加工中心换刀故障典型实例分析

崔文强

（河北钢铁集团宣工公司 河北张家口）

1.BMC-110T2加工中心

台湾产型号为BMC-110T2的加工中心，系统为FANUC-21i-M，刀库采用链条型式。在自动换刀过程中，走到17步时，停止不能动作，机床报警。维修发现，17步的动作是机械手由等待位置平移至刀库。分析认为，17步不执行的原因一般为前一步动作未完成或者机械已到位，但反馈信号没有给系统，造成中途停止，16步动作是刀链旋转至该刀对应刀套。从机械位置目测，16步已经完成，但就是不执行下一步。由于16步动作完成的检测感应开关位置不明确，所以利用梯形图来查找故障点较为方便。查找电气资料，17步动作机械手由等待位置平移至刀库的输出信号为Y4.4（ARM RIGHT TRAVEL），打开梯形图搜索，找到表示输出信号Y4.4的输出线圈，该线圈指示未亮，说明动作条件不满足，通过递推法向前寻找不满足的原因，即寻找输入信号，最终查到输入信号X13.5不亮，该信号是引起17步不动作的原因。再次查找电路图，输入信号X13.5代表的含义是刀库锁，线号为326，感应开关为LS26。由此可知，刀库锁信号没有反馈给系统是导致故障的原因，通过位置图纸寻找到感应开关，最终发现感应开关损坏，更换后，故障排除。

2.SVT-125单柱立车加工中心

齐齐哈尔第一机床厂生产的型号为SVT-125单柱立车加工中心，系统为西门子802D，采用圆盘刀库。自动换刀过程中，在X轴移向刀库门附近的换刀点，准备进行抓刀动作时，刀库门不打开，换刀过程停止，恢复原始状态，再次换刀，故障依旧。以经验来分析，造成故障的原因有：X轴并未移到换刀点位置；位置到了，但是反馈信号没有返回系统；刀库门故障或换刀程序以及系统故障。

首先检查X换刀点机械位置与设定位置，经检查，相互符合。再检查换刀点处的感应开关信号，信号正常。接着检查刀库门，刀库门的打开闭合是靠气动系统驱动，所以检查气动系统的压力，未发现问题，手动操作控制刀库门开关的气动开关，刀库门能正常开闭而且打开到位、闭合到位的感应信号也都正常。至此，外围故障基本排查完毕，下一步进行系统故障的查找。

同时按下【ALT+N】，进入西门子系统画面，输入口令，由普通模式进入专家模式，该换刀程序是由厂家自己设计，储存在机床制造商程序当中，专家模式下可以查看，遂检查该换刀程序。点击进入【机床制造商程序】，打开【子程序SPF】目录下的Tool change文档，该文档为厂家设定的换刀程序，检查该换刀程序发现，与之前备份的换刀程序相比，程序中M31、M32的2个指令码丢失，所以导致换刀中途停止，重新输入保存后，再次进行自动换刀，故障消除。

3.MVR-30的三菱龙门式5面体加工中心

型号为MVR-30的三菱龙门式5面体加工中心，系统为FANUC-31i，刀库为链条型式，该加工中心是2013年新购置设备，一般ATC换刀故障可通过画面操作自主恢复。设备故障为ATC变换器在自动换刀过程中突然停电，再开机时，换刀停止不执行。故障恢复可采取2种方法，一是自动恢复，即打开ATC复位画面，通过软件操作来恢复；二是手动恢复，主要用ATC的M指令代码来操作；方法一不能恢复时再采用方法二，2种方法都不能恢复时，就有可能出现了电气元件或者机械部件损坏，这时则需采用前面实例所说的方法找到故障点，然后进行修复。

首先采用方法一，点击按钮【Custom1】，显示出页面后，选择【主菜单】，再选择【机械菜单】，再打开【ATC复位】，这样换刀过程状态就会显示在画面中，本次故障停止在第四步，即换刀器回旋刀库侧，手轮模式下，通过操作软键【步骤】→【+方向】→【执行】，这样换刀就会自动执行复位动作到下一步，继续按软键【执行】，ATC就会完成复位动作，自动换刀过程完成。也可通过操作按键【连续】→【+方向】→【执行】，这样只需操作1次，机械手就会连续执行复位动作的全部步骤。

按方法一操作后，故障并未消除。接着采用方法二，松开急停，按下运行准备按钮，按方法一中的介绍，找到ATC复位画面，换刀过程在第四步停止，即换刀器回旋刀库侧，将模式切换到MDI模式，输入指令M235（ATC周期复位）运行，即取消原换刀指令，再通过资料找到换刀器回旋刀库侧的动作指令为M107，输入M107→INPUT→【自动启动】按钮运行，这样机械手开始工作，进行到下一步动作，接着再按方法一来恢复，这样ATC换刀完成，故障修复。