ld型电动刀架的故障诊断及维修

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1、LD4型电动刀架的故障诊断及维修杜晋，朱亚东，张承阳（扬州职业大学机械工程学院，扬州225009）摘要：文章介绍了LD4型电动刀架的工作原理，针对其常见的几种故障现象进行分析并提出维修方法，以供参考。关键词：LD4型电动刀架；工作原理；故障现象；维修方法FaultDiagnosisandMaintenanceofLD4ElectricToolHolderDUJin，ZhuYa-dong，ZHANGCheng-yang(Dept.ofMechanicalEngineering,YangzhouPolytechnicCollege,Yangzhou225000,China

2、)Abstract:ThispaperintroducestheworkingprincipleoftheLD4electrictoolholder,Analysisthefaultreasonsforitsfaultappearanceandraisethemaintenancemethodforreference.Keywords:LD4electrictoolholder;workingprinciple;faultappearance;maintenancemethod0．绪论LD4型电动刀架是4工位简易型电动刀架，目前广泛应用于经济型数控车床及实验装置中。随

3、着其数量的不断增多，对该系列电动刀架的故障诊断和维修就显得尤为重要了。1．LD4型刀架的工作原理刀架的机械部分如图1所示：它是由上下刀架体、定位盘、离合器、蜗杆蜗轮、主轴等组成的。其运动过程大体可分为三步：①数控系统发出换刀指令，中间继电器KA1得电动作使正转交流接触器KM1得电动作，刀架电机旋转驱动蜗轮蜗杆机构使上刀架体抬升一定高度，②离合转盘带动上刀架体旋转至指定刀位（由霍尔元器件检测刀位信号），③到达指定位置后，KA1释放，KA2得电动作使反转交流接触器KM2得电动作，电机反转，在活动销反靠作用下使上刀架体下降直至与牙盘啮合、锁紧，换刀完成。LD4型刀架采用蜗杆

4、蜗轮传动，该传动机构特点是结构紧凑、传动比高、振动冲击小，因而该型号刀架具有体积小、重复定位精度高、可靠性高。图1LD4型刀架机械结构图在数控机床中，LD4型电动刀架通常由CNC控制其运动。如某实验装置采用SIEMENS802S系统，通过内置PLC对刀架进行控制。常见控制方式有两种，一是手动（JOG）方式，即按刀架工位顺次选刀；另一种为手动数据输入（MDA）方式，即根据编制程序指令一次完成换刀动作。4工位分别由4个霍尔元件反馈其刀位信号，电气控制原理图3/3和I/O接口电路图如图2、3所示：图2电动刀架电气控制原理图图3I/O接口电路图2．LD4型刀架故障诊断及维修2

5、.1故障现象：刀架运转时，振动及噪音较大。根据现场情况，分析认为电气控制及检测装置并未发生故障，应为机械故障。打开刀架蜗杆轴承端盖，调整蜗杆轴承并加油润滑，如图4所示，故障排除。图4轴承调整润滑部位图5霍尔元件信号线缆脱焊部位2.2故障现象：刀架不能正常定位。根据故障现象，判断应该是检测装置上出现故障。打开刀架罩壳，检查霍尔元件引脚及信号电缆，发现信号线接头已经脱落，如图5所示，重新将信号线接头焊接好，故障排除。2.3故障现象：在手动换刀过程中，刀架上刀架体旋转时，未转到指定刀位，锁紧。根据故障现象，分析认为发生的故障原因可能是在刀架运转过程中，手动换刀操作失误造成。

6、检查参数，定义换刀监控时间参数14510［21］为5秒，定义上刀架体卡紧时间参数14510［22］为1.23/3秒，属正常。拆分电机与刀架体，逆时针转动与蜗杆相连的联轴器，如图6、7所示，手动使上刀架体顺时针旋转，直至定位销到位后发出“塔”地响声，表明刀架旋转到位，再顺时针旋转联轴器使上刀架体反向锁紧。安装电机后，调试，故障消失。图6刀架工位不在正确位置图7刀架手动复位3．结语电动刀架作为数控机床或数控实验实训装置的一个重要组成部分，在数控机床切削加工或实验实训过程中起着重要的作用，刀架的故障往往能够引起整台机床的故障停机。如何准确、有效地排除故障，除了要求具有一定的

7、理论知识，更重要的是注意观察实践中发生的故障实例，以积累故障诊断、维修的经验。参考文献：[1]熊军.数控机床原理与结构[M].北京：人民邮电出版社，2007.[2]夏燕兰.数控机床电气控制[M].北京：机械工业出版社，2006.[3]SINUMERIK802S/C简明安装调试手册.作者简介：杜晋，男，1978年生，江苏扬州人，硕士，主要研究方向为优化设计，设备故障诊断。E-mail:dj.yangzhou@163.com3/3