加工中心不抓刀故障的分析及处理

　　为适应生产的快速扩张，公司先后引进了十多台加工中心，其中使用最多的是VMC750立式加工中心：这些设备自动化程度高，生产加工效率快，精度高，承担了全厂军民品机械零件加工的重要生产任务，所以，对这些设备的日常维护及维修极为重要，下面以VMC750立式加工中心为例，结合维修中最常遇到的不抓刀现象进行分析，并提供相应的解决方法。

　　VMC750加工中心是以CNC控制单元为中心，配合刀库等外部单元动作，与伺服系统进行通信，控制几个轴的伺服电机运转，从而达到各轴的切削运动。机床由床身、滑板、工作台、立柱、电气柜、刀库、各轴主轴油雾润滑单元、排屑器等基本组成。使用西门子A2100系统。

　　加工中心的换刀方式有机械手换刀和直接换刀两种方式。很多原因都可引起刀库不能正确抓刀或换刀，归纳起来有以下7点。

　　1.刀库的电磁阀或磁感应开关引起

　　VMC750立式加工中心采用的是直接换刀方式，刀库的动作有摆动和旋转两种。通过一个三位五通电磁阀控制气缸带动刀库摆动；通过个单相刀库电机来实现刀库的旋转。刀库里有一渐进开关用来刀库记数。换刀时，刀库要先摆到主轴位置，将原刀具放回刀套，然后才旋转刀库找到下一把刀具再抓。刀库的主轴位置及原位是由刀库气缸上的两个磁性开关来判断。当电磁阀及磁性开关出故障，且报警[39-12]时，刀库没有在规定时间内摆到主轴位；[39-15]时，刀库没有在规定时间内摆到原位。此时要检查电磁阀是否有动作，如果摆动刀库一直都听不到电磁阀的动作声音，就要手动检查阀的好坏（此时最好把阀的输出端断开），如果坏则更换。

　　2.光祸板损坏引起

　　如果阀是正确的，就要查看I/O开关量的状态：主轴位SLIDRUM＿SPDL 000:00/15或原位SLIDRUM＿PARK 000:00/16的信号是否已经给出。检查光祸板上相应的24V电平信号，板上的保险及从光祸板出来的信号110V电压是否送到了电磁阀上，一路检查各信号电压就可查出故障点。通常保险管及光祸管损坏的可能性多些，购买相同的玻璃保险管或光祸管换上就好。

　　3.主轴箱里的三个开关量不正确引起

　　主轴抓刀后的状态正确与否是由主轴箱里的三个渐进开关(SQ7夹紧开关，SQ8松开开关，SQ9无刀开关)来判断。这三个开关呈三角形分布，分别感应松拉刀气缸运行的不同部位。正确的位置开关量应为(1)常态无刀：SQ9、SQ7灯亮；(2)常态有刀：只SQ7灯亮；(3)按松刀键：只SQ8灯亮。通常不能抓刀都是此三个开关状态不正确。报警代号为[39-4]：拉杆故障；[39-13]：拉杆松开故障；[39-14]：拉杆夹紧故障；[39-34]：刀具没被夹紧。出现这几种报警都与此三个渐进开关有关，需要检查开关好坏，并调整到合适的位置，使开关量指示正确。

　　4.机械卡死引起

　　若是刀柄卡死，按松刀键能听到气缸的下压声，但刀子就是脱不下来。这是由于刀柄没有注意保养而生锈，或由于主轴锥孔或刀柄上带有铁屑造成卡死。此时只需按住松刀键不放，在确认松拉刀气缸压下的清况下，用木相映作用于刀柄的边缘，将刀具轻轻敲落。再就是拉杆卡死，这就需要拆御主轴,将拉杆敲出，此时拉杆表面通常会有划痕，如果严重，需要将划痕铣掉，重静敲入即可。

　　有时是刀盘机械卡死，除了机械清理卡在刀盘里的铁屑外，要求操作人员及时清除刀库里的铁屑，保持刀库及刀柄的清洁。

　　5.刀库记数开关不正确引起

　　刀库记数开关不正确也可引起不能正确完成换刀或抓刀。报警有[39-38]：刀套没有转到正确位置；[39-44]：刀库不能摆到主轴位。应检查开关是否损坏，并调整开关状态到正确的感应位置。

　　(暂不可见)C系统故障引起

　　维修中也碰到过奇怪的现象，设备正常启动、通过自检、装载系统、二次上电、校准了机械零点、紧接着校准刀库时，刀库既不能转动，也不能摆动。察看I/O开关量，发现按Fl键(PARK原位)及F2键(SPDL主轴位)，开关量PRIDRUM＿PARK及PRIDRUM＿SPDL均为0，说明信号没有给出，刀库自然不会动作。检查自检表，发现左侧主板、右侧主板、桥板、伺服板、I/O板、触摸屏及键盘板等都是正常通过了。但打开电气柜检查时，却发现CNC系统桥板指示灯不正确。通过两台机床的交换比较试验，最终将故障点锁定在桥板上，更换后恢复。

　　7.机床保护引起 

　　有时因误操作，使机床保护动作，从而不能正确抓刀，此时只需按急停开关重新二次上电，或直接关机，重新启动即可恢复。

　　当然，不能正确抓刀和换刀还有各种各样的原因，还需具体问题具体分析。

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