数控车床刀架典型故障诊断与维修

数控车床刀架常见故障维修数控技术及数控机床的应用，成功地解决了某些形状复杂，一致性要求高的中、小批零件的自动化问题，这不仅大大提高了生产效率和加工精度，还减轻了工人的劳动强度，缩短了生产准备周期。

但是，在数控车床使用过程中，数控车床难免会出现各种故障，所以故障的维修就成了数控车床使用者最关键的问题。

一方面销售公司售后服务不能得到及时保证，另一方面掌握一些维修技术可以快速判断故障所在，缩短维修时间，让设备尽快运转起来。

在日常故障中，我们经常遇见的是刀架类、主轴类、螺纹加工类、系统显示类、驱动类、通信类等故障。

而刀架故障在其中占有很大比例。

在这里，分类介绍一下日常工作中遇见的四工位电动刀架各类故障及相应地解决方法，希望能给大家提供一些有益的借鉴。

所用数控系统是广州数控设备有限公司所生产的gsk系列车床数控系统。

中国国际模具网故障现象一：电动刀架锁不紧中国国际模具网故障原因处理方法中国国际模具网①发信盘位置没对正 :拆开刀架的顶盖，旋动并调整发信盘位置，使刀架的霍尔元件对准磁钢，使刀位停在准确位置。

中国国际模具网②系统反锁时间不够长:调整系统反锁时间参数即可（新刀架反锁时间ｔ＝１.2ｓ即可）。

中国国际模具网③机械锁紧机构故障 :拆开刀架，调整机械，并检查定位销是否折断。

中国国际模具网故障现象二：电动刀架某一位刀号转不停，其余刀位可以转动中国国际模具网故障原因处理方法中国国际模具网①此位刀的霍尔元件损坏:确认是哪个刀位使刀架转不停，在系统上输入指令转动该刀位，用万用表量该刀位信号触点对+24v触点是否有电压变化，若无变化，可判定为该位刀霍尔元件损坏，更换发信盘或霍尔元件。

