臥式加工中心自動換刀刀庫的故障分析與排除
隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展,，精工加工中心日益成 為現(xiàn)代制造業(yè)的加工設(shè)備主體,。自動換刀系統(tǒng) (ATC)包括刀庫機構(gòu)、換刀機構(gòu)以及控制系統(tǒng)等部 分,，是加工中心的重要組件。JE60S臥式加工中心配 備FANUC48iMB精工系統(tǒng),，主軸系統(tǒng)采用了電主軸 結(jié)構(gòu),，進給系統(tǒng)為伺服電機、滾珠絲桿螺母副組合,， 性能穩(wěn)定可靠,，配備了 ATC (自動交換刀具）、APC (自動交換工作臺）裝置,，有著很高的自動加工能 力,，一次裝夾就能完成銑、鉆,、攻絲等多種加工,。正 是如此，它產(chǎn)生的故障很多時候都是機電一體的復(fù)合 性故障,，其中機床的ATC故障是主要故障之一,，據(jù) 統(tǒng)計占總故障的35%?40%之多。因此,，如何快速,、 準(zhǔn)確地排除JE60S ATC故障對于生產(chǎn)來說具有明顯的 現(xiàn)實意義,，文中結(jié)合實際案例來說明ATC故障的維 修技巧。1加工中心自動換刀的原理及過程JE60S臥式加工中心的ATC機構(gòu)由鏈?zhǔn)降稁?、選 刀機構(gòu),、刀具交換機構(gòu)和刀具在主軸上的自動裝卸機 構(gòu)4個部分組成。ATC的輔助M指令主要有：M6換 刀,，M19主軸定位,，M86刀庫初始化等。其換刀的過程為：首先將所用刀具安裝在合乎標(biāo) 準(zhǔn)的刀柄上,，裝刀入庫,；換刀時根據(jù)選刀指令先在刀 庫選刀，選刀過程如圖1所示,；輔助M指令通過系統(tǒng)譯碼到PLC中R點（內(nèi)部繼電器）,，由刀具交換裝 置從刀庫和主軸上取出刀具，進行刀具交換,，然后將 新刀具裝入主軸并將用過的刀具放回刀庫,。2故障維修案例利用刀庫（MAG)實現(xiàn)自動換刀是目前加工中 心大量使用的換刀方式，獨立的刀庫大大增加了刀具 的存儲數(shù)量,，有利于擴大機床的功能,，并能較好地隔 離各種影響加工精度因素的干擾。加工中心常用的刀 庫類型有盤式刀庫和鏈?zhǔn)降稁?。JE60S的刀庫容量為40把刀具,，通過一伺服電 機進行驅(qū)動。伺服電機經(jīng)聯(lián)軸器帶動一蝸桿旋轉(zhuǎn),，蝸 桿帶動蝸輪再經(jīng)過兩個齒輪減速,，傳遞到鏈輪，最后 帶動鏈條作旋轉(zhuǎn)運動,。刀庫的夾緊和放松動作是由設(shè) 置在刀庫中間的一液壓油缸進行控制的,。故障1: JE60S加工中心在執(zhí)行換刀指令時，機 床無動作,。屏幕上顯示“PT3023. POT SET IS NOT COMP”,。分析及處理過程 “PT3023. POT SET IS NOTCOMP”含義為選刀未完成。檢查系統(tǒng)PMC信號,，界 面如圖3所示,，X1.0為“0”，表明刀套沒有在主軸 側(cè)換刀位置,。進入ATC手動操作界面解鎖后開始手 動操作,，打開刀庫防護門后，仔細觀察刀庫,，發(fā)現(xiàn)刀套夾在了刀庫和選刀位置間的狹小位置,。對刀庫進行手動操作,，先將卡住的刀套手動返回 刀庫。刀庫放松后按下刀庫正轉(zhuǎn)鍵,，發(fā)現(xiàn)刀庫轉(zhuǎn)動不 到位,。正常情況下應(yīng)該每按一下刀庫就轉(zhuǎn)過一個刀套 的位置,。而現(xiàn)在每次轉(zhuǎn)動刀套位置總會有1mm左右 的偏差,，而且偏差時大時小，從而導(dǎo)致了刀套無法運 動到換刀位置,。