典型机床电气诊断与维修教案8-1

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1、江苏省常熟中等专业学校《典型机床电气故障诊断与维修》理实一体化教案项目名称VDL-850立式加工中心故障诊断与维修任务名称刀库换刀故障诊断与维修课时分配2理论课时1实践课时1授课班级12高职教学目标重点、难点1.认识加工屮心刀库换刀过程；2.掌握刀库换刀原理，能够采用常规工具进行刀库控制电路检测；3.根据加工中心换刀故障现彖，能准确分析故障原因，并进行排除。重点掌握刀库换刀原理，能够采用常规工具进行刀库控制电路检测。教学方法与手段难点根据加工中心换刀故障现象，能准确分析故障原因，并进行排除。教学方法：以项目教学法为主，灵活运用“情景导入”“案例分析”“任务驱动”“实验演

2、示”等多种教学方法，引导学生主动参与，积极思考，通过自主探究、合作学习、角色扮演等方式，将教学过程转化成为学生探求新知掌握新知的过稈关的。教学手段：多媒体教学，PPT,网络资源、机电一体化实训平台、GXworks2教学评价以小组为单位进行成果验收，填写评价反馈表。教师进行点评，强调正确做法，完成知识的内化。教学过程工作任务教学内容如图8-1-1所示，故障描述：程序运行至T11M06时，刀库移动到主轴侧时，Z轴不抬刀，换刀过程无法进行，机床跳出报警。要求：利用现有工具，进行故障排除，并将故障排除过程记录在表8-1-1屮。学生活动教师活动表8-1-1故障排除过程记录步骤具体

3、操作方法检测结果知识引导立式加工屮心是一种带有刀库并能自动更换刀具的数控机床，具有集屮完成多种工序、效率高、性能好的特点，尤其是在加工形状复杂、精度要求高的零件时，更具有良好的经济效果，因此在柔性自动化生产系统屮被广泛采用。立式加工屮心的重要组成部分是自动换刀系统，其工作的可靠性将直接影响到立式加工中心的生产效率，如果换刀系统故障频发则直接影咆立武加工巴心的使用宜能，一严重影咆设备生产效率和经济性能。一.刀库工作原理及换刀动作过程1.工作原理分析加工屮心刀库是集电气、气动/液压、机械传动于一体的机电一体化控制系统。以大连机床集团VDL-850加工中心为例，它是釆用固定编

4、码换刀方式,通过数控系统PMC程序控制刀库旋转、主轴定向、Z轴运行，通过气缸控制刀库前进及后退，换刀过程稳定可靠。2.刀库换刀动作过程斗笠式刀库在换刀时整个刀库向主轴平行移动，苴先,、馭下主轴上原有刀具,当主轴上的刀具进入刀库的卡槽时，主轴向上移动脱离刀具；其次主轴安装新刀具，这时刀库转动，当目标刀具对正主轴正下方时，删下移人使刀县进入主魏锥班内，刀貝夹紧后,刀库退回原来的位置』刀结束。刀库具体动作过程如下表8-1-2所示。3.主轴抓刀主转准停4.刀库缩回馭刀过也：1.2.PfftfR刀：3ZJft迭入换力付置I刀庫税刀位JIktt»刀准各也ftZ=-10.刀位”124

5、1力库恿绐位囂刀库换刀位超二・加工屮心刀库分类及结构特点加工中心常用的刀库结构类型有：斗笠式.机械手臂式.链条式等等。其中斗笠式刀库是加工中心比较常见的一种换刀装置。一般存储刀具数量不能太多,10〜24把刀具为宜，具有佐积小，玄装•力便篦將点。VDL-850加工中心釆用的是16工位斗笠式刀库，换刀系统由刀具、主轴部件、换刀机构（ATC机构）等部件组成。刀库具有前后两个位置，刀库处于前位时刀库靠近主轴方向的刀具正好与主轴在同一条轴线上。通过气动或液压装置使刀库在两个位置上前后移动，且通过两个行程开关來确认刀库的前后位置。刀库采用普通三相异步电机驱动，可正转或反转。在刀库上

6、设有刀具计数开关。通过刀库伸出和缩回，刀库与Z轴和主轴配合实现换刀。这种刀库的另一个特点是采用固定刀位管理，即刀库中每个刀套只用于安放一把固定的刀具。刀库结构如图8-1-2所示。图8-1-2斗笠式刀库结构三.刀库维护要点引起刀库故障的原因有很多，有人为操作不当引起的故障，也有刀库自身设计结构不合理引起的故障。为了有效降低刀库故障率，关键在于对刀库能够进行任务实施正确的操作，实际运行中，有超过50%以上的刀库故障来源于操作人员的使用不当。下面以VDL-850加工中心为例，介绍刀库使用过程中的几个注意事项：1.严禁把超重、超长的刀具装入刀库，防止在刀库换刀时掉刀或刀具与工件

7、、夹具等发生碰撞。2.固定选刀方式必须注意刀具放置在刀库屮的编号要正确，防止换错刀具导致事故发生。3.用手动方式往刀库上装刀时，要确保装到位，装牢靠，并检查刀座上的锁紧装置是否可靠。4.定期检查刀库圆盘、主轴松/紧刀气缸，检查气管中水分程度。5.开机时，检査各部分工作是否正常，乗别是行程开关和电磁阀能否正常动作。检杳气压系统的压力是否正常（空气源5-6kg/cin）,刀具在刀库上锁紧是否可靠，发现不正常时应及时处理。四.刀库常见故障及处理方法翩换刀结构狡复氽，且在工作中又频繁运动，页以故嚏裁髙，目前力KX史®上约有60%以上的故障都与之有