中国国际模具网②此刀位信号线断路，造成系统无法检测到位信号:检查该刀位信号与系统的连线是否存在断路，正确连接即可。

中国国际模具网③系统的刀位信号接收电路有问题:当确定该刀位霍尔元件没问题，以及该刀位信号与系统的连线也没问题的情况下更换主板。

数控车床电动四工位刀架常见故障分析和维修
1. 刀架不能正常旋转
故障原因：刀架轴承损坏、电机损坏、传动系统故障。

解决方法：
1）更换刀架轴承；
2）更换损坏的电机；
3）检查传动系统的零件并更换故障部件。

2. 刀具夹紧不力或无法夹紧
故障原因：刀具夹紧机构损坏、夹紧弹簧老化、扭矩减小。

解决方法：
1）更换损坏的夹紧机构；
2）更换夹紧弹簧并调整弹簧力；
3）检查传动系统的扭力传递部件并更换故障部件。

3. 刀架精度降低
故障原因：刀架导轨磨损、轴承磨损。

解决方法：
1）更换磨损的刀架导轨；
2）更换磨损的轴承。

4. 刀具切削音量变大
故障原因：刀具震动、夹头松动、刀具变形。

解决方法：
1）夹紧刀具，并检查夹紧力是否合适；
2）更换可能变形的刀具。

总的来说，数控车床电动四工位刀架的故障主要包括刀架不能
正常旋转、刀具夹紧不力或无法夹紧、刀架精度降低和刀具切削音
量变大等。

解决这些故障需要根据具体情况采取相应的维修方法，
如更换损坏的零件、调整刀具夹紧力度、检查传动系统的零部件等。

同时，也需要定期对数控车床进行保养和维护，以提高其可靠性和
使用寿命。

数控机床典型故障诊断与维修一、数控机床典型故障1. 伺服电机故障：伺服电机是数控机床的主要驱动元件，如伺服电机出现故障，会导致机床无法正常工作。

常见的伺服电机故障包括：电机运行异常、电机发热、电机无法正常启动等。

2. 数控系统故障：数控系统是数控机床的核心，一旦出现故障，会导致整个数控机床无法正常工作。

常见的数控系统故障包括：程序执行错误、操作界面死机、通讯故障等。

3. 传感器故障：传感器在数控机床中起着重要的作用，它能够感知机床状态并将信息反馈到数控系统。

常见的传感器故障包括：传感器信号异常、传感器损坏等。

4. 润滑系统故障：数控机床在工作过程中需要进行润滑，以减少摩擦、降低磨损。

润滑系统故障会导致机床零部件磨损加剧，影响加工精度和机床寿命。

5. 电气元件故障：数控机床中包含大量的电气元件，如断路器、接触器、继电器等。

这些元件一旦出现故障，会直接影响机床的正常运行。

1. 故障现象分析：当数控机床出现故障时，首先要对故障现象进行分析。

包括故障出现的时间、频率、程度等方面，有助于确定故障的性质和范围。

2. 信息收集：通过观察、询问、检测等方式，收集与故障相关的信息，包括数控系统显示的报警信息、机床运行时的异常声音、异味等。

3. 故障检测：根据故障现象和信息收集的结果，对机床进行检测，包括物理检测和电气检测。

物理检测可以发现机床结构的故障，电气检测可以发现电气元件的故障。

4. 故障定位：通过检测结果，确定故障发生的位置和原因，例如伺服电机故障、数控系统故障、传感器故障等。

5. 分析解决方案：根据故障定位结果，分析可能的解决方案，并进行相应的维修或调整。

1. 伺服电机维修：伺服电机故障通常需要专业的维修人员进行处理，首先要对电机进行检测和分析，确定故障原因，然后进行修复或更换。

2. 数控系统维修：数控系统故障可能是软件问题或硬件问题，软件问题可以通过重新设置参数、升级或更换软件来解决，硬件问题则需要更换故障部件。

数控机床中刀架的故障与维修作者：王勇来源：《职业·下旬》2010年第05期在数控车床的使用过程中,难免会出现各种故障。

在这些故障中,经常遇见的是刀架类、主轴类、系统显示类、驱动类、通信类等故障,而刀架系统故障在其中占有很大比例。

笔者将从刀架机械结构特点、电气接线原理、报警提示信息的含义、PMC程序和系统参数内涵等几个方面进行有针对性地论述,力求能较合理地解决刀架类的故障。

一、了解刀架部件动作特点,寻找刀架机械故障经济性数控车床方刀架是在普通车床四方刀架的基础上发展起来的一种自动换刀装置,其功能和普通四方刀架一样,有4个刀位,能装夹4把不同功能的刀具,方刀架回转90时,刀具交换一个刀位,但方刀架的回转和刀位号的选择是由加工程序指令控制。

刀架得到选刀指令后,电机带动蜗杆、蜗轮、丝杠转动,动齿盘拾起,刀台松开后,传动盘带动刀台转动.当转到选刀工位时,磁感元件发出信号使电机反转,传动盘带动刀台反转,定位销在弹簧作用下进入定位盘的定位槽中。

此时,刀台不能转动,动齿盘开始向下移动,实现锁紧和精定位动作,锁紧到位后,微动开关发出信号,电机断电,选刀结束。

例如,出现电路正常但刀架不能启动的现象。

原因是机械移动不灵敏,需要解决机械和润滑问题。

另外,也可能是定位销滑动润滑不良或定位销上的弹簧失灵导致刀架卡销,需要拆开刀架定位销处,用润滑脂润滑或更换弹簧。

二、分析刀架电气线路原理,判定刀架电路故障要想解决刀架电气线路的故障,需要掌握刀架编码器、刀架动力线路以及PMC控制原理。

1.刀架编码器线路故障维修刀架编码器将车床刀架的工作位置反馈给数控系统,以实现车床刀具的自动切换。

判定编码器的检测元件—霍尔元件的好坏,只需通过万用表测量对应接线点上的电压数值即可。

例如,出现输入刀号能转动刀架,直接按换刀键但刀架不能转动的现象。

其故障原因可能有两个方面:第一,霍尔件偏离磁块。

置于磁块前面,手动键换刀时,刀架刚一转动就检测到刀架到位信号,然后马上反转刀架。

数控车床电动刀架工作原理及故障诊断一、工作原理1.电机：电动刀架通常采用交流电机作为动力源，通过数控系统控制电机的运转。

电机的功率和转速要根据切削任务的要求进行选择。

2.传动系统：传动系统将电机的旋转运动转化为刀架的旋转运动。

常见的传动方式有齿轮传动、皮带传动和直接驱动等。

3.刀杆夹持机构：刀杆夹持机构用于夹持刀杆，确保刀杆能够固定并旋转。

常见的夹持方式有内锥形夹持和切削液压夹持。

4.刀片夹持机构：刀片夹持机构用于夹持刀片，确保刀片能够固定并旋转。

常见的夹持方式有机械夹持和液压夹持。

通过数控系统的控制，电动刀架可以实现精确的刀具位置和速度控制，从而实现对工件的精确切削加工。

二、故障诊断1.电机无功率输出：可能是电机本身故障或电源供电问题，可以通过检查电机线路和电源线路来判断。

2.传动系统卡阻或传动失效：可能是齿轮、皮带或直接驱动等传动部件损坏或松动，只需检查传动部件的状态并进行必要的修复或更换。

3.刀杆夹持失效：可能是内锥形夹持机构损坏或松动，也可能是切削液压夹持系统失效。

可以通过检查夹持机构和液压系统来确定问题所在。

4.刀片夹持失效：可能是刀片夹持机构损坏或松动，可以通过检查夹持机构的状态来判断。

如果是液压夹持系统失效，需要检查液压系统是否正常工作。

5.数控系统控制错误：可能是数控系统的编程或设置错误导致刀架位置或速度不正确。

可以通过检查数控系统设置和编程来解决问题。

总之，数控车床电动刀架的工作原理是通过电机驱动，传动系统转化旋转运动，刀杆和刀片夹持机构固定和旋转刀具，实现对工件的精确切削加工。

故障诊断主要从电机、传动系统、夹持机构和数控系统等方面进行，根据具体情况进行检查和修复。

故障维修—164—数控车床刀架控制常见故障及维修康 宇(赣州金环磁选设备有限公司，江西 赣州 341000)数控车床融合了多种技术，诸如计算机信息技术、机械制造技术以及液压气动技术等，存在着精度高、效率高、柔性高、自动化程度高的优势。

