关于CKA6140数控车床刀架常见故障分析与排除的案例分析

高芹

摘要：数控车床的的内部结构包含有技术含量较高的机电一体化设备零部件，在故障分析与排除上也要求有较高的维修维护能力水平。本文针对CKA6140数控车床在使用过程中遇到的一些问题和故障现象，结合典型案例，对这些故障进行分析和诊断，并提出维护和排故方法，以供各位同行参考。

关键词：“数控车床;故障分析;排除”

一、车床设备介绍

CNK车床CKA6140配备有CNC电动工具刀架LDB4。加工过程中需要经常更换CNC车床。该工具使用量很大且容易出错。CNC加工误差约占CNC车床误差的1/3。

二、故障情况与排除分析

1.刀架转动不停

故障排除：车床自动工作时，有时工具栏会连续工作或刀位不停止，有时车床连续运行2-3个刀位后停止车削和锁紧。如果连续操作或刀具位置不停止，屏幕上会出现报警（刀架误差），刀具自动停止。2-3刀位停止并连续锁紧，报警号码不显示，刀具自动正常运行。换刀时，刀架转动不停或转动几周后才能换到所需的刀号位置。

首先，在电动刀架中，霍尔元件是非常重要的定位器。刀架一直在旋转，其位置不正确。您必须首先考虑控制霍尔元件。但是，请注意，选择工具1、2、3和4时，刀架将在几周后始终正确旋转或定位，这表明霍尔元件故障的可能性很小，并且由于它暂时处于外部模式。其次，检查刀架状态信号是否在刀架后面发送，检查信号板上的柔性触点是否正常，信号板的电气安装是否存在问题。在执行换刀程序时，将重新测量刀架的M3字母电动机的PLC输出电压。该电压值是正常的，但是该电压长时间保持了刀架的交流电压，刀架的刀架电动机已经运行了很长时间，并且刀架的刀架电动机连续旋转。怀疑中间继电器KA6可能有故障。更换备用人员并检查。内感仍然存在。拆下继电器故障。最后，再次检查KM4接触器的状态，然后打开刀架的后盖。发现KM4接触器由于冷却液的进入而被腐蚀，通常断开的触点在断开时会闭合，更换备用器件。

2.刀架不动作

故障排除：手动或自动操作机器时，刀架无法移动。

分析及处理过程：使用机器时，此类错误会突然发生，并且设置系统参数和PLC参数的错误概率相对较低。首先，确定汽车电机在运行过程中是否会损坏，可以感觉到电机的微小振动，并感觉到电机的振动，测量电池电源的电压，通常情况下，电动机相电流不会改变，电动机也不会改变消除了故障。

由于故障可能是由于机械原因造成的，因此请拆下电机罩，旋转电机叶片并感觉到高阻力。卸下电机以进行进一步检查。用扳手安装钻头并顺时针旋转。据估计是机械锁定的。测试仍在继续。日常的车床维护不足和蜗杆副的润滑不良会导致旋转部件损坏。拆下杆清洁工具，润滑脂并修理，组装，即可正常工作。

3.刀架不锁紧

故障现象：工具栏索引有时是正常的，有时在工作模式，MDI或自动在桌面上工作时是不正确的。杆未锁定，并且杆不再移动。当车床加工零件的外圆时，刀突然冻结。操作员按下“重置”按钮以检查仪器是否空闲。其次，检查空闲处理速度是否过高，测量是否符合要求;由于这是在现象中发生的，因此很明显，治疗过程不会有任何问题。因此，贸易商怀疑“财产补偿金额”可能已经调整。调整刀架后，“刀架补偿值”必须等于原始刀架补偿值;很难确定缺陷的原因。

分析及处理过程：操作人员重新设置机器系统并将另一部分重新密封。结果是正常的。在连续处理多个工件后，同样的故障突然发生。经过一系列的测试，失败的原因仍未被发现。然后手动测试，移动垂直和水平的汽车，旋转手指并旋转工具栏。当操作员用手转弯时，突然发现操作员是自由的并且没有自动拖曳。确保系统未按顺序放置工具。但是，在处理不成功后，不会显示警报数量，因此绝对是工具栏的机械错误。

在拆下刀柱后，维修人员发现内部有一个弹簧，对应于针的断裂（四个弹簧位于数控四刀框架的内侧）。在工件加工过程中，毛坯略偏左。当硬度过高或过高时，手柄会旋转到一定位置。当未破损的弹簧位置抵抗针的力量时，刀架可以自动锁定。当工具移动到某个位置时，工具将正常旋转。当弹簧定位销的力过大时，刀座不能自动锁定，当刀具转动时出现此问题。

1）首先确定刀架是否有问题。卸下刀片支架并检查刀片支架的内部。刀锁紧螺母松动且不拧紧;定位销完好无损;调整目标板的位置，以使刀片架的测量元件与信号外壳匹配。测试驱动器，错误仍然存在。

2）检查PLC控制工具插入程序是否有问题。如果在刀架控制程序中未正确设置延迟继电器，则刀架锁定时间太短。设备位置缓慢，索引错误。但是这些故障必须经常发生，并且当您意识到这不是原因时，事实证明，这并不是观察到的原因。

3）基于I / O诊断屏幕的故障原因分析在手动调整过程中，发现大多数故障都发生在车床2和4的位置，这些故障非常不稳定。检查车床奇偶校验开关X14.3的信号。如果在车桥进入档位时X14.3信号不稳定，则可能是刀架故障的原因。因为该工具旨在验证偶数。当刀具列为偶数时，如果X14.3为信号，则通过检查，完成刀具列分度并确认;如果X14.3中没有信号，则将发生校准错误并发出警告，并且刀架分度无法完成，并且刀架保持自由狀态。奇偶校验不会影响奇数齿轮的位置，并且分度通常会发生。

4.刀架可左右晃动

原因分析：刀架电机的换向电路故障，电机不旋转。当刀旋转时，电机立即倒转，电机下降，从刀架上掉下来，测量位置和刀锁的底部在槽处的位置。如果电机不向相反方向旋转，就不可能操作和松开刀具。当刀架旋转时，用来提升刀架的螺丝的初始位置不正确，所以回复位置不正确。在刀架内部的定位轴上安装有用于升降刀架的螺丝。螺杆底部的凸台应将凹槽调整到刀架蜗轮上。

故障排除：检查电机反控制电路，拆下刀架，调整目标轮上螺栓杆凸台和螺母的启动位置。

5.刀架转位

原因分析：检测刀架位置的霍尔元件出现故障，控制系统中CPU板或位置信号的故障。

故障排除：获取霍尔元件的静态和动态参数，参数异常时更换CPU板和位置倍增器板。

三、结论

关于数控车床的刀架故障诊断与维修，本文通过分析以上几例刀架故障的故障诊断过程，发现其机械部分与普通机床比较类似，其故障只要经过仔细比对和排除就比较容易解决，但是电气控制部分，因为其线路设计和电气器件更换需要相关技术来支撑，所以在这一方面的刀架诊断方向上属于较高难度。

因此，在具体的排除故障的过程中应综合考虑机械和电气两方的，尽快将故障排除。

参考文献：

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