結(jié)合刀庫的轉(zhuǎn)動原理,，刀庫的轉(zhuǎn)位是 由伺服電機帶動蝸輪蝸桿進行運動的，轉(zhuǎn)不到位應(yīng)該 是伺服電機編碼器故障或者是蝸輪蝸桿間隙大引起 的,。本著先機后電維修原則,，決定先檢查機械間隙。 打開蓋板發(fā)現(xiàn)收緊蝸桿的蓋端有松動的現(xiàn)象,，導(dǎo)致了 蝸輪副軸面間隙的增大,。在調(diào)整好軸面間隙后重新進 行手動刀庫轉(zhuǎn)位，刀庫已能準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)過一個刀套位 置,，但由于刀庫的零點位置已有偏差,，所以還需要對 刀庫零點進行微調(diào)。由于刀庫伺服電機對應(yīng)的伺服放 大器是FANUCp系列放大器,，所以利用FANUC系統(tǒng) 中的PMM功能,，修改其參數(shù)。JE60S提供了一個特 殊的功能能使刀庫作點動旋轉(zhuǎn),，同時按下“RESET” 鍵和手動操作ATC鍵,，屏幕下方會出現(xiàn)“HND ” 標(biāo)志。此時先將刀庫回零再將刀庫慢慢地旋轉(zhuǎn)到正 確的位置,，保證刀套可以順暢地移動到換刀位置,。 然后進入PMM界面，按下POS軟鍵,，記錄偏差值,， 再將偏差值輸入181#參數(shù)，如圖4所示,。關(guān)機后 開機再將刀庫回零,，發(fā)現(xiàn)刀套已在正確位置，問題 得到解決,！故障2: JE60S加工中心在自動交換刀具時發(fā)生 卡刀現(xiàn)象,。屏幕顯示“TL2003. SPUNCLAMPISNOT- COMP”主軸松刀未完成。分析及處理過程,。該故障屬于自動裝卸機構(gòu)故 障,。JE60S的刀具夾緊機構(gòu)采用了蝶型彈簧夾緊,、液 壓油缸松刀的方式。因此首先檢查松刀的液壓機構(gòu),。 采用捅閥作業(yè),，發(fā)現(xiàn)手動能進行松刀動作，但在松刀 同時主軸內(nèi)部有一連串異常響聲,，判斷是電磁換向閥 存在故障,。更換電磁閥后，機床恢復(fù)正常工作,。但在 正常工作幾次后還是會不定期地出現(xiàn)“松刀未完成” 的警報,。檢查PMC信號，發(fā)現(xiàn)松刀X7. 3狀態(tài)不穩(wěn) 定,。為此檢查接近開關(guān),，發(fā)現(xiàn)其固定螺母有松動現(xiàn) 象。重新微調(diào)了接近開關(guān)的位置,，直至信號每次都能 穩(wěn)定輸出后,，固定螺母，故障即排除,。3結(jié)束語 通過以上實例,，發(fā)現(xiàn)加工中心ATC故障的內(nèi)容 比較豐富，機械,、電氣,、液壓每一個環(huán)節(jié)的問題都能 引起ATC故障，導(dǎo)致無法換刀,。有時故障現(xiàn)象一樣,， 報警內(nèi)容一樣，但引起故障的原因卻不一樣,，這就需 要維修人員透過現(xiàn)象看本質(zhì),。發(fā)生故障后先“看” 看報警內(nèi)容，看故障現(xiàn)象,，檢查PMC信號,，熟練掌 握PMC信號的含義，快速準(zhǔn)確地找到故障點,；其次,， 要掌握_定的機床實際操作能力，特別是一些手動操 作功能,，在維修ATC故障時經(jīng)常需要進行_些手動 操作,。要清晰地掌握整個刀具交換的過程，每_個環(huán) 節(jié)都不放過，這樣在遇到問題時才能抽絲剝繭,，最后 找到故障原因,。本文由海天精工整理發(fā)表文章均來自網(wǎng)絡(luò)僅供學(xué)習(xí)參考，轉(zhuǎn)載請注明,！