数控车床四方刀架常见故障与维修方法

郭飞鹰

摘 要：数控车在加工制造行业应用越来越广，从而推动职业教育“数控技术”专业的发展，也为职业学校增添了一道亮丽风景，但是机床故障和维修的问题也随之而来，作为不是专业维修人员的数控一线实训教师，我们也应该具备一定的机床保养和维修能力。

关键词：数控车床 四方刀架 故障 维修

中图分类号：TG519 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）04（b）-0079-01

近年来，随着我国加工制造业的迅速发展，具有加工高速、高效、高精的数控机床也随着占踞了加工制造行业的重要地位，尤其是经济性数控机床成本低、高效率更是在小企业、学校等得到普遍应用。电动四工位四方刀架更是经济型数控机床的重要组成部分，作为一名学校车间的实训指导教师，我将这些年我在维修四方刀架上遇到的问题、故障排除及维修方法作一经验总结，希望能够对大家有所帮助，只是个人经验，如有不足之处还请同行指正。

1 四工位四方刀架的工作原理

首先我们要知道四工位四方电动刀架是通过“控制系统发出换到信号，控制继电器动作，既而刀架电机正转，通过蜗轮、蜗杆、螺杆将销盘上升到一定高度时，离合销带动销盘，销盘再带动上刀体转动，当上刀体转到所需刀位时，霍尔元件（发信盘）电路发出到位信号，从而电机反转，反靠销进入反靠槽，离合销从离合盘中爬出，刀架完成粗定位，同时销盘下降端齿啮合，完成精定位，刀架位置被锁紧”。从而保证了加工过程中，车刀始终能够保持正确的加工位置。知道工作原理后，我们就可以根据问题现象快速查找和排除问题。

2 故障分析和解决

2.1 现象为系统发出指令信号，刀架无旋转换刀动作，这时候我们可以从以下几个方面进行排查

（1）空开跳闸。

因为机床电路里有过载和过流保护装置，当过载或过流时，为了保护其它电器元件不受损坏，所以保护装置及时切断回路，导致不能正常换刀，将其恢复即可，当然有些机床使用自恢复保护装置则可忽略此问题。

（2）查看正转控制线路及交流接触器是否正常。

这里导致不能换刀的原因和空开跳闸原理是一样的，都是回路不通，但是这里需要查找的内容就相对比较多，一般我们以交流接触器为界线来查找回路。首先我们要“听声音法”进行判断，如系统发出信号，我们听到有交流接触器“啪”吸合的声音，则认为从系统到交流接触器段的线路无故障，反之则用万用表继续查找交流接触器到刀架电机的线路，直到找到断点及时维修。那么如果系统发出信号，我们没有听到任何声音，则说明电流没有到达交流接触器，这时候我们可以人工触动使交流接触器吸合，如果此时刀架开始旋转，则可证明接触器之后电路正常；如果刀架没有旋转，我们就可以利用“交换法”交换接触器，再来看现象，如果这时刀架开始旋转，我们可再从系统发出换刀信号，如果换刀正常，那就可以确定之前的交流接触器坏了，需要更换它；如果换刀还是不正常，则需要用表查找正转接触器的控制回路是否正常。现实中也有可能是两种或多种原因导致问题出现，这种现状查找和排除起来比较麻烦，需要我们维修人员多积累经验、多点细心和耐心。

（3）电机烧坏，可用手触摸感觉电机温度做出判断。

如果是刀架电机问题，则问题相对比较集中，方便我们快速排查。如果正在使用过程中出现鼓障，我们可及时用手试探触摸电机判断是否烧坏；否则我们需要用表测量来判断电机是否正常。如果车间有同类型设备，许多问题我们也可用“交换法”查找和排除故障。

（4）看现象也是快速查找故障的有效方法之一。

如果我们使系统发出信号看到刀架有微弱颤动或听到刀架内部有短暂的机械传动声音，但是刀架没有正常旋转换刀，则查看是否为刀架自身机械问题或电机相序接反（没有更改电源情况下一般不会出现相序接反问题，可从机械问题着手排查）。

（5）PLC没有正转信号输出，查看正转输出信号输出端是否正常，根据实际情况进行改输出点解决问题。

2.2 现象为系统发出换刀信号，刀架有正传，没有反转动作，持续正转数秒后报警随即旋停下来，我们可从以下几方面查找排除

（1）霍尔元件（也叫发信盘）坏，一般为换某个（或某几个）刀位时，不能正常换刀，刀架旋转几个刀位后，随即停下来。说明霍尔元件坏了，刀位到位的信号不能发出，所以系统检测不到刀位到位信号，认为没有找到刀位，所以一直旋转找刀位，直到超出预设的换刀时间为止，被迫发出“换刀超时”报警。这个故障比较常见，最好将此元件多备几个，以备不时之用。

（2）查看反转控制线路及交流接触器是否正常（方法同正转控制回路）。

（3）PLC没有反转信号输出，查看正转输出信号输出端是否正常，跟据实际情况进行改输出点解决问题。

2.3 现象为刀架有正转动作但不能正常锁死

（1）刀架底部可能有铁销之类的杂物影响刀架精定位，及时给予清除，平时要注意保持刀架周围清洁干净。

（2）刀架反转锁死时间设置很短，没有足够时间锁死刀架，可以在PLC控制中设置合适的锁死时间。

3 结语

多年在一线带数控实训中，刀架的问题最为常见，相信好多一线实训教师也遇到了例似的故障，甚至积累了更丰富的排故和维修经验。新的技术不断出现，新的故障也应然而生，一些小的故障去让厂家维修花费代价相对比较高，所以要求我们一线的实训指导教师不仅能够很好的使用机床，把专业技能传授给学生，而且还得具备一定的机床保养、维护和维修方面的能力。因此，在日常工作中，我们应该多留心机床小故障，多点细心和耐心的去排查和解决故障，多为自己积累一些维修经验，从而能够保障我们设备的正常运转。

参考文献

[1] 陈亭志，孙海亮.数控机床的电气维护与检查[M].电子工业出版社，2011，10.endprint