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協鴻 BT50-16T 刀庫維修總結

2018-3-23 來源：中航工業沈陽黎明航空發動機（集團）作者：何春茂

摘要：鬥笠（lì）式刀庫是（shì）加工中心比較常見的一種換刀裝置。結合修複協（xié）鴻設（shè）備刀庫的工作經（jīng）驗，對鬥笠式（shì）刀庫的動（dòng）作過程和換刀過程中容易出現（xiàn）的故障進行了簡要的分析（xī）和說明。

關鍵詞：加工中心；鬥笠式刀庫；傳感器；壓（yā）縮（suō）空氣

加工中心集銑、鏜、鑽、鉸、攻螺（luó）紋等多項功能於一身（shēn），大大提（tí）高了生產效率。加工中心的優勢在於它有自動換刀裝置，能使加工變得更柔性（xìng）化。換刀裝置是加工中心的重要（yào）組成部分，也是（shì）加工中心故障率最高的部分，約有 50%的機床故障與換刀裝（zhuāng）置有關（guān）。我廠協（xié）鴻加工中（zhōng）心的設備采用的都是型號為BT50-16T 的鬥笠式刀庫換刀裝置。

1 、鬥（dòu）笠式刀庫的動作過程

鬥笠式刀庫的具體動作過程如下：①刀庫處（chù）於非工作（zuò）狀態時，停在離主軸（zhóu）中心較遠的（de）位置。此位置裝有信號傳感器 A，其發送信號至協鴻加工中心的 PLC 中，實現對刀庫狀態的確認。②加工中（zhōng）心的數控係統可對（duì）指令的目標刀具號和現狀主軸的刀具號進行分（fèn）析。如果目標刀具號與現（xiàn）狀主軸刀具號相同，則會直接發出換（huàn）刀完成信號；如果（guǒ）不相同，則開啟（qǐ）換刀程（chéng）序，進入下一個步驟。③加工中心主軸（zhóu）沿垂直方向移動到安全位置。通常將安全位置定義為 Z 軸的第（dì）一參考點位置，同步主軸完（wán）成定位動作，並一直保持定位狀（zhuàng）態。主（zhǔ）軸定位一般通過檢測主軸本（běn）身（shēn）所帶的位（wèi）置編碼器一轉信號來（lái）確定。④該刀庫向主軸方（fāng）向水平移動。刀庫放（fàng）刀柄的中心線與主軸中心線在同一條（tiáo）直線上時（shí），為該刀具換刀方位。該方位位置通（tōng）過信號（hào）傳感器 B 將信號傳（chuán）遞到數控係統 PLC 進行確定。⑤主軸向 Z軸下方移動到刀具位置時應該交換方位。通常將刀具交換方位（wèi）定義為 Z 軸的第二個參考點，在此方位將當前（qián）主軸（zhóu）上的刀具放回到刀庫的相（xiàng）應位置。⑥刀庫中的刀夾抓刀確認後，主軸內孔吹氣鬆刀。協（xié）鴻加工中心在主軸部分安裝了鬆刀確（què）認（rèn）傳感器 C，協鴻加工中心的 PLC 接收到（dào）傳感器 C 發送的傳入（rù）信號後，確認該（gāi）步動作運行正常，才進行下一步動作。⑦主軸升起到 Z 軸的第一參考（kǎo）點。此運行目的是避免（miǎn）刀庫旋轉時刀夾和主軸發（fā）生（shēng）碰撞。⑧主軸沿

Z 軸向下移動到第二個參考點位置，運行吸刀動作（zuò）。⑨主軸（zhóu）內孔與刀柄夾緊（jǐn）並定位，夾緊（jǐn）傳感器 D 發出確定信號。⑩刀（dāo）庫移動（dòng）到離主軸中心較遠的位置，直到 PLC 接收到傳感器

A 發出的反饋（kuì）確（què）認信（xìn）號。主軸定（dìng）位消除，完成換刀過程。

2 、鬥笠式（shì）刀庫換刀過（guò）程中的常見故障

分廠協（xié）鴻加工中（zhōng）心刀庫部分故（gù）障率（lǜ）相對較高，根據筆者的工作（zuò）經驗（yàn），總結了鬥笠式刀庫在換刀（dāo）過程中的常（cháng）見故障及其原因分析。

