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常見排除法分析加工中心掉刀現(xiàn)象
點(diǎn)擊次數(shù)：206 發(fā)布時(shí)間：2014-11-12
加工中心從用途上說也是數(shù)控機(jī)床的一種，加工中心一般都只采用刀庫的形式，這有別于數(shù)控車床的 數(shù)控刀架或排刀。
目前,加工中 心的自動(dòng)換刀裝置(ATC)有兩種常用類型的換刀方式,一是刀從刀庫中直接由主軸交換,二是依靠機(jī)械手完成主軸與刀庫上刀的交換?*種換刀方式適用于小型加工中心,刀庫較小,刀較少,換刀動(dòng)作 簡(jiǎn)單,出現(xiàn)掉刀等故障時(shí)容易發(fā)現(xiàn)并能及 時(shí)排除?第二種換刀方式,從結(jié)構(gòu)上和動(dòng)作上看均屬于比較復(fù)雜的一種?本文以JASU V-850D立式加工中心為例分析掉刀故障現(xiàn)象并加以處理?
JASU V-850D 立式加工中心
1、加工中心換刀動(dòng)作分析
從PLC圖上看此機(jī)床換刀程序達(dá)900多步,很難讀懂其工作原理?在此,略運(yùn)去ATC 數(shù)據(jù)交換?傳遞?存儲(chǔ)及刀號(hào)存儲(chǔ)等內(nèi)容,把換刀動(dòng)作簡(jiǎn)述如下:CNC 換刀指令(M06)?刀套下降?下降到位?機(jī)械手轉(zhuǎn)動(dòng)?轉(zhuǎn)動(dòng)減速?轉(zhuǎn)動(dòng)到位(X4.7)?主軸刀松開?松開到位?機(jī)械手轉(zhuǎn)動(dòng)?轉(zhuǎn)動(dòng)減速?轉(zhuǎn)動(dòng)到位?主 軸刀 夾緊?夾緊到位(X2.5)?機(jī)械手逆轉(zhuǎn)?機(jī)械原位,換刀完成?其中,機(jī)械手的快?慢速由變頻器實(shí)現(xiàn),電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)機(jī)械凸輪傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的上升?下降?
2、掉刀故障
掉刀故障現(xiàn)象出現(xiàn)時(shí)間較長(zhǎng),一開始,偶爾出現(xiàn)一次,一月一次,甚至兩三月一次,以為是偶然因素引起 的,沒有引起足夠的重視,慢慢地一周出現(xiàn)一次,甚至兩 次,同時(shí)伴隨著主軸上的刀裝不到位的情況?后來慢慢地演變?yōu)橐粋€(gè)班次多次出現(xiàn)故障,嚴(yán)重地影響生產(chǎn)進(jìn)度?造成廢品產(chǎn)生?仔細(xì)觀察,掉刀故障有兩 種情況出 現(xiàn),一種是由本工步加工完成后掉刀,一種是本工步根本沒加工,刀落在工作臺(tái)上?由于加工過程中,換刀動(dòng)作均執(zhí)行,動(dòng)作順序正常,故出現(xiàn)掉刀?裝刀(裝到 主軸上)不到位時(shí)均無任何報(bào)警現(xiàn)象, 只有操作者在工件檢查或聽到掉刀異常聲音時(shí),才會(huì)發(fā)生故障,因而在自動(dòng)加工生產(chǎn)線上有時(shí)會(huì)因掉刀而出現(xiàn)批量廢品的現(xiàn)象?
3、故障分析與處理
(1）檢查機(jī)械手執(zhí)行ATC換刀故障排除步驟,把機(jī)械手停止在垂直極限位置?檢查機(jī)械手手臂上 的兩個(gè)卡爪及支持卡爪的彈簧等附件?均沒有發(fā)現(xiàn)問題,說明機(jī)械手夾持刀緊固,在機(jī)械手轉(zhuǎn)動(dòng)情況下不會(huì)出現(xiàn)掉刀現(xiàn)象?