刀架属于数控车床件自动换刀的装置，涉及机械传动与PLC 程序控制。

生产产品的过程中，电动刀架正常运转与机床加工效率、稳定性之间存在着紧密的联系。

若刀架产生故障，就会妨碍产品加工的正常进行，若情节严重还会出现碰撞，损坏产品。

所以，机床正常工作中，若刀架出现异常，怎样准确、迅速、高效解决故障，防止严重后果的出现十分重要。

一、数控车床电动刀架的工作原理图1 数控车床刀架结构 本文将LDB4电动刀架作为例子。

对于该系列电动刀架而言，为四工位刀架，整体结构如图1所示。

实际运转的过程中，刀架在蜗轮和蜗杆结构基础上，通过电动机将驱动传给丝杠，针对螺母和转动刀架，应对其进行有效连接，则是螺母和转动的刀架间不停地上下滑动，不能够产生相对转动的情况，通过齿面啮合对电击底座、螺母进行准确定位。

针对螺母在啮合齿尚未完全脱开运转，同时转动刀架也不可出现转动的情况。

初始过程中，通常会由于丝杠处在顺时针旋转状态，导致和螺母相对转动的刀架渐渐向上移动，完全脱离了啮合齿，难以确保销钉、止推槽相关功能的发挥，秉承严格、规范的流程，即丝杠转动——螺母转动——刀架转动——进行换刀，达到实际规定工位之后，通过霍尔元件定位系统把准确定位的信号迅速传递到数控装置体系中，直到整个工作完成。

接下来，采用霍尔元件定位系统、辅助定位销钉，对具体位置进行准确定位。

充分彰显止槽、销钉的功能，螺母和刀架两个系统均不得出现反转的情况。

因此，螺母系统便会沿着丝杠渐渐地向下移动，直到遇到两对啮合齿，并有效啮合后完成下移，这样，换刀过程便顺利完成[1]。

二、电动刀架常见故障判断及应对方法（一）电动刀架换刀时运转不停其一，设备霍尔元件存在问题。

数控车床常见故障维修手册(一) 刀架类故障故障现象一：电动刀架的每个刀位都转动不停①系统无+24V; COM 输出用万用表量系统出线端，看这两点输出电压是否正常或存在，若电压不存在，则为系统故障，需更换主板或送厂维修②系统有+24V; COM 输出，但与刀架发信盘连线断路；或是+24V 对COM 地短路用万用表检查刀架上的+24V、COM 地与系统的接线是否存在断路；检查+24V 是否对COM地短路，将+24V 电压拉低③系统有+24V; COM 输出，连线正常，发信盘的发信电路板上+24V 和COM 地回路有断路发信盘长期处于潮湿环境造成线路氧化断路，用焊锡或导线重新连接④刀位上+24V 电压偏低，线路上的上拉电阻开路用万用表测量每个刀位上的电压是否正常，如果偏低，检查上拉电阻，若是开路，则更换1/4W2K 上拉电阻⑤系统的反转控制信号TL-无输出用万用表量系统出线端，看这一点的输出电压是否正常或存在，若电压不存在，则为系统故障，需更换主板或送厂维修⑥系统有反转控制信号TL- 输出，但与刀架电机之间的回路存在问题检查各中间连线是否存在断路，检查各触点是否接触不良，检查强电柜内直流继电器和交流接触器是否损坏⑦刀位电平信号参数未设置好检查系统参数刀位高低电平检测参数是否正常，修改参数常见故障维修手册⑧霍尔元件损坏在对应刀位无断路的情况下，若所对应的刀位线有低电平输出，则霍尔元件无损坏，否则需更换刀架发信盘或其上的霍尔元件。

