CNC加工中心中的机械手换刀装置故障分析以及维修方法研究


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 前言:

 

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CNC加工中心是制造加工中不可缺少的机械设备..CNC加工中心在设计中加入自动换刀的装置后,加工的效率极大提升。而且自动换刀能够明显减少人工工作量,并减少故障的发生。当CNC加工中心机械手换刀装置发生故障时,将会造成自动化程序不能完成,影响生产效率111 ..此时需要人员对机械手换刀装置进行诊断和维修,使其恢复正常工作。本文主要分析常见的机械手换刀装置故障,并阐述简要的维修方法

1CNC加工中心中机械手换刀装置特点

机械手换刀装置集中了电、机、气等多种部件,具备多种换刀功能、多种类型的刀库等,能满足各种生产制造中的换刀需求11

1. I各种机械手换刀分类和特点

CNC加工中心的机械手换刀装置有换刀效率高、精度高、频率高等特点11 ..在CNC加工中心的换刀过程中,有机械手换刀和无机械换刀两种。从目前的机械手换刀功能来看,可以分为双主轴、多主轴换刀、机械手换刀等般来说,有机械手患者的换刀速度、效率、准确度等都要优于无机械手换刀的方法..该方法可以在同一时间同时进行换刀、换刀、取刀等操作,极大减少CNC加工中心换刀时的停机时间。

1.2刀库的分类和特点

刀库是机械手换刀装置中必不可少的..刀库的功能主要存放刀具和准备预用的刀具..刀库有链式分布、格子分布和盘式分布三种类型..链式分布般会带有链条,而存放的刀具则按顺序装在链子上..格子式的刀库布局特点是纵横排列,存放的刀具也是纵横排列。盘式的刀库布局呈圆周特点,刀具也呈圆周存放..在存放的能力方面,链式和格子式都比盘式要好:刀库在准备刀具时,选刀方式有刀具编码方式、刀座编码方式、随机方式、先后顺序方式..其中随机方式比较常用..

1.3换刀驱动装置

在换刀中使用的驱动装置可以分为伺服、液压、交流异步电动机三种类型:不同的驱动装置其适用的CNC加工中心也不同..一般来说,液压驱动装置的使用容易受到环境的限制,因而比较适用于运行稳定的环境中,因此通常主要运用在大中型加工中心中。交流异步电动驱动所需的成本比较低,换刀效率高其主要运用在换刀频率较高的小型加工环境中。伺服驱动换刀方法有精准度高、换刀效率高等优势,但成本比较高<

2CNC加工中心机械手换刀装置故障分析

机械手换刀装置故障常见的有机械手故障和刀库故障两种。发生故障时,先确定是刀库还是机械手发生故障,再分析故障所涉及的元件,然后进行分析和维修..

2. ]机械手常见故障分析

机械手常见的故障有刀臂不复位或复位不准确、卡刀、刀具松动容易掉刀和刀具交换时脱落..刀臂如果发生不复位或复位不准确,那么机械手中可能出现电路接触不良、夹刀换刀信号异常、刀臂变形等问题..因此,在发生刀臂不复位或复位不准确时,应及时检查电路,换刀信号等..如果是刀臂弯曲、下沉,则及时调整或更换刀臂:换刀时如果发生卡刀问题,那么将换刀失败:造成故障的原因通常是卡爪不能正常缩回:因此,对于这—问题—般先把螺母调松:如果调试时依然未改善,则要换新的弹簧。刀具松动容易脱落的原因一般是螺母松动、卡爪弹簧压力不足或卡爪压力和刀具重量不匹配、卡爪紧锁失效..此时现对螺母进行检查,如果螺母松动则将其拧紧。如果是弹簧压力不足或卡爪压力和刀具重量不匹配,则更换载荷符合的弹簧。如果是卡爪紧锁问题,则进行更换。造成刀具交换时掉刀问题的原因常见的有主轴箱复位不准确、换刀点位置不准确、刀臂夹刀点不准确等..对于这些问题一般采用校正刀臂的夹刀点,重新设置夹刀的压力。如果是刀臂问题而且不能够维修,则直接换刀臂..

2.2刀库常见故障分析

刀座异常:_般是螺丝松动、电磁阀接触异常、刀座和刀具不相符、气压不足或是气缸问题引起。刀座异常时要对可能发生问题的元件进行检查,如果是元件问M则给予调整或更换。刀具脱落问题:刀具脱落_般是夹不紧或拉钉和刀柄间距过大造成■•如果是夹不紧的原因,则进行调整或更换弹簧..如果是拉钉和刀柄间距问题,则进行调整校正..刀库停机:引起刀库停机的原因有驱动异常、开关故障、继电器失效或PLC故障以及气压异常。此时应现对整联轴器、变频器、PLC开关、继电器、气压等逐一进行故障排查,并进行调整或更换。刀盘故障:刀盘发生移位时,造成的原因_般是电动机磨损,对于这一问题可以调节螺钉,校正刀盘定位。电动机停机:造成电动机停机的原因主要有两种_种主要是电动机本身的问题,如电源缺相运行、电压异常、刹车器损坏..对于这些问题则对电动机进行故障排查,并更换或调整相关元件:还有一种是刀具问题,如果是刀具过重,超过电动机驱动能力,则导致停机。此时应检查刀具重量,及时更换刀具:

3结语

CNC加工中心生产效率高,换刀频率也较高:在高频率的换刀情况下,机械手换刀装置发生故障的几率也明显增加._.加上机械手换刀装置零部件多,任何一个部件发生异常,则直接导致换刀速度、准确度等不符合要求..因此,维修人员要掌握机械手的装置特点:以便在发生故障时,迅速确定大致的原因、所涉及的元件:以便能快速对相关的元件进行故障诊断和排除:从而使机械手换刀装置快速恢复正常运行状态,保证企业高效生产。

 

 

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