基于换刀流程图的斗笠式刀库故障维修.pdf

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1、2015年4月机床与液压Apr．2015第43卷第8期MACHINETOOL＆HYDRAULICSVo1．43No．8DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2015．08．056基于换刀流程图的斗笠式刀库故障维修郑英(湖南交通职业技术学院，湖南长沙410004)摘要：给出了斗笠式刀库的一般换刀流程图，以此流程图为基础，结合刀库的机械与电气工作原理，分析了典型的故障现象及成因，并用具体的实例说明了斗笠式刀库的故障维修方法。关键词：换刀流程图：斗笠式刀库；故障维修中图分类号：TG502．7文献标志码：B文章编号：1001—3881(2015)8-175-2立式加工中心通常采用斗

2、笠式刀库，由于其性价比较高，特别是在经济型立式加工中心上得到了广泛的应用。据不完全统计，加工中心刀库故障约占其故障总量的40％以上¨]，其工作是否可靠与高效。直接关系到加工的生产效率与质量。因此，探讨加工中心用斗笠式刀库的维修与保养具有现实意义。1斗笠式刀库的一般换刀流程各厂家生产的斗笠式刀库结构大同小异，其换刀工作流程基本上可用图1所示的流程图来表示。换刀过程是从已存贮在NC中的用户数控程序(或MDI方式下人工输入的换刀指令)的换刀指令开始，共约14步才能完成换刀的全过程。其中有判断约8次。报警约7个。只有“机床在换刀点”判断没有报警，原因是该判断与刀库的工作关系不大，只与机床的坐标及系统的

3、参数有关。除“机床在换刀点”判断外，其余7次判断不满足时。均给出相应的换刀报警号。值得注意的是：不同厂家生产的机床，其机械结构可能是不同的．但其刀库要完成的基本动作是相同或相似的，也就是流程图中所描述的流程是相同或相图1斗笠式刀库一般换刀流程图似的，但其报警代号可能不同，通常由机床厂家根据2故障维修实例需要确定。所以在使用此流程图帮助维修斗笠式刀库2．1故障实例刀库简介的故障时，应只用文中的维修思想或方法，不一定用现以长征机床厂生产的立式加工中心(型号为具体的内容。KVC1200)为例．运用前述换刀流程图来探讨其在使用过程中刀库的常见故障及维修方法。收稿日期：2014—02—05作者简介：郑英

4、(1969一)，男，工学硕士，副教授、高级工程师，从事数控加工技术、表面工程及铝合金材料成型技术方面的研究。E-mail：ying8512@sina．com。·176-机床与液压第43卷该机床采用的是台湾吉辅生产的T型斗笠式刀库。库容20把。无换刀机械手，采用固定刀座号的编码方式。对于此类刀库，主轴内刀具必须放回刀库后才能取下一把刀其换刀流程如图1所示。该斗笠式刀库换刀故障有两种不同的形式：第一羧具号种故障属于刀库初始化故障。形式是主轴内的刀具号与刀库换刀位置对应的刀座号不相对应，换刀动作一切正常，这种故障一般为软故障；另一种故障形式是主轴内的刀具号与刀库换刀位置对应的刀座号相对应．但换刀动作

5、不能完成，即换刀过程到某一步后突然停止，不再往下执行并报警。2．2典型故障案例(1)主轴内刀号与刀库换刀位置刀座号不对应(初始化故障)由于斗笠式刀库通常采用的是固定刀座号编码．当主轴内有刀时，对应刀具的刀座号应正好在刀库的换刀位置，但由于多种原因．可能使主轴内的刀具号与换刀位置对应的刀座号并不对应。分析流程图可知：机床通常只能判断主轴内当前刀号与数控程序所选刀号是否一致．如果数控程序所选刀号在主轴内，将不会有换刀动作，机床直接开始加工；当数控程序所选刀号与主轴内原有刀号不一致时，机床必先换刀。如果刀具并不取自对应的刀座号时，机床将按流程正常工作，并不会出现任何报警，所有换刀动作均能完成，这对加

6、工来说，将根本不能完成加工任务甚至直接导致加工产品报废。特别应注意的是：当数控程序所选刀号与主轴内原有刀号不一致时机床去换刀。如果刀库内在换刀位置的刀座号内又有一把刀．这一现象绝不允许发生，一旦发生对刀库来说将是破坏性的损坏。图2描述的是该机床经常出现的故障之一，即在开机后换刀时，程序里规定的刀号并不取自于对应的刀座号，而是与对应的刀座号相差一个固定的差值。图2(a)中所示为1号刀(方框中数字为刀具号)进入了5号刀座(圆圈内数字为刀座号)，2号刀进入了6号刀座，即顺时针方向错开了4个刀号。图2(b)显示1号刀进入了5号刀座，2O号刀进入了2号刀座，即刀库的旋转方向正好与要求的方向相反。分析图2

7、(a)可知：系统把5号刀座当成了l号刀座，6号刀座当成了2号刀座．其余类推。很明显，这种故障是因为刀座的初始化位置不对造成。解决的办法是：将一号刀座手动转到换刀位置，重新将刀库进行初始化设置即可排除故障。分析图2(b)可知：此时刀库的旋转方向刚好与正确的方向相反．这是由于刀库旋转电机的转向与要求的方向相反所致。解决的办法是：先将刀库旋转电机的三相电源任意交换两相，再将I号刀座手动转第8期王宏颖等：