（2）檢查刀夾持情況根據(jù)刀有主軸上裝不位的現(xiàn)象分析,可能是主軸內(nèi)孔中碟簧不能對(duì)刀夾持緊固,從而出現(xiàn)刀裝不到位,甚至裝不上而掉 刀現(xiàn)象?拆開主 軸內(nèi)部,發(fā)現(xiàn)有幾處對(duì)碟簧已碎?于是更換了全部碟簧?試車時(shí)沒有出現(xiàn)任何問題?運(yùn)行一個(gè)班次后又出現(xiàn)掉刀現(xiàn)象?
（3）檢查換刀程序針對(duì)本故障僅出現(xiàn)在換刀動(dòng)作過程中,與其他動(dòng)作無關(guān),編輯一個(gè)自動(dòng)換刀反復(fù)執(zhí)行程序,并運(yùn)行此程序,以期找到掉刀的真正 原因?編輯自動(dòng)換刀程序如下:O0200?S500?M03?G04X3.0?M06?M99?%.
在程序運(yùn)行中,發(fā)現(xiàn)如下情況:主軸刀夾緊沒有到位,甚至還沒有夾緊動(dòng)作的情況下,機(jī)械手轉(zhuǎn)動(dòng),于是掉刀?依前文換刀動(dòng)作順序分析主軸刀夾緊到位行程開 關(guān)誤動(dòng)作引起掉刀故障?打開PLC梯形圖,監(jiān)控該行程開關(guān)(輸入為X2.5),反復(fù)按壓該行程開關(guān),發(fā)現(xiàn)20多次壓合中有3次X2.5為“0”狀態(tài)的現(xiàn)象 出現(xiàn)兩次,同時(shí)壓合后X2.5不能由“1”狀態(tài) 轉(zhuǎn)到“0狀態(tài)”的現(xiàn)象出現(xiàn)兩次,根據(jù)以上判定該行程開關(guān)損壞?此開關(guān)為OMRONZC—Q2255,用國產(chǎn) CXW5—11Q1替換,試車正常?一周后,操作者仍反映有掉刀現(xiàn)象,當(dāng)然出現(xiàn)的頻次小了,這說明掉刀故障仍未 *排除?
（4）故障處理反復(fù)運(yùn)行兩個(gè)小時(shí),自動(dòng)換刀幾百次?終于發(fā)現(xiàn)一次故障:在機(jī)械手沒有到位的情況下,主軸上的刀松開,機(jī)械手沒有抓住刀,從而 出現(xiàn)掉刀現(xiàn) 象,這說明機(jī)械手到位磁感應(yīng)開關(guān)誤動(dòng)作?更換開關(guān)E2E—CR8C1,故障現(xiàn)象仍然存在?查看PLC梯形圖,此開關(guān)輸入點(diǎn)為X4.7?梯形圖中X4.7為 常開點(diǎn),當(dāng)此開關(guān)感應(yīng)時(shí)狀態(tài)為“0”,不感應(yīng)時(shí)狀態(tài) 為“1”?其邏輯狀態(tài)與常見的感應(yīng)開關(guān)邏輯狀態(tài)相反?當(dāng)X4.7斷線時(shí),也會(huì)引起X4.7為“1”狀 態(tài),于是排查X4.7的聯(lián)線,發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)開關(guān)后方的接線端子處X4.7松動(dòng),每當(dāng)自動(dòng)換刀時(shí),機(jī)械手凸輪一系列 動(dòng)作引起的輕微震動(dòng),使X4.7線處于斷 開狀態(tài),這樣在機(jī)械手未到位時(shí),松開刀的感應(yīng)開關(guān)雖仍感應(yīng),但因處于斷線狀態(tài),X4.7伯為“1”狀態(tài),于是在機(jī)械未到位時(shí),刀松開而出現(xiàn)掉刀故障? 這種情況的 掉刀故障,是刀已作加工工步而后掉的刀,在上文提到的則是刀未作任何加工工步就掉刀的故障?