一般四个霍尔元件同时损坏的机率很小⑨磁块故障，磁块无磁性或磁性不强更换磁块或增强磁性，若磁块在刀架抬起时位置太高，则需调整磁块的位置，使磁块对正霍尔元件故障现象二：电动刀架不转故障原因处理方法①刀架电机三相反相或缺相将刀架电机线中两条互调或检查外部供电②系统的正转控制信号TL+无输出用万用表量系统出线端，量度+24V 和TL+两触点，同时手动换刀，看这两点的输出电压是否有+24V，若电压不存在，则为系统故障，需送厂维修或更换相关IC 元器件③系统的正转控制信号TL +输出正常，但控制信号这一回路存在断路或元器件损坏检查正转控制信号线是否断路，检查这一回路各触点接触是否良好；检查直流继电器或交流接触器是否损坏④刀架电机无电源供给检查刀架电机电源供给回路是否存在断路，各触点是否接触良好，强电电气元器件是否有损坏；检查熔断器是否熔断⑤上拉电阻未接入将刀位输入信号接上2K 上拉电阻，若不接此电阻，刀架在宏观上表现为不转，实际上的动作为先进行正转后立即反转，使刀架看似不动⑥机械卡死通过手摇使刀架转动，通过松紧程度判断是否卡死，若是,则需拆开刀架，调整机械，加入润滑液⑦反锁时间过长造成的机械卡死在机械上放松刀架，然后通过系统参数调节刀架反锁时间⑧刀架电机损坏拆开刀架电机，转动刀架，看电机是否转动，若不转动，再确定线路没问题时，更换刀架电机⑨刀架电机进水造成电机短路烘干电机，加装防护，做好绝缘措施故障现象三：刀架锁不紧故障原因处理方法①发信盘位置没对正拆开刀架顶盖，旋动并调整发信盘位置，使刀架的霍尔元件对准磁块，使刀位停在准确位置②系统反锁时间不够长调整系统反锁时间参数③机械锁紧机构故障拆开刀架，调整机械，检查定位销是否折断故障现象四：刀架某一位刀号转不停，其余刀位可以转动①此位刀的霍尔元件损坏确认是哪个刀位使刀架转不停，在系统上转动该位刀，用万用表量该位刀位信号触点对+24V触点是否有电压变化，若无变化，则可判定为该位刀霍尔元件损坏，更换发信盘或霍尔元件②此位刀信号线断路，造成系统无法检测到位信号检查该刀位信号与系统的连线是否存在断路③系统的刀位信号接收电路有问题当确定该刀位霍尔元件没问题，以及该刀位与系统的信号连线也没问题的情况下更换主板故障现象五：使用排刀架不受控①928TC 系统使用排刀架，若使用T11、T22、T33、T44 编程，可能导致液压卡盘控制失效，出现液压卡盘检测出错误报警；也可能导致刀架控制错误，无法执行刀补平时使用的T11、T22、T33、T44 编程，此时应分别改为：T01、T02、T03、T04 编程，这是由系统内部软件编制所决定的②980T 系统使用排刀架，若使用T11、T22、T33、T44编程，可能导致刀架控制错误，无法执行刀补平时使用的T0101、T0202、T0303、T0404 编程，此时应分别改为：T0101、T0102、T0103、T0104 编程，这是由系统内部软件编制所决定的故障现象六：刀架有时转不动（加工只是偶尔出现）①刀架的控制信号受干扰系统可靠接地，特别注意变频器的接地，接入抗干扰电容②刀架内部机械故障，造成的偶尔卡死维修刀架，调整机械故障现象七：928TA 系统下的刀架换刀时出现E38 报警①刀架的刀降时间设置过短调整系统参数，增加刀降时间②执行刀补时系统出错，编程格式不正确在程序中，不要将T 指令与G0指令编于同一程序段中故障现象八：输入刀号能转动刀架，直接按换刀键刀架不能转动①霍尔元件偏离磁块，置于磁块前面，手动键换刀时，刀架刚一转动就检测到刀架到位信号，然后马上反转刀架检查刀架发信盘上的霍尔元件是否偏离位置，调整发信盘位置，使霍尔元件对正磁块②手动换刀键失灵更换手动换刀键（二）主轴类故障故障现象一：不带变频的主轴不转①机械传动故障引起检查皮带传动有无断裂或机床是否挂了空挡②供给主轴的三相电源缺相或反相检查电源，调换任两条电源线③电路连接错误认真参阅电路连接手册，确保连线正确④系统无相应的主轴控制信号输出用万用表测量系统信号输出端，若无主轴控制信号输出，则需更换相关IC 元器件或送厂维修⑤系统有相应的主轴控制信号输出，但电源供给线路及控制信号输出线路存在断路或是元器件损坏用万用表检查系统与主轴电机之间的电源供给回路、信号控制回路是否存在断路;是否存在断路；各连线间的触点是否接触不良；交流接触器、直流继电器是否有损坏；检查热继电器是否过流；检查保险管是否烧毁等故障现象二：带变频器的主轴不转①机械传动故障引起检查皮带传动有无断裂或机床是否挂了空挡②供给主轴的三相电源缺相检查电源，调换任两条电源线③数控系统的变频器控制参数未打开查阅系统说明书，了解变频参数并更改④系统与变频器的线路连接错误查阅系统与变频器的连线说明书，确保连线正确⑤模拟电压输出不正常用万用表检查系统输出的模拟电压是否正常；检查模拟电压信号线连接是否正确或接触不良，变频器接收的模拟电压是否匹配⑥强电控制部分断路或元器件损坏检查主轴供电这一线路各触点连接是否可靠，线路有否，直流继电器是否损坏，保险管是否烧坏⑦变频器参数未调好变频器内含有控制方式选择，分为变频器面板控制主轴方式，NC 系统控制主轴方式等，若不选择NC 系统控制方式，则无法用系统控制主轴，修改这一参数；检查相关参数设置是否合理故障现象三：带电磁耦合器的主轴不转①电磁离合器线圈没有电压供给，使传动齿轮无法闭合，导致主轴不能转动；线圈短路，断路同样可能导致主轴不能正常工作检查离合器线圈供电是否正常；检查供给电源的保险管是否损坏；检查离合器线圈是否损坏，更换符合规格的元器件故障现象四：带抱闸线圈的主轴不转①主轴的频繁启停，使制动也频繁启停，导致控制制动的交流接触器损坏，使制动线圈一直通电抱死主轴电机使主轴无法转动更换控制抱闸的交流接触器故障现象五：变频器控制的主轴转速不受控①所用主板无变频功能更换带变频功能的主板②系统模拟电压无输出或是与变频器连接存在断路先检查系统有无模拟电压输出，若无，则为系统故障，若有电压，则检查线路是否存在断路③系统与变频器连线错误查阅连接说明书，检查连线④系统参数或变频器参数未设置好打开系统变频参数，调整变频器参数⑤由于系统软件引起的轴转速显示不正确当变频器从S500 变至S800，但显示仍为S500，需在编程时使用G04 延时，有待系统软件改善⑥928TC 系统中主轴不变速，编程不当所致编辑程序时，S、T、M 指令不应编于同一程序段，而应将T 指令单独分开于另一段编写，否则主轴转速将默认变。

