霍 巖 ，孫千慧

1.沈陽機(jī)床（集團(tuán)）有限責(zé)任公司戰(zhàn)略規(guī)劃總部，遼寧 沈陽 110141

2.沈陽機(jī)床 數(shù)控刀架分公司 ，遼寧 沈陽 110141

在企業(yè)設(shè)備裝備領(lǐng)域，隨著一大批數(shù)控機(jī)床的建設(shè)，設(shè)備制造企業(yè)的技術(shù)水平和國(guó)產(chǎn)化能力不斷提升。最近幾年，數(shù)控機(jī)床在我國(guó)大中型企業(yè)中的占有量也在進(jìn)一步的增大，對(duì)數(shù)控車床的使用就變得更加地廣泛。在數(shù)控車床中最常見的數(shù)控刀架，因?yàn)槠溆兄Y(jié)構(gòu)相對(duì)比較簡(jiǎn)單，重復(fù)定位的精度也比較高，加上其接口比較容易和數(shù)控系統(tǒng)相連接，所以在用戶接線時(shí)不但比較方便而且還便于維修。但是，因?yàn)閿?shù)控刀架在數(shù)控車床頻繁換刀的使用加工的過程中，由于利用率高，所以經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些故障，通常情況下，數(shù)控刀架的故障率要占到車床總故障一半以上。數(shù)控刀架的好壞直接關(guān)系著數(shù)控車床的正常運(yùn)行。一般數(shù)控刀架都會(huì)劃分成臥式和立式兩種類型，他的工作原理就是刀架接收到選刀指令之后，在電機(jī)的帶動(dòng)下機(jī)械開始傳動(dòng)其裝置，動(dòng)齒盤被抬起，然后再傳動(dòng)帶傳輸之下帶動(dòng)刀臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)傳動(dòng)帶轉(zhuǎn)到所選刀的位置的時(shí)候，磁鐵2就會(huì)感應(yīng)霍爾元件l，感應(yīng)霍爾元件1所發(fā)出的信號(hào)就會(huì)命令電機(jī)進(jìn)行反轉(zhuǎn)運(yùn)作，然后再通過機(jī)械的傳動(dòng)，動(dòng)齒盤就會(huì)向下慢慢移動(dòng)，從而確保了延時(shí)鎖緊和精定位的動(dòng)作，鎖緊到具體位置之后壓盤4就會(huì)直接壓下在其下面的微動(dòng)開關(guān)3，此時(shí)就會(huì)發(fā)出正位的信號(hào)，電機(jī)就會(huì)斷電，選刀運(yùn)行結(jié)束。

下面結(jié)合筆者的工作情況，將筆者單位現(xiàn)在使用的數(shù)控車床配SLD150A、AK3080×6的數(shù)控刀架在具體工作過程中所出現(xiàn)的故障和問題闡述一下，涉及到的具體措施和排除故障如下所述。

1 數(shù)控刀架電氣故障的排除

1.1 雖然已經(jīng)給出了任意換刀的指令，但是刀架還是在不停轉(zhuǎn)動(dòng)

這種故障一般情況下都是刀架雖然已經(jīng)接受到了換刀的指令，但是他并沒有輸出具體刀號(hào)的到位指令。通俗一點(diǎn)的講，就是霍爾元件1還沒有發(fā)出換刀的信號(hào)。在霍爾式的接近開關(guān)，是通過利用集成電路把穩(wěn)壓電路、霍爾元件、施密特觸發(fā)、放大電路和OC門電路做在了同一個(gè)芯片之上。在外界的磁場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到臨界值之后，OC門就會(huì)由高阻態(tài)轉(zhuǎn)變成導(dǎo)通狀態(tài)，從而輸出了低電平；在外界的磁場(chǎng)強(qiáng)度低于臨界值時(shí)，OC門就會(huì)從導(dǎo)通狀態(tài)轉(zhuǎn)變成高阻態(tài)，從而輸出了高電平。經(jīng)過技術(shù)人員檢查霍爾元件所必須的DC24V電源和霍爾元件都是正常的， Ⅰ/O信號(hào)的聯(lián)接線也是完好無缺的；如果查詢，機(jī)械維修人員對(duì)刀架進(jìn)行過機(jī)械修理。那么就可考慮是因?yàn)闄C(jī)械的拆裝可能是把磁鐵裝反了。可以把磁鐵調(diào)換一下方向，刀架的選刀就會(huì)正常。以上故障主要是由磁鐵的極性錯(cuò)誤而引發(fā)，所以霍爾元件就不可能得到感應(yīng)所需的磁場(chǎng)，從而導(dǎo)致了霍爾元件的不能正常工作，就不可能發(fā)出信號(hào)。

1.2 已經(jīng)給出了具體的換刀指令，但是刀架還是在不停轉(zhuǎn)動(dòng)

上述故障所產(chǎn)生的原因，我們可以理解為該刀號(hào)還沒有發(fā)出具體到位的相關(guān)指令，該刀號(hào)之上所有的電氣元件必須重新檢查一次。利用手慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械的傳動(dòng)軸，使磁鐵感應(yīng)到具體刀號(hào)的霍爾元件，再利用萬用表的電壓檔進(jìn)行測(cè)量霍爾元件的輸出端電壓是否正常，發(fā)現(xiàn)如果沒有導(dǎo)通，這就說明該霍爾元件已經(jīng)被損壞，只要更換之后選刀就會(huì)正常運(yùn)行。

