專(zhuān)業(yè)維修發(fā)那科系統加工中心換刀系統故障處理

1 、換刀系統故障原因分析

本臺立式加工中心的正常換刀過(guò)程如下所述：在機床系統接到“M06 T**"的指令后，主軸回到換刀點(diǎn)的位置進(jìn)行準停，之后刀庫向右移動(dòng)到主軸處將其上的刀具取下，當主軸上面的刀具進(jìn)入刀庫卡槽時(shí)，主軸向上移動(dòng)脫離刀庫，隨后刀庫旋轉至對應刀號，將指令中所指的刀具對準主軸正下方，主軸下移，使刀具進(jìn)入主軸錐孔內，刀具夾緊后，刀庫退回到原來(lái)位置，換刀過(guò)程結束。由上述得知，換刀的關(guān)鍵點(diǎn)是主軸必須準停，即其一是 Z 向位置必須在換刀點(diǎn)位置，一般將 Z 向零點(diǎn)設為 Z 向換刀點(diǎn)，如若零點(diǎn)位置改變，則換刀點(diǎn)位置改變，無(wú)法換刀；其二是主軸端面鍵必須與 X 向平行，如若位置有偏差，也無(wú)法換刀。其它如刀庫能否正常旋轉選刀、氣壓是否足夠等均換刀的必條件。所以故障的原因應分析如下幾個(gè)方面：

在刀庫能正常旋轉選刀、氣壓足夠的情況下，應分析：

（1）手動(dòng)方式下能否換刀；

（2）刀庫是否可以正常移動(dòng)；

（3）能否正常選刀；

（4）主軸準停后，Z 向的位置是否在之前設定好的換刀點(diǎn)的位置；

（5）系統中設置的換刀點(diǎn)的位置是否改變；

（6）主軸準停后，端面鍵是否與 X 軸平行。

2、具體排查措施

（1）在“手動(dòng)"方式下，按下?lián)Q刀按鈕，機床能夠正常手動(dòng)換刀。主軸內部的換刀缸沒(méi)有問(wèn)題。

（2）按下機床右側的控制刀庫氣壓缸的換向閥按鈕，刀庫可以正常地左右移動(dòng)到位。說(shuō)明此組系統不存在問(wèn)題。

（3）在 MDI 狀態(tài)下，輸入 M06 T01，系統在接收到換刀信號后，刀庫旋轉，只要安裝在 1 號刀位上的圓形小凸塊靠近（距離為 0.3 mm 左右）無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)（接近開(kāi)關(guān)），數控系統就默認為 1 號刀，并以此為計數基準，“馬氏機構"轉過(guò)幾次，當前就是幾號刀。在沒(méi)有刀具的情況下觀(guān)察整個(gè)換刀過(guò)程是否能完成，結果在選刀環(huán)節刀庫一直旋轉。如果記憶初始位置的小凸塊脫落或刀庫的接近開(kāi)關(guān)存在問(wèn)題，系統便無(wú)法判斷出指令中的刀具號，所以出現的問(wèn)題就是系統一直處于選刀狀態(tài)。經(jīng)仔細檢查，是刀庫的接近開(kāi)關(guān)脫落。

（4）將控制面板上的“主軸定向"鍵按下，發(fā)現主軸的兩個(gè)凸出鍵并沒(méi)有與 X 軸方向平行，也就是主軸在定向后沒(méi)有轉到位。主軸準停的原理是本機床采用霍爾元件檢測定向，引起主軸準停位置不準的原因可能是主軸準停裝置電氣系統參數變化、定位不牢靠或主軸徑向跳動(dòng)超差。首先檢查外部硬件，并沒(méi)有發(fā)現固定螺釘松動(dòng)或定位鍵被損壞，即引起主軸準停錯誤的原因極有可能是電氣系統參數發(fā)生了變化。通過(guò)查閱此臺機床參數設置說(shuō)明書(shū)可知機床主軸定位的參數為主軸伺服驅動(dòng)器的 PA-39 號參數，參數的值上升越多主軸向反方向偏轉的角度越大[3]。

（5）將銑刀柄裝入主軸錐孔，Z 軸移動(dòng)至換到平面，機械坐標顯示值為 Z-104.6，手動(dòng)將刀庫緩慢靠近主軸，發(fā)現換刀點(diǎn)偏高（如圖 2 所示），即換刀點(diǎn)位置發(fā)生了變化。換刀點(diǎn)位置與機床零點(diǎn)有關(guān)，此值在參數中設置，一經(jīng)設置，在不重新設置的情況下便不會(huì )再改變。由于機床每次開(kāi)機需進(jìn)行回零的操作，當機床零點(diǎn)位置由于種種原因發(fā)生改變時(shí)，當前的換刀點(diǎn)便會(huì )和原設好的換刀點(diǎn)有誤差。對于不需回零的機床刀庫而言，即使機床的零點(diǎn)位置發(fā)生改變，也不會(huì )影響換刀點(diǎn)的位置，只是當機床的 MOS 電池不起作用、數據丟失的情況下才需要調整零點(diǎn)的位置，進(jìn)而重新調整換刀點(diǎn)的位置。這臺機床每次開(kāi)機后需進(jìn)行回零操作，所以問(wèn)題顯然是機床零點(diǎn)位置的變化導致?lián)Q刀點(diǎn)位置發(fā)生了改變。