数控车床常见故障维修手册数控车床常见故障维修手册（一）刀架类故障故障现象一：电动刀架的每个刀位都转动不停①系统无+24V; COM 输出用万用表量系统出线端，看这两点输出电压是否正常或存在，若电压不存在，则为系统故障，需更换主板或送厂维修②系统有+24V; COM输出，但与刀架发信盘连线断路；或是+24V 对COM地短路用万用表检查刀架上的+24V、COM 地与系统的接线是否存在断路；检查+24V 是否对COM地短路，将+24V 电压拉低③系统有+24V; COM输出，连线正常，发信盘的发信电路板上+24V 和COM地回路有断路发信盘长期处于潮湿环境造成线路氧化断路，用焊锡或导线重新连接④刀位上+24V 电压偏低，线路上的上拉电阻开路用万用表测量每个刀位上的电压是否正常，如果偏低，检查上拉电阻，若是开路，则更换1/4W2K 上拉电阻⑤系统的反转控制信号TL-无输岀用万用表量系统岀线端，看这一点的输岀电压是否正常或存在，若电压不存在，则为系统故障，需更换主板或送厂维修⑥系统有反转控制信号TL-输岀，但与刀架电机之间的回路存在问题检查各中间连线是否存在断路，检查各触点是否接触不良，检查强电柜内直流继电器和交流接触器是否损坏⑦刀位电平信号参数未设置好检查系统参数刀位高低电平检测参数是否正常，修改参数常见故障维修手册⑧霍尔元件损坏在对应刀位无断路的情况下，若所对应的刀位线有低电平输出，则霍尔元件无损坏，否则需更换刀架发信盘或其上的霍尔元件。

