單元教學設計,滄州職業(yè)技術學院,單元名稱 刀架及換刀系統(tǒng)的故障維修,專業(yè)能力目標: 應具備數(shù)控車床刀架的正確拆、裝能力;控制電路的設計、連接能力；判斷常見故障原因及維修、評估能力。 方法能力目標： 應具備工作方法能力；自學能力；理解能力與表達能力。 社會能力目標： 具備團隊協(xié)作能力、計劃組織能力及環(huán)保意識。,對該部分的理論知識有系統(tǒng)的認識，達到銀領人才所具備的理論基礎： (1)清楚刀架的技術要領，知道刀架故障的處 理方法； (2)知道刀架的組成，機構(gòu)的裝配關系； (3)清楚數(shù)控系統(tǒng)的尋刀原理； (4)能應用機床英文資料分析故障原因。,一、刀架的工作原理 四工位回轉(zhuǎn)刀架是經(jīng)濟型數(shù)控車床上采用的一種最簡單的換刀裝置，主要用于加工軸類零件。在工作過程中要求具有抗強力切削的剛度和換刀時的回轉(zhuǎn)定位精度，其動作是采用渦輪蝸桿傳動，上下齒盤嚙合，螺桿夾緊的工作原理。該電動刀架的發(fā)訊盤，由盤體、置于盤體內(nèi)的線路板和固定在線路板上的霍爾元件組成，在盤體上方設有保護蓋、下方設有底座，在盤體與底座之間設有套置在盤體頸部上的旋轉(zhuǎn)套，磁鋼鑲嵌在旋轉(zhuǎn)套內(nèi)壁上。,二、刀架示意圖,刀架外觀圖,三、刀架結(jié)構(gòu)圖,四、刀架控制電路圖,五、發(fā)訊盤和霍爾元件位置圖,六、刀架常見故障及維修方法,1.刀架旋轉(zhuǎn)失控 故障現(xiàn)象： 加工中突然出現(xiàn)刀架旋轉(zhuǎn)失控現(xiàn)象。發(fā)生故障時刀架可能旋轉(zhuǎn)多圈而不能停止到位，且故障時有時無，沒有規(guī)律。不論刀架正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)都如此。 故障分析與排除： 根據(jù)故障現(xiàn)象可以判定刀架能夠連續(xù)運轉(zhuǎn)，所以，機械方面出現(xiàn)故障的可能性較小，主要是刀架運動系統(tǒng)方面的原因。刀架正常工作的全過程為：接受到轉(zhuǎn)位信號刀架抬起轉(zhuǎn)過一個刀位（仍在抬起狀態(tài)）刀架落下復位（準備執(zhí)行下一個轉(zhuǎn)位動作）。,為了進一步確定故障點，應該從發(fā)訊盤和刀位線路檢查： 檢查刀架到位信號是否發(fā)出，若沒有到位信號，則是發(fā)訊盤故障。此時可檢查：發(fā)訊盤彈性觸頭是否磨壞、發(fā)訊盤地線是否斷路或接觸不良或漏接，是否需要更換彈性片觸頭或重修，針對其線路中的繼電器接觸情況、到位開關接觸情況、線路連接情況相應地進行線路故障排除。 當僅出現(xiàn)某號刀不能定位時，則一般是由于該號刀位線斷路所致。此位刀的霍爾元件損壞:確認是哪個刀位使刀架轉(zhuǎn)不停，在系統(tǒng)上輸入指令轉(zhuǎn)動該刀位，用萬用表量該刀位信號觸點對+12V觸點是否有電壓變化，若無變化，可判定為該位刀霍爾元件損壞，更換發(fā)信盤或霍爾元件。此刀位信號線斷路，造成系統(tǒng)無法檢測到位信號:檢查該刀位信號與系統(tǒng)的連線是否存在斷路，正確連接即可。,2.刀架回轉(zhuǎn)定位精度不準 故障現(xiàn)象： 在換刀過程中，刀架停止的位置與所指定的刀號不配，或與理想的停止位置有一定角度的偏差。 故障分析與排除： 刀架回轉(zhuǎn)定位精度不準故障主要是機械部分和定位檢測元件的原因。檢查定位銷是否靈活，彈簧是否疲勞。此時應修復定位銷使其靈活或更換彈簧。檢查棘輪與蝸桿連接是否斷開，若斷開，需更換連接銷。檢查某些機械部件是否磨損嚴重，已不能通過常規(guī)的調(diào)整、刀具間隙補償?shù)葋斫鉀Q，需整體更換。檢查霍爾元件與磁鐵是否錯位，此時，應重新調(diào)整刀架軸上的鎖緊螺母，使4個霍爾元件開關與感應磁鐵逐一對應并鎖緊螺母。,3.刀架不能正常鎖緊 故障現(xiàn)象： 在調(diào)試過程中，無論手動、MDI、或自動循環(huán)，刀架有時轉(zhuǎn)位正常，有時出現(xiàn)轉(zhuǎn)位故障，刀架不鎖緊，同時“進給保持”燈亮，刀架停止運動。 故障分析與排除： 出現(xiàn)該故障現(xiàn)象應該主要是PMC控制程序或機械部分所致。檢查夾緊開關位置是否固定不當，并調(diào)整至正常位置。用萬用表檢查其相應線路繼電器是否能正常工作，并更換繼電器。檢查刀架內(nèi)部機械配合是否松動。有時會出現(xiàn)由于內(nèi)齒盤上有碎屑造成夾緊不牢而使定位不準?！斑M給保持燈亮”說明刀架不能結(jié)束轉(zhuǎn)位動作，保持松開狀態(tài)。檢查奇偶校驗開關和由開關到數(shù)控系統(tǒng)I/O板線路是否有松動。系統(tǒng)反鎖時間不夠長:調(diào)整系統(tǒng)反鎖時間參數(shù)即可（新刀架反鎖時間.2即可）。,4.在任何操作狀態(tài)下刀架均不轉(zhuǎn) 故障現(xiàn)象： 機床接通電源后，無論在任何操作狀態(tài)下啟動刀架，刀架均不旋轉(zhuǎn)。 故障分析與排除： 刀架電機不通電。檢查刀架電源接口是否良好接通，當用萬用表測量尋刀電壓時，電壓值是否在規(guī)定范圍內(nèi)，可通過更換保險、使接通部位接觸良好等相應措施來排除。除此以外，電源不通的原因還可考慮刀架至控制器斷線、刀架內(nèi)部斷線、電刷式霍爾元件位置變化導致不能正常通斷等情況。 刀架電機反轉(zhuǎn)。檢查電機相序是否接反。通過檢測線路相序，變換相序即可排除。,刀架電機夾緊電流過大。當用扳手旋轉(zhuǎn)蝸桿端部時不易轉(zhuǎn)動，而用力時可以轉(zhuǎn)動，下次換刀仍出現(xiàn)此現(xiàn)象，可確定是刀架電機夾緊電流過大，通過調(diào)整刀架電機夾緊電流排除。 刀架內(nèi)部機械卡死。當從蝸桿端部轉(zhuǎn)動蝸桿時，順時針方向轉(zhuǎn)不動，其原因是機械卡死。首先，檢查夾緊裝置反靠定位銷是否在反靠棘輪槽內(nèi)，若在，則需將反靠棘輪與螺