数控车床的电动刀架故障与维修策略探讨

蒋风明

摘 要：电动刀架，作为数控车床最重要的部件之一，在整体运行中起着不可忽视的作用。本文从数控机床的电动刀架构造及运行出发，探究其易发生的故障及相关的维修策略，以提高车床的运行效率与效果。

关键词：数控车床;电动刀架;故障;维修策略

一、前言

随着我国机械技术的不断发展，数控技术的不断进步，数控车床已在机械制造业中非常常见。众所周知，电动刀架是数控车床不可或缺的一部分，其在数控机床的运行中发挥着不可替代的作用。电动刀架出现故障会直接影响车床的整体运行。因此，了解电动刀架的常见故障并明确其维修策略是操作数控机床、提高维修效率的必备知识。

电动刀架一般由电动机、涡轮和蜗杆结构、丝杠和螺母结构、霍尔元件定位系统四部分组成。正常情况下，两个端面齿轮是咬合的，底座上面装有马达和连轴蜗杆，当接收到换刀指令时，马达正传，蜗杆带动涡轮，同时，刀架蜗杆转动使刀架上升，端面齿轮分离，当刀架升高到一定程度时，刀架连同刀架蜗杆一起旋转，旋转90度后遇到限位块阻挡。由于马达受阻力量达到一定时开始反转，自然刀架下降于底座端面，齿轮咬合，限位块锁死，完成换刀工作。

二、数控车床的电动刀架相关故

（1）离合盘联动销断开。上刀架不再按照正常程序转动，此时离合盘联动销会分为两段，分别滞留在离合与螺杆之中。

（2）离合销和反靠销之间弹簧松动。在此情况下，由于刀架频繁换刀，使得离合销与合盘之间产生空隙，二者不能紧靠致使换刀不顺。

（3）中间继电器的接触不良。在加工运行之中，换刀次数过多，容易造成中间继电器接头磨损，最终使得中间继电器接触不良，当刀架电动机没有电而中间继电器线圈有电时说明此现象发生。

（4）刀架电动机主电路电源连接次序错乱。主要表现为在要求换刀时，上刀架没有反应，并提示换刀超时报警信息，若持续操作，电动机的外壳会出现发热情况。

（5）刀架电动机过载保护热继电器。发生电机被卡死或主电路连接次序错乱时，刀架电动机不能按正常情况恢复至原位置，致使电机断电。

（6）刀架锁不紧。螺母的下降是引起刀架锁紧的直接原因，当电动机没有反转，进而螺母没有进行下降运动时，刀架就会出现不能锁紧的情况。

（7）刀位的不恰当。当发讯体内元件发生短路情况时或元件与磁钢无作用信号时，刀位会不停地旋转，使得每一刀位都不能停止，对应位置不正确。

（8）信号丢失，刀架不换刀。当刀位信号图显示异常，信号丢失，刀架不换刀时，需要检查刀架电机是否震动或检测其电压以确定此故障是机械故障还是电气故障。

三、维修策略

当上述情况发生时，若不及时维修，必然会影响数控车床的继续运行，进而延误整项工程的顺利进行。下面将针对上文中所提及的问题提出相应的维修策略。

对于离合盘联动销断开情况，应将断开的销取出，更换联动销;对于离合销和反靠销之间弹簧松动情况，同样的需要更换全新的弹簧。

当检测到动合触头没有电时，需要更换中间继电器或尝试另一动合触头;当出现刀架电动机主电路电源连接次序错乱时，只需要对换电动机主线路中三条相线的任意两条;当热继电器不能恢复至原位或发生损坏时，需要手动复位热继电器或者更换热继电器。

刀架锁不紧发生时，首先需要检查24V继电器、380V交流接触器、电动机、丝杠螺母机械结构，观察其是否进行正常工作，电动机是否进行反转运行，螺母在丝杠上是否进行下降工作，同时，适当缩短刀架反转时间，延长刀架反转锁紧时间。刀位不恰当时，首先检查发讯体及线路是否正常，刀位信号图是否显示正常，必要时重新按发信盘说明正确接线。信号丢失，刀架不换刀时，若为机械故障，应将刀架拆下清洗干净重新装上，或者更换已经损坏的机械机构;若为电气控制故障，应检查电机是否正常，及时更换已经损坏的刀架电机。

四、总结

通过总结在生产实践过程中所遇到的有关数控车床电动刀位的一些故障问题，并根据个人经验，提出一些切实有效的维修策略，旨在提高数控车床电动刀位故障的维修效率。同时，在自己动手进行相关操作时，应及时做好标记，按照说明正确进行安装，避免重新安装过程中出现新的问题。

参考文献：

[1]王建强，潘王琴，张棉好.基于Mach3的开放式数控车床系统换刀宏程序开发[J].制造业自动化，2012（05）.

[2]王凤平，孙洪强.立式电动刀架刀位检测常见三种方式的比较分析[J].制造技术与机床，2014（02）.

（作者单位：江西水利职业学院）