一般四个霍尔元件同时损坏的机率很小⑨磁块故障，磁块无磁性或磁性不强更换磁块或增强磁性，若磁块在刀架抬起时位置太高，则需调整磁块的位置，使磁块对正霍尔元件故障现象二：电动刀架不转故障原因处理方法①刀架电机三相反相或缺相将刀架电机线中两条互调或检查外部供电②系统的正转控制信号TL+无输出用万用表量系统出线端，量度+24V 和TL+两触点，同时手动换刀，看这两点的输出电压是否有+24V，若电压不存在，则为系统故障，需送厂维修或更换相关IC元器件③系统的正转控制信号TL +输岀正常，但控制信号这一回路存在断路或元器件损坏检查正转控制信号线是否断路，检查这一回路各触点接触是否良好；检查直流继电器或交流接触器是否损坏④刀架电机无电源供给检查刀架电机电源供给回路是否存在断路，各触点是否接触良好，强电电气元器件是否有损坏；检查熔断器是否熔断⑤上拉电阻未接入将刀位输入信号接上2K上拉电阻，若不接此电阻，刀架在宏观上表现为不转，实际上的动作为先进行正转后立即反转，使刀架看似不动⑥机械卡死通过手摇使刀架转动，通过松紧程度判断是否卡死，若是，则需拆开刀架，调整机械，加入润滑液⑦反锁时间过长造成的机械卡死在机械上放松刀架，然后通过系统参数调节刀架反锁时间⑧刀架电机损坏拆开刀架电机，转动刀架，看电机是否转动，若不转动，再确定线路没问题时，更换刀架电机⑨刀架电机进水造成电机短路烘干电机，加装防护，做好绝缘措施故障现象三：刀架锁不紧故障原因处理方法①发信盘位置没对正拆开刀架顶盖，旋动并调整发信盘位置，使刀架的霍尔元件对准磁块，使刀位停在准确位置②系统反锁时间不够长调整系统反锁时间参数③机械锁紧机构故障拆开刀架，调整机械，检查定位销是否折断故障现象四：刀架某一位刀号转不停，其余刀位可以转动①此位刀的霍尔元件损坏确认是哪个刀位使刀架转不停，在系统上转动该位刀，用万用表量该位刀位信号触点对+24V触点是否有电压变化，若无变化，则可判定为该位刀霍尔元件损坏，更换发信盘或霍尔元件②此位刀信号线断路，造成系统无法检测到位信号检查该刀位信号与系统的连线是否存在断路③系统的刀位信号接收电路有问题当确定该刀位霍尔元件没问题，以及该刀位与系统的信号连线也没问题的情况下更换主板故障现象五：使用排刀架不受控①928TC 系统使用排刀架，若使用T11、T22、T33、T44编程，可能导致液压卡盘控制失效，出现液压卡盘检测出错误报警；也可能导致刀架控制错误，无法执行刀补平时使用的T11、T22、T33、T44编程，此时应分别改为：T01、T02、T03、T04编程，这是由系统内部软件编制所决定的②980T系统使用排刀架，若使用T11、T22、T33、T44编程，可能导致刀架控制错误，无法执行刀补平时使用的T0101、T0202、T0303、T0404 编程，此时应分别改为：T0101、T0102、T0103、T0104编程，这是由系统内部软件编制所决定的故障现象六：刀架有时转不动（加工只是偶尔岀现）①刀架的控制信号受干扰系统可靠接地，特别注意变频器的接地，接入抗干扰电容②刀架内部机械故障，造成的偶尔卡死维修刀架，调整机械故障现象七：928TA系统下的刀架换刀时出现E38报警①刀架的刀降时间设置过短调整系统参数，增加刀降时间②执行刀补时系统岀错，编程格式不正确在程序中，不要将T指令与G0指令编于同一程序段中故障现象八：输入刀号能转动刀架，直接按换刀键刀架不能转动①霍尔元件偏离磁块，置于磁块前面，手动键换刀时，刀架刚一转动就检测到刀架到位信号，然后马上反转刀架检查刀架发信盘上的霍尔元件是否偏离位置，调整发信盘位置，使霍尔元件对正磁块②手动换刀键失灵更换手动换刀键（二）主轴类故障故障现象一：不带变频的主轴不转①机械传动故障引起检查皮带传动有无断裂或机床是否挂了空挡②供给主轴的三相电源缺相或反相检查电源，调换任两条电源线③电路连接错误认真参阅电路连接手册，确保连线正确④系统无相应的主轴控制信号输岀用万用表测量系统信号输岀端，若无主轴控制信号输岀，则需更换相关IC元器件或送厂维修⑤系统有相应的主轴控制信号输岀，但电源供给线路及控制信号输岀线路存在断路或是元器件损坏用万用表检查系统与主轴电机之间的电源供给回路、信号控制回路是否存在断路；是否存在断路；各连线间的触点是否接触不良；交流接触器、直流继电器是否有损坏；检查热继电器是否过流；检查保险管是否烧毁等故障现象二：带变频器的主轴不转①机械传动故障引起检查皮带传动有无断裂或机床是否挂了空挡②供给主轴的三相电源缺相检查电源，调换任两条电源线③数控系统的变频器控制参数未打开查阅系统说明书，了解变频参数并更改④系统与变频器的线路连接错误查阅系统与变频器的连线说明书，确保连线正确⑤模拟电压输岀不正常用万用表检查系统输岀的模拟电压是否正常；检查模拟电压信号线连接是否正确或接触不良，变频器接收的模拟电压是否匹配⑥强电控制部分断路或元器件损坏检查主轴供电这一线路各触点连接是否可靠，线路有否，直流继电器是否损坏，保险管是否烧坏⑦变频器参数未调好变频器内含有控制方式选择，分为变频器面板控制主轴方式，NC系统控制主轴方式等，若不选择NC系统控制方式，则无法用系统控制主轴，修改这一参数；检查相关参数设置是否合理故障现象三：带电磁耦合器的主轴不转①电磁离合器线圈没有电压供给，使传动齿轮无法闭合，导致主轴不能转动；线圈短路，断路同样可能导致主轴不能正常工作检查离合器线圈供电是否正常；检查供给电源的保险管是否损坏；检查离合器线圈是否损坏，更换符合规格的元器件故障现象四：带抱闸线圈的主轴不转①主轴的频繁启停，使制动也频繁启停，导致控制制动的交流接触器损坏，使制动线圈一直通电抱死主轴电机使主轴无法转动更换控制抱闸的交流接触器故障现象五：变频器控制的主轴转速不受控①所用主板无变频功能更换带变频功能的主板②系统模拟电压无输岀或是与变频器连接存在断路先检查系统有无模拟电压输岀，若无，则为系统故障，若有电压，则检查线路是否存在断路③系统与变频器连线错误查阅连接说明书，检查连线④系统参数或变频器参数未设置好打开系统变频参数，调整变频器参数⑤由于系统软件引起的轴转速显示不正确当变频器从S500变至S800，但显示仍为S500，需在编程时使用G04延时，有待系统软件改善⑥928TC 系统中主轴不变速，编程不当所致编辑程序时，S、T、M指令不应编于同一程序段，而应将T指令单独分开于另一段编写，否则主轴转速将默认变。

数控车床四工位刀架的工作调试与典型故障维修摘要自动换刀装置是数控车床、加工中心的重要组成部分，它大大缩短了非切削时间，提高了加工效率。

它的形式多种多样，目前常用的有可转位刀架、更换主轴头换刀和带刀库的自动换刀系统几种，其中以可转位刀架应用的更为普及，可转位刀架为一种常见的中高档数控车床刀具储存装置，而四工位电动刀架是可转位刀架中最为常用的。

本文对四工位刀架进行工作原理分析，并应用继电-接触控制系统控制电路部分进行设计调试，对以上部分用PLC进行实现，针对在实际工作中遇到的刀架常见的问题和维修经验，总结出刀架常见的故障和维修排除方法，对四工位刀架的故障排查提供帮助。

关键词电动刀架；电路调试；PLC控制；四工位；故障排除数控车床是集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品，是提高制造业的产品质量和劳动生产率必不可少的重要手段，数控车床带有自动换刀装置，自动换刀装置的功能就是储备一定数量的刀具并完成刀具的自动交换。

