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東莞自動車床加工掉刀與處理故障分析


  目前,加工中心的自動換刀裝置(ATC)有兩種常用類型的換刀方式,一是刀具從刀庫中直接由主軸交換,二是依靠機械手完成主軸與刀庫上刀具的交換。第一種換刀方式適用於小型加工中心,刀庫較小,刀具較少,換刀動作簡單,出現掉刀等故障時容易發現並能及時排除。第二種換刀方式,從結構上和動作上看均屬於比較複雜的一種。本文以Vcenter-80型加工中心為例分析掉刀故障現象並加以處理。 
  1、加工中心換刀動作分析
  從PLC圖上看此機床換刀程序達900多步,很難讀懂其工作原理。在此,略運去ATC數據交換、傳遞、存儲及刀號存儲等內容,把換刀動作簡述如下:CNC換刀指令(M06)→刀套下降→下降到位→機械手轉動→轉動減速→轉動到位(X4.7)→主軸刀鬆開→鬆開到位→機械手轉動→轉動減速→轉動到位→主軸刀夾緊→夾緊到位(X2.5)→機械手逆轉→機械原位,換刀完成。其中,機械手的快、慢速由變頻器實現,電動機轉動時帶動機械凸輪傳動實現機械手的上升、下降。 
  2、掉刀故障
  掉刀故障現象出現時間較長,一開始,偶爾出現一次,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,慢慢地一周出現一次,甚至兩次,同時伴隨著主軸上的刀裝不到位的情況。後來慢慢地演變為一個班次多次出現故障,嚴重地影響生產進度、造成廢品產生。仔細觀察,掉刀故障有兩種情況出現,一種是由本工步加工完成後掉刀,一種是本工步根本沒加工,刀具落在工作台上。由於加工過程中,換刀動作均執行,動作順序正常,故出現掉刀、裝刀(裝到主軸上)不到位時均無任何報警現象,隻有操作者在工件檢查或聽到掉刀異常聲音時,才會發生故障,因而在自動加工生產線上有時會因掉刀而出現批量廢品的現象。
  3、故障分析與處理  
  (1)東莞自動車床加工告訴你,檢查機械手執行ATC換刀故障排除步驟,把機械手停止在垂直極限位置。檢查機械手手臂上的兩個卡爪及支持卡爪的彈簧等附件。均沒有發現問題,說明機械手夾持刀具緊固,在機械手轉動情況下不會出現掉刀現象。 
  (2)東莞自動車床加工告訴你,檢查刀具夾持情況根據刀具有主軸上裝不位的現象分析,可能是主軸內孔中碟簧不能對刀具夾持緊固,從而出現刀裝不到位,甚至裝不上而掉刀現象。拆開主軸內部,發現有幾處對碟簧已碎。於是更換了全部碟簧。試車時沒有出現任何問題。運行一個班次後又出現掉刀現象。
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