本刀塔采用三聯(lián)齒盤作為分度定位元件，由電動機(jī)驅(qū)動后通過一對齒輪和一套行星齒輪系進(jìn)行分度傳動。工作過程如下：CNC發(fā)出轉(zhuǎn)位信號后，刀塔電動機(jī)制動器松開，電動機(jī)開始按規(guī)定方向旋轉(zhuǎn)（就近選刀），通過齒輪2和3帶動行星齒輪4旋轉(zhuǎn)，這時分度主軸13由于端齒盤還未脫開而處于鎖緊狀態(tài)，驅(qū)動齒輪18不旋轉(zhuǎn)，行星齒輪4帶動空套齒輪5旋轉(zhuǎn)，空套齒輪5帶動滾輪架16轉(zhuǎn)過預(yù)分度角度，使端齒盤后面凸輪松開，彈簧15使雙聯(lián)齒盤14向右移動，從而使三聯(lián)齒輪相互脫開；滾輪架16受到端齒盤后面的鍵槽限制停止轉(zhuǎn)動，這時空套齒輪5成為定齒輪，行星齒輪4通過齒輪18帶動主軸13旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)轉(zhuǎn)位分度；當(dāng)?shù)端D(zhuǎn)到預(yù)選位置前一位置時，編碼器20發(fā)出信號，電磁鐵8獲電動作，將預(yù)分度銷子9壓入主軸13的凹槽中，預(yù)分度接近開關(guān)7給電動機(jī)發(fā)出信號，電動機(jī)停轉(zhuǎn)，主軸13停止轉(zhuǎn)動，電動機(jī)經(jīng)過延時開始反向旋轉(zhuǎn)；通過齒輪2和3，行星齒輪4和空套齒輪5帶動滾輪架16反轉(zhuǎn)，滾輪壓緊凸輪，使端齒盤向前移動，端齒盤重新嚙合，這時鎖緊開關(guān)6發(fā)出信號，切斷電動機(jī)電源，制動器獲電制動電動機(jī)，電磁鐵斷電，銷子9被彈簧彈回，轉(zhuǎn)位工作結(jié)束。

2 刀塔換刀流程

BARUFFALDI TS／12換刀流程圖如圖2所示。

根據(jù)刀塔換刀流程，很容易判斷換刀動作下一步需要滿足什么樣的條件才能運行，為我們維修提供了很好的參考信息。

3 刀塔故障維修實例分析

3.1 實例一

長城機(jī)床廠生產(chǎn)的長城786數(shù)控車床在使用過程中出現(xiàn)在換刀時刀塔旋轉(zhuǎn)不停止，一直等到報警1040（換刀時間太長）為止。

根據(jù)流程圖可知：只有當(dāng)?shù)端念A(yù)分度接近開關(guān)有了信號以后電動機(jī)才停止。故障的現(xiàn)象是刀塔電動機(jī)旋轉(zhuǎn)不停，可以判斷一定是預(yù)分度接近開關(guān)沒有信號。刀塔預(yù)分度接近開關(guān)沒有信號可能有以下幾種情況：

(1)電磁鐵線圈沒有產(chǎn)生磁力，導(dǎo)致預(yù)分度銷子不動作，預(yù)分度無觸點接近開關(guān)沒有感應(yīng)到銷子的動作。電磁鐵不產(chǎn)生磁力的原因有可能是供給電磁鐵的DC 24 V電源損壞；也可能是電磁鐵斷線或者電磁鐵線圈燒毀；還有可能是控制電磁鐵得電的中間繼電器有故障，即使有了輸出信號，輸出也只是到繼電器這里，電磁鐵還是沒有得電。找到電磁鐵線圈的兩端，使用萬用表測量其電阻，正常電阻一般為20Ω左右，也可以帶電測量兩端電壓，正常電壓為DC 24 V。

(2)可能是彈簧太硬，電磁鐵的吸力不足以壓下去預(yù)分度定位銷，所以沒有預(yù)分度信號輸出。這種情況一般都是由于刀塔使用時間很長，彈簧出現(xiàn)了彈性不夠，預(yù)分度定位銷被電磁鐵吸入以后靠彈簧的彈力已經(jīng)彈不出來，因此換刀時刀塔就不會旋轉(zhuǎn)。需要更換彈簧，這時候很容易出現(xiàn)這種故障。

(3)預(yù)分度開關(guān)壞，即使定位銷到位，預(yù)分度接近開關(guān)也感應(yīng)不到信號，所以就沒有信號的輸入。這個可以從PMC診斷畫面找到相應(yīng)的診斷號，手指按住定位銷，使其上下移動，看診斷號是否有“1”和“0”的翻轉(zhuǎn)。“1”代表預(yù)分度開關(guān)有感應(yīng)，而“0”“1”和“0”代表沒有感應(yīng)到信號。

