生。進行處理時一定要斷開電源,要（yào）對電動機的相序進行調整。電動機無法動作卻有異常聲響（xiǎng）,可能（néng）是一相發生斷路,因此（cǐ）就必須要重點檢查接觸器或者開關上（shàng）動靜觸頭,維修後可恢（huī）複正常。

2.3 刀架鎖不（bú）緊（jǐn）

如果刀架鎖不緊必定影響正常運行,對這（zhè）種故障的診斷如下方法如下:l)刀架（jià）機械鎖結構發生異常,就把刀架拆分開,對機械構件進行（háng）檢（jiǎn）查,尤其（qí）要檢修定位鎖的位置是否磨損破壞;2)刀架反轉,按照刀架不動作的檢查方式,檢查電動（dòng）機的反轉控製回路（lù）!3〕;3)電動機反轉的（de）時間不夠,對係統的（de）反鎖周期參數進行檢查,一般是（shì）把時間（jiān）設定到1.25左右。

2.4 電動機的軸承故障

如果刀（dāo）架電動機平時沒有及時進行維護保養,特別是風（fēng）槍除鐵屑或者采用乳化（huà）液冷卻,那麽軸承就可能因為進水而影響軸承的潤滑（huá）環境,極易造成軸承發生損壞、卡殼與生鏽等等。處理故障時就要全麵檢查軸承,如果損壞（huài）的程（chéng）度不大,隻需要進行潤滑處理與保養維護,但是軸（zhóu）承的損壞比較（jiào）嚴重,就必須要更（gèng）換新軸承。

3、結束語

數控電動刀架（jià）在生（shēng）產過程中存在各種（zhǒng）刀架（jià）故障,影響著數（shù）控車床的正常運轉。因此筆者依（yī）據自（zì）己經驗分析了幾種故障產生的原因,同（tóng）時（shí）提出解決方（fāng）案建議,縮短了排查刀架故（gù）障的時間,提高了維修效率。

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