数控机床四方电动刀架电器故障分析

　　0　引言

　　随着我国机械制造业的发展,数控机床已经普及。在数控机床的维修与保养中,刀架是其中重要的一部分。四方电动刀架是数控车床上一种常见的刀架,现以此类刀架为例进行故障分析。

　　1　机构描述

　　四方电动刀架是以电动机为动力,带动蜗杆旋转,蜗杆带动蜗轮转动,再带动刀具实现换刀;有电动机的正反转带动刀架的抬起换刀和刀架的锁紧,由霍尔元件作为发讯体,把刀位信号发送给数控系统。图1为机械结构示意图,图2为发讯体与系统连接电器原理图。

　　2　故障分析

　　2. 1　故障现象一

　　西门子802S系统报警“刀位信号丢失”。

　　故障分析:

　　802S系统启动后,需要检测刀位信号是否正常。刀位信号的输入口为I1. 0~I1. 5,并且信号必须是高电平,如果得不到高电平信号,就会出现刀位信号丢失报警。四方电动刀架一般都是由霍尔元件作为发讯体,从图2中可以看出刀架的高电平信号是从上拉电阻得到的。该故障现象说明系统没有检测到来自刀架侧的高电平信号。

　　故障检测:

　　首先检测24 V电源是否正常,如果无24 V电源,那么就没有高电平刀位信号;再者检查霍尔元件和上拉电阻是否埙坏;其次检查传输信号电缆是否畅通。

　　2. 2　故障现象二

　　系统不能正确的找到刀位或系统报警“寻找刀位超间”。

　　故障分析:

　　刀架在寻找刀具的过程中,都有时间的设定,如果超出系统设定的时间就会出现系统报警。该故障现象说明系统在设定的时间内没有接收到刀架侧的刀位信号。

　　故障检测:

　　首先检测霍尔元件是否埙坏或强力磁体位置是否合适,其次再检测刀架信号电缆是否断路。

　　2. 3　故障现象三

　　换刀后刀架不能锁紧。

　　故障分析:

　　如图3为一数控机床刀架控制的梯形图。

　　如图4是数控刀架控制的电器原理图：

　　从图中可以看出数控机床刀架不能锁紧,说明能找到刀位,但刀架电机没有得到反转电源。该故障现象说明系统没有发出刀架电机反转指令或虽然发出指令但刀架电机反转交流接触器没有吸合。

 　　故障检测:

　　首先检测霍尔元件工作是否稳定,这种故障经常会出现由于霍尔元件工作不稳定,虽然找到了刀位,由于惯性的作用,刀架转过一定的角度位置使刀位信号丢失,系统未能在规定的时间内持续发出反转指令,而使刀架不能反转;其次检测刀架电机正反转交流接触器,有时刀位信号开关正常,系统也发出了反转指令,但是由于刀架电机的交流接触器具有互锁,当刀架电机的正转交流接触器打火粘联时,不能马上断电,导致反转接触器不能吸合,刀架也就不能锁紧。因系统已经发出反转信号,所以也不会出现报警