這幾種情況在實際生產(chǎn)中都出現(xiàn)過，在維修過程中需要結(jié)合刀盤控制的具體圖紙和PMC信號進(jìn)行相應(yīng)的檢查，以便準(zhǔn)確判斷出故障的原因，并迅速地排除故障。

3.2 實例二

某數(shù)控車床換刀時刀塔不旋轉(zhuǎn)，但是能聽到電動機(jī)有旋轉(zhuǎn)的聲音，直到機(jī)床出現(xiàn)報警：預(yù)分度銷沒有復(fù)位。起初按RESET鍵能夠恢復(fù)，使用時間長了以后機(jī)床一開機(jī)就可能出現(xiàn)預(yù)分度銷沒有復(fù)位報警的狀況。刀塔電動機(jī)旋轉(zhuǎn)的條件是：刀塔電動機(jī)制動裝置松開，而且預(yù)分度銷不在定位孔中。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)機(jī)床一開機(jī)預(yù)分度電磁鐵就得電，預(yù)分度銷就插入到定位孔中。打開PMC診斷畫面，看到電磁鐵得電的輸出信號沒有，控制電磁鐵得電的中間繼電器沒有帶電，判斷是控制電磁鐵的中間繼電器故障，仔細(xì)檢查是中間繼電器的常開觸點粘接在一起。由于中間繼電器使用時間較長，繼電器的觸點已經(jīng)失去復(fù)位能力，使得常開觸點一直閉合，因此開機(jī)就報警，換上新的中間繼電器后刀塔恢復(fù)正常。

3.3 實例三

某數(shù)控車床換刀時經(jīng)常出現(xiàn)換錯刀位，有時候還旋轉(zhuǎn)不停，直到出現(xiàn)報警才停止。綜合以上兩個現(xiàn)象，根據(jù)流程圖判斷出是編碼器故障，因為刀號是由角度編碼器控制的，只有到目標(biāo)位置電動機(jī)才停止旋轉(zhuǎn)。打開PMC診斷畫面，在手動旋轉(zhuǎn)編碼器時，編碼器的信號不翻轉(zhuǎn)，檢查DC 24 V電源沒有問題，所以判斷是編碼器本身的問題，更換新的編碼器后故障消除。

3.4 實例四．

某數(shù)控車床在換刀時正轉(zhuǎn)換刀正常，反轉(zhuǎn)時換刀有時不到位，有時正常。由流程圖可以看出，由于正轉(zhuǎn)沒有問題，可以判斷編碼器和所有的接近開關(guān)都沒有問題，正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的區(qū)別僅僅在于是由不同的接觸器控制。打開電氣柜，觀察到接觸器吸合也很正常，但是用萬用表測量發(fā)現(xiàn)控制反轉(zhuǎn)的接觸器電壓明顯低于控制正轉(zhuǎn)的接觸器電壓，懷疑是接觸器觸點碳化所致，換上新的接觸器后刀塔恢復(fù)正常。

3.5 實例五

臺灣大崗數(shù)控車床，換刀時出現(xiàn)刀塔需鎖緊的報警。報警時手動轉(zhuǎn)刀塔轉(zhuǎn)不動，證明機(jī)械位置其實已經(jīng)到位，由流程圖可以看出，報警僅僅是刀塔鎖緊接近開關(guān)沒有信號，數(shù)控系統(tǒng)認(rèn)為刀塔沒有鎖緊而導(dǎo)致報警，因此可以判斷是鎖緊接近開關(guān)出了問題，但是拆開刀塔，用鐵片去感應(yīng)鎖緊接近開關(guān)，在PMC診斷畫面該信號有“1”和“0”的翻轉(zhuǎn)，證明接近開關(guān)正常，仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)是開關(guān)松動，換刀時有震動，接近開關(guān)離感應(yīng)塊較遠(yuǎn)，超出感應(yīng)距離，調(diào)整好接近開關(guān)位置，鎖緊螺帽，刀塔恢復(fù)正常。

4 總結(jié)

在數(shù)控車床維修中刀塔故障時有發(fā)生，如果能很好地利用流程圖去判斷問題，就會使我們少走彎路，節(jié)約大量維修時間，也為機(jī)床的正常生產(chǎn)提供幫助。所以我們在維修中要充分利用流程圖和時序圖去分析故障點，同時需要很好地利用系統(tǒng)的自診斷功能和PMC診斷畫面或者動態(tài)T形圖，綜合分析、判斷，才能迅速排除故障。

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