数控车床上使用的回转刀架换刀是一种常见的自动换刀装置。

1 车床四工位电动回转刀架的工作原理数控车床上使用的回转刀架一般是立式的，具有四工位（装有四把刀具）或六工位，由数控机床发出的脉冲指令进行回转和换刀。

对于使用回转刀架的数控机床，在加工过程中，回转刀架不但可以存储刀具，而且在切削时要连同刀具一起承受切削力，在加工过程中要完成刀具交换转位、定位夹紧等动作。

1.发信盘；2.推力轴承；3.螺杆螺母副；4.端面齿盘；5.反靠圆盘；6.三相异步电机；7.联轴器；8.蜗杆副；9.反靠销；10.圆柱销；11.上盖圆盘；12.上刀体四工位电动刀架一般由电动机、机械换刀机构、发讯盘等组成如图1所示，自动回转刀架换刀具体的换刀动作如下：数控系统输出换刀信号——PLC控制信号输出（控制电路中继电器-接触器动作）——刀架电机正向寻刀开始——刀架抬起（螺杆将销盘上升到一定高度）——刀架正转（离合销进入离合盘槽，离合盘槽带动销盘，销盘带动上刀体转位）——检测元件检测到刀位信号——刀架电机开始反转并锁紧——刀架电机断电——加工顺序进行。

数控刀架是数控车床最普遍的一种辅助装置，它可使数控车床在工件一次装夹中完成多种甚至所有的加工工序，以缩短加工的辅助时间，减少加工过程中由于多次安装工件而引起的误差，从而提高机床的加工效率和加工精度。

修吧工程师已多年的维修经验来和大家分享有关刀架的故障诊断及维修。

一、刀架不能启动1）机械原因刀架预紧力过大。

当用呆扳手插入蜗杆端部旋转时不易转动，而用力时可以转动，但下次夹紧后刀架仍不能启动。

这种现象出现，可确定刀架不能启动的原因是预紧力过大，可通过调小刀架电动机夹紧电流排除。

架内部机械卡死。

当从蜗杆端部转动蜗杆时，顺时针方向转不动，其原因是机械卡死。

首先，检查夹紧装置反靠定位销是否在反靠棘轮槽内，若在，则需将反靠棘轮与螺杆联接销孔回转一个角度重新打孔联接；其次，检查主轴螺母是否锁死，如螺母锁死，应重新调整；再次，由于润滑不良造成旋转件研死，此时应拆开，观察实际情况，加以润滑处理。

2）电气原因电源不通、电动机不转。

检查熔丝是否完好、电源开关是否接通良好、开关位置是否正确，当用万用表测量电压时，电压值是否在规定范围内。

可通过更换熔丝、调整开关位置、使接通部位接触良好等相应措施来排除。

除此以外，电源不通的原因还可考虑刀架至控制器之间电缆线断裂、刀架内部断线、电刷式霍尔元件位置变化导致不能正常通断等情况。

变频器的正转输入端子和反转输入端子断线。

动换刀正常、机控不换刀，应重点检查计箅机与刀架控制器引线、计算机I／O接口及刀架到位回答信号。

梯形图中正转输出信号Y0．0和反转输出信号Y0．1在输入有信号的情况下，输出为低电平，导致对应的继电器无输岀。

二、刀架某一位刀号转不停，其余刀位可以转动1、此刀位的霍尔元件损坏。

确认是哪个刀位使刀架转不停，在系统上输入指令转动该刀位，用万用表量该刀位信号触点对24V触点是否有电压变化。

若无变化，可判定为该刀位霍尔元件损坏，更换发信盘或霍尔元件即可。

2、此刀位信号线断路，造成系统无法检测到刀位信号。

刀架常见故障诊断方法及排除技巧内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展.刀架作为数控车床的重要配置，在机床运行工作中起着至关重要的作用，一旦出现故障很可能造成工件报废，甚至造成卡盘与刀架碰撞的事故。

在数控机床的故障维修中，电气控制部分线路复杂，故障现象多变，有些故障现象不太明显，查找难度比较大，而机械部分与普通机床比较类似，故障相对容易排出刀架故障情况初步判断方法1、听1)接到维修要求时，应仔细聆听操作工反映的现象，对产生疑问的地方，应询问清楚，以便排出人为因素造成的问题。

2）现场聆听刀架运转声音，以便观察是否存在异常噪声。

2、看1）看刀架运转过程是否正常。

2）观察被加工零件的精度以及零件表面切屑痕迹，以便判断刀架是否锁紧，重复定位是否良好。

3、转1）对有的故障的刀架，不要急于拆卸，可用手工方式转动刀架。

对于四工位刀架，其蜗杆端部都有一个6mm内六角孔，先拆除段该处一颗密封螺钉，便可以用六角扳手或螺钉旋具转动蜗杆，使刀架进行转位、锁紧。

刀架常见故障发生原因及排除方法电动机故障1）三相电源线相序接反。

排除方法：立即切断电源，调整三相电源相序。

2）电压过低。

排除方法：待电源电压正常后再使用或增加一只稳电压以提供稳压电源。

3）电动机损坏。

排除方法：更换电动机。

刀架不转或卡死1）弹簧断裂。

排除方法：更换弹簧，注意两对销子不要弄混。

2）离合器的导销断裂。

排除方法：更换导销，注意离合器与螺杆链接的柱销孔的位置。

3)主轴弯曲或断裂。

排除方法：更换主轴，更换方式要参照相应刀架型号的主轴说明而定，不可随意改动主轴尺寸，否则将严重影响刀架的使用寿命。

4）外端齿盘处的导销断裂。

排除方法：更换导销，注意外端齿盘、螺母、上刀体的位置关系。

数控车床刀架故障诊断与维修数控车床刀架故障诊断与维修威海市水产学校夏华玉摘要：本文通过对数控车床刀架的结构与工作原理的阐述，并以其在日常生产中遇到的常见故障为依据，剖析了生产中刀架出现的故障，并提出相应的维修方案。

