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立式加工中心掉刀故障的维修分析

2022-10-11 08:46:15

立式加工中心的自动换刀装置(ATC)有两种常用类型的换刀方式,一是刀具从刀库中直接由主轴交流,二是依托机械手完成主轴与刀库上刀具的交流。首种换刀方式适用于小型立式加工中心,刀库较小,刀具较少,换刀动作简单,呈现掉刀等缺点时容易发现并能及时扫除;第二种换刀方式,从结构上和动作上看均属于比较复杂的一种;本文以Vcenter-80型立式加工中心为例分析掉刀缺点现象并加以处置。

立式加工中心换刀动作分析

从PLC图上看此机床换刀程序达900多步,很难读懂其工作原理;在此,略运去ATC数据交流;传送;存储及刀号存储等内容,把换刀动作简述如下:CNC换刀指令(M06);刀套降落;降落到位;机械手转动;转动减速;转动到位(X4.7);主轴刀松开;松开到位;机械手转动;转动减速;转动到位;主轴刀夹紧;夹紧到位(X2.5);机械手逆转;机械原位,换刀完成;其中,机械手的快;慢速由变频器完成,电动机转动时带动机械凸轮传动完成机械手的上升;降落。

掉刀缺点

立式加工中心掉刀缺点现象呈现时间较长,一开端,偶尔呈现一次,一月一次,以致两三月一次,以为是偶然要素惹起的,没有惹起足够的注重,慢慢地一周呈现一次,以致两次,同时伴随着主轴上的刀装不到位的情况;后来慢慢地演化为一个班次多次呈现缺点,严重地影响消费进度;构成废品产生;认真观察,掉刀缺点有两种情况呈现,一种是由本工步加工完成后掉刀,一种是本工步根本没加工,刀具落在工作台上;由于立式加工中心加工过程中,换刀动作均执行,动作次第正常,故呈现掉刀;装刀(装到主轴上)不到位时均无任何报警现象,只需操作者在工件检查或听到掉刀异常声音时,才会发作缺点,因而在自动加工消费线上有时会因掉刀而呈现批量废品的现象。


立式加工中心


缺点分析与处置

检查机械手执行ATC换刀缺点扫除步骤,把机械手中止在垂直极限位置;检查机械手手臂上的两个卡爪及支持卡爪的弹簧等附件;均没有发现问题,说明机械手夹持刀具紧固,在机械手转动情况下不会呈现掉刀现象;检查刀具夹持情况根据刀具有主轴上装不位的现象分析,可能是主轴内孔中碟簧不能对刀具夹持紧固,从而呈现刀装不到位,以致装不上而掉刀现象;拆开主轴内部,发现有几处对碟簧已碎;于是改换了全部碟簧;试车时没有呈现任何问题;运转一个班次后又呈现掉刀现象;检查换刀程序针对本缺点仅呈如今换刀动作过程中,与其他动作无关,编辑一个自动换刀反复执行程序,并运转此程序,以期找到掉刀的真正缘由。

在立式加工中心程序运转中,发现如下情况:主轴刀具夹紧没有到位,以致还没有夹紧动作的情况下,机械手转动,于是掉刀;依前文换刀动作次第分析主轴刀具夹紧到位行程开关误动作惹起掉刀缺点;翻开PLC梯形图,监控该行程开关(输入为X2.5),反复按压该行程开关,发现20多次压合中有3次X2.5为“0”状态的现象呈现两次,同时压合后X2.5不能由“1”状态转到“0状态”的现象呈现两次,根据以上判定该行程开关损坏;此开关为OMRONZC—Q2255,用国产CXW5—11Q1交流,试车正常;一周后,操作者仍反映有掉刀现象,当然呈现的频次小了,这说明掉刀缺点仍未彻底扫除。

缺点处置反复运转两个小时,自动换刀几百次;终于发现一次缺点:在机械手没有到位的情况下,主轴上的刀具松开,机械手没有抓住刀,从而呈现掉刀现象,这说明机械手到位磁感应开关误动作;改换开关E2E—CR8C1,缺点现象仍然存在;查看PLC梯形图,此开关输入点为X4.7;梯形图中X4.7为常开点,当此开关感应时状态为“0”,不感应时状态为“1”;其逻辑状态与常见的感应开关逻辑状态相反;当X4.7断线时,也会惹起X4.7为“1”状态,于是排查X4.7的联线,发现电磁感应开关前方的接线端子处X4.7松动,每当自动换刀时,机械手凸轮一系列动作惹起的细微震动,使X4.7线处于断开状态,这样在机械手未到位时,松开刀具的感应开关虽仍感应,但因处于断线状态,X4.7伯为“1”状态,于是在机械未到位时,刀具松开而呈现掉刀缺点;这种情况的掉刀缺点,是刀具已作加工工步然后掉的刀,在上文提到的则是刀具未作任何加工工步就掉刀的缺点。


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