1.3 在進(jìn)行刀架換刀的時(shí)候時(shí)，突然發(fā)出了急停報(bào)警

通常情況下，數(shù)控系統(tǒng)所發(fā)出的急停報(bào)警都是因?yàn)榫€路上出現(xiàn)了一定程度的短路，才會(huì)發(fā)生斷路器的過流跳閘的現(xiàn)象。對(duì)機(jī)床的電氣柜進(jìn)行檢測(cè)之后，如果發(fā)現(xiàn)DC24V的兩端電源模塊所輸出電壓為零，這個(gè)時(shí)候最好是立刻斷線檢查與DC24V相關(guān)的全部回路，如果去刀架屬于霍爾元件供電，就表明在這一路上一定存在著短路，造成這種故障的原因，可能是因?yàn)榘l(fā)信盤上的固定頂絲已經(jīng)松動(dòng)或者脫落，所以就會(huì)造成DC24V的短路，將這一問題解決之后，刀架就應(yīng)該能夠恢復(fù)正常使用。

1.4 刀架只能轉(zhuǎn)到一工位刀臺(tái)鎖緊

出現(xiàn)這種情況的原因可能是由于數(shù)控系統(tǒng)不能正常收到正位信號(hào)，處在刀架下一工位的選刀只有在通過復(fù)位鍵的滯后就能恢復(fù)正常的運(yùn)行。因此這個(gè)時(shí)候一定要檢查TOP的正位信號(hào)，不過這里經(jīng)常會(huì)因?yàn)榈杜_(tái)鎖緊，加上微動(dòng)開關(guān)容易壓上，所以只有檢測(cè)了PLC的Ⅰ/O具體狀態(tài)，才能更準(zhǔn)地判斷該輸出點(diǎn)是不是為“1”，通過萬用表來測(cè)量該處的微動(dòng)開關(guān)，就能發(fā)現(xiàn)問題的所在，如果此時(shí)的開關(guān)反應(yīng)不敏感，就表明該處的觸點(diǎn)可能出現(xiàn)了問題或故障，只要更換一下開關(guān)，刀架選刀就能恢復(fù)正常的運(yùn)行。不過在實(shí)際工作中，還會(huì)出現(xiàn)下面一種情況，那就是TOP的正位信號(hào)已經(jīng)輸出線斷線，也能表現(xiàn)出這種癥狀，這個(gè)時(shí)候就需要注意，在技術(shù)人員連接此線的過程中，一定要防范和區(qū)別數(shù)控系統(tǒng)是由于低電平還是由于高電平所生效的，也就是說觀察TOP正位信號(hào)是通過鏈接DC24V還是連接了COM的端子，如果連接不合理也會(huì)出現(xiàn)刀架不能正常運(yùn)行的現(xiàn)象，所以說，在實(shí)際的工作中，要具體情況具體對(duì)待。

1.5 某一刀號(hào)轉(zhuǎn)位，到位未鎖緊T碼報(bào)警信號(hào)

出現(xiàn)這種情的原因一般都是因?yàn)殡姍C(jī)沒有反轉(zhuǎn)所造成或引發(fā)的，所以通常都是判定是不是電機(jī)沒有反轉(zhuǎn)，如果電機(jī)反轉(zhuǎn)但是負(fù)荷又比較大，機(jī)械在整個(gè)傳動(dòng)過程中容易出現(xiàn)卡死的現(xiàn)象，所以就會(huì)造成上述的故障。如果遇到這種情況，就應(yīng)該先檢查電氣，查看PLC的Ⅰ/O狀態(tài)。當(dāng)?shù)都苻D(zhuǎn)到位的時(shí)候查看數(shù)控系統(tǒng)中PLC的Ⅰ/O狀態(tài)，如果刀架電機(jī)反轉(zhuǎn)信號(hào)已經(jīng)發(fā)出而且為“1”的時(shí)候，此時(shí)用手去觸摸電機(jī)軸，也能出現(xiàn)電機(jī)反轉(zhuǎn)的動(dòng)作，這樣就能便捷、簡(jiǎn)單地排除了電氣上的故障。經(jīng)過檢查之后發(fā)現(xiàn)，電機(jī)反轉(zhuǎn)的時(shí)候刀架的齒盤已經(jīng)被卡死，反轉(zhuǎn)就不可能在到原位，這樣就會(huì)造成刀架電機(jī)過載T碼報(bào)警，出現(xiàn)這種情況就應(yīng)該馬上進(jìn)行機(jī)械修理。

2 結(jié)論

我們只要認(rèn)真分析工作原理，弄清電路原理，有針對(duì)性地進(jìn)行修理，數(shù)控刀架出現(xiàn)的故障就能夠迎刃而解。

[1]劉永久.數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.

[2]劉波，周巖.數(shù)控機(jī)床故障診斷與調(diào)試幾例[J].機(jī)械工人(冷加工)，2007(11)：67.