关键词：数控车床；刀架；故障；维修数控机床的故障有系统类、驱动类、刀架类、主轴类、进给类等等,电动刀架作为数控车床的重要配置,在机床运行工作中起着至关重要的作用,一旦出现故障很可能使工件报废,甚至造成卡盘与刀架碰撞的事故,而且刀架故障在数控车床故障中占有很大的比例，常常包括电器方面、机械方面以及液压方面的问题。

本文通过对数控车床刀架的结构与工作原理的阐述，并以其在日常生产中遇到的常见故障为依据，剖析了生产中刀架出现的故障，并提出相应的维修方案。

一、刀架简介四工位电动刀架正常情况下可以装4把刀，它是以脉冲电波的形式接受指令的，刀架内部有一端带涡轮的蜗杆刀架和底座接触面上各有一个端面齿轮和两个限位块正常情况下两个端面齿轮时咬合的底座上面装有马达并有连轴蜗杆当接收到换刀指令时马达正传蜗杆带动涡轮同时刀架蜗杆转动使刀架上升端面齿轮分离当刀架升高到一定程度时刀架连同刀架蜗杆一起旋转旋转90度后遇到限位块阻挡由于马达受阻力量达到一定时开始反转自然刀架下降于底座端面齿轮咬合限位块锁死完成换刀。

1松开：刀架电动机与刀架内一蜗杆相连，刀架电动机转动时与蜗杆配套的涡轮转动，此涡轮与一条丝杠为一体的（称为“涡轮丝杠”）当丝杠转动时会上升（与丝杠旋合的螺母与刀架是一体的，当松开时刀架不动作，所以丝杠会上升），丝杠上升后使位于丝杠上端的压板上升即松开刀架；2换刀：刀架松开后，丝杠继续转动刀架在摩擦力的作用下与丝杠一起转动即换刀；3定位:在刀架的每一个刀位上有一个用永磁铁做的感应器，当转到系统所需的刀位时，磁感应器发出信号，刀架电动机开始反转：、4锁紧：刀架是用类似于棘轮的机构装的只能沿一个方向旋转，当丝杠反转时刀架不能动作，丝杠就带着压板向下运动将刀架锁紧，换刀完成（电动机的反转时间是系统参数设定的，不能过长不能太短，太短刀架不能锁紧，太长电动机容易烧坏……）二、刀架工作原理需要换刀时，控制系统发出刀架转位信号，三相异步电机正向旋转，通过蜗杆副带动螺杆正向转动，与螺杆配合的上刀体逐渐抬起，上刀体与下刀体之间的端面齿慢慢脱开；与此同时，上盖圆盘也随着螺杆正向转动（上盖圆盘1通过圆柱销与螺杆联接），当转过约270°时，上盖圆盘直槽的另一端转到圆柱销的正上方，由于弹簧的作用，圆柱销落入直槽内，于是上盖圆盘就通过圆柱销使得上刀体转动起来（此时端面齿已完全脱开）。

数控车床刀架常见故障维修数控技术及数控机床的应用，成功地解决了某些形状复杂，一致性要求高的中、小批零件的自动化问题，这不仅大大提高了生产效率和加工精度，还减轻了工人的劳动强度，缩短了生产准备周期。

但是，在数控车床使用过程中，数控车床难免会出现各种故障，所以故障的维修就成了数控车床使用者最关键的问题。

一方面销售公司售后服务不能得到及时保证，另一方面掌握一些维修技术可以快速判断故障所在，缩短维修时间，让设备尽快运转起来。

在日常故障中，我们经常遇见的是刀架类、主轴类、螺纹加工类、系统显示类、驱动类、通信类等故障。

而刀架故障在其中占有很大比例。

在这里，分类介绍一下日常工作中遇见的四工位电动刀架各类故障及相应地解决方法，希望能给大家提供一些有益的借鉴。

所用数控系统是广州数控设备有限公司所生产的gsk系列车床数控系统。

中国国际模具网故障现象一：电动刀架锁不紧中国国际模具网故障原因处理方法中国国际模具网①发信盘位置没对正 :拆开刀架的顶盖，旋动并调整发信盘位置，使刀架的霍尔元件对准磁钢，使刀位停在准确位置。

中国国际模具网②系统反锁时间不够长:调整系统反锁时间参数即可（新刀架反锁时间ｔ＝１.2ｓ即可）。

中国国际模具网③机械锁紧机构故障 :拆开刀架，调整机械，并检查定位销是否折断。

中国国际模具网故障现象二：电动刀架某一位刀号转不停，其余刀位可以转动中国国际模具网故障原因处理方法中国国际模具网①此位刀的霍尔元件损坏:确认是哪个刀位使刀架转不停，在系统上输入指令转动该刀位，用万用表量该刀位信号触点对+24v触点是否有电压变化，若无变化，可判定为该位刀霍尔元件损坏，更换发信盘或霍尔元件。

中国国际模具网②此刀位信号线断路，造成系统无法检测到位信号:检查该刀位信号与系统的连线是否存在断路，正确连接即可。

中国国际模具网③系统的刀位信号接收电路有问题:当确定该刀位霍尔元件没问题，以及该刀位信号与系统的连线也没问题的情况下更换主板。