2.1 故障一

故障（zhàng）現象（xiàng）：數控係統發出（chū）換刀指（zhǐ）令（lìng），刀（dāo）庫不運作。

原因分析：①檢查機床是否處於急停狀態，操作程序是否正確。雖然這些原（yuán）因（yīn）過於簡單，但機床維修就要按照（zhào）簡單到難的順序。②檢查協鴻加工中心的壓縮空氣管路是否（fǒu）有（yǒu）漏氣點。如（rú）果有，漏氣（qì）點（diǎn）壓（yā）縮空氣壓力就不在（zài） 0.5～0.6 MP 這一（yī）正常範圍內。壓力不夠會使刀庫在（zài）換刀過程中無法動作（zuò）。③檢查刀庫的電氣線路連接是否良（liáng）好，輸送到協鴻加工中心數控（kòng）係統 PLC的入口信號（hào）是否正確。

2.2 故障二

故障（zhàng）現象：刀庫移動到主軸中心位置（zhì），但不進行接下來的動作。

原因分析：①檢查傳感器 B 發送到主（zhǔ）軸側的確認信號是否良（liáng）好，數控（kòng）係（xì）統 PLC 中的接收信（xìn）號是否正常。該故（gù）障大多是由傳感器接觸（chù）不良或傳感器損壞造成的。②如果接（jiē）收信號和傳感器（qì）狀態都正常，觀察（chá）主軸刀具是否夾緊。③檢查主（zhǔ）軸定位塊與刀柄定位連接是否正確。④確認主（zhǔ）軸是否返回了第一參考點。

2.3 故（gù）障三

故障現象：主軸抓刀後，刀庫不移回初始（shǐ）位置。

原因分析：①檢查（chá）氣源是否有（yǒu）漏氣現象。②檢查刀庫驅動電機電氣連接回路是否正常。刀庫的移（yí）動是通過控製回路控製電機正反轉來實（shí）現的，如果控製部（bù）分連接相（xiàng）反，也會發（fā）生該類故障。③檢（jiǎn）查（chá）刀庫控製電機是否有損壞。④檢查主軸刀具（jù）抓緊（jǐn）是否通過抓緊傳感器 D 發出反（fǎn）饋信號到協鴻加（jiā）工中心數控係統PLC 中，如果該係統接（jiē）收不到傳感器（qì） D 發送的夾緊確認信（xìn）號，則刀庫不進行下個程（chéng）序（xù）的動作。⑤檢查刀庫部分是否存在機械幹涉現象。

3 、鬥笠式刀庫的安裝、調試

鬥笠式刀庫的安裝、調試步驟為：①組裝刀（dāo）庫時，注意傳感器的安裝方向。如果安裝錯誤，則無法使刀庫一次隻旋轉一個（gè）刀位。按圖紙把刀（dāo）庫組（zǔ）裝好（包含刀庫電機等電（diàn）氣元（yuán）件），然後整體安裝。②調（diào）整刀庫旋（xuán）轉撥叉（chā）位置，保證刀庫連（lián）續旋轉，不能發生阻尼現象。③調整刀庫對刀點。按圖紙要求調整刀（dāo）庫對刀點（diǎn） X，Y 方向的鎖緊（jǐn）螺栓，刀庫對刀點 Z 方向的鎖緊（jǐn）螺栓可通過電氣控製來調整。④調整鎖放刀汽缸螺栓，保證調整螺栓在不夾持刀具時的間隙為 2.2 mm，夾持刀具時（shí）的間隙為 4.2 mm。

⑤在主軸安（ān）裝數控銑夾頭，去除刀庫內的彈簧卡和刀庫汽缸進氣管（guǎn），並移動（dòng）刀庫，保證刀庫的梯形凸起處能（néng）進入到銑（xǐ）卡頭的梯形凹槽內。

4 、結束語

總之，我廠協鴻加工中心采用鬥笠式刀庫換刀。刀庫的換刀過程通過汽（qì）缸中的移（yí）動軸來實現，所以在刀庫換刀過程中，一（yī）定要（yào）保證氣壓在合理（lǐ）範圍內（nèi）。我廠協鴻加工中心刀庫的主要問題為氣壓不穩和由於長時間運轉刀夾與主軸不同心造成換刀時主軸和刀（dāo）庫碰撞損壞。隻要我（wǒ）們定期檢查和保養，就（jiù）能保（bǎo）證設備的正常運轉。

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