海天HUP80卧式加工中心刀库故障维修分析

JE60S卧式加工中心自动换刀刀库的故障分析与排除
1加工中心自动换刀的原理及过程
JE60S卧式加工中心的ATC机构由链式刀库、选 刀机构、刀具交换机构和刀具在主轴上的自动装卸机 构4个部分组成。ATC的辅助M指令主要有：M6换 刀，M19主轴定位，M86刀库初始化等。
其换刀的过程为：首先将所用刀具安装在合乎标 准的刀柄上，装刀入库；换刀时根据选刀指令先在刀 库选刀，选刀过程如图1所示；辅助M指令通过系统译码到PLC中R点（内部继电器），由刀具交换装 置从刀库和主轴上取出刀具，进行刀具交换，然后将 新刀具装入主轴并将用过的刀具放回刀库。
2故障维修案例
利用刀库（MAG)实现自动换刀是目前加工中 心大量使用的换刀方式，独立的刀库大大增加了刀具 的存储数量，有利于扩大机床的功能，并能较好地隔 离各种影响加工精度因素的干扰。加工中心常用的刀 库类型有盘式刀库和链式刀库。
JE60S的刀库容量为40把刀具，通过一伺服电 机进行驱动。伺服电机经联轴器带动一蜗杆旋转，蜗 杆带动蜗轮再经过两个齿轮减速，传递到链轮，较后 带动链条作旋转运动。刀库的夹紧和放松动作是由设 置在刀库中间的一液压油缸进行控制的。
故障1: JE60S加工中心在执行换刀指令时，机 床无动作。屏幕上显示“PT3023. POT SET IS NOT COMP”。
分析及处理过程 “PT3023. POT SET IS NOT
COMP”含义为选刀未完成。检查系统PMC信号，界 面如图3所示，X1.0为“0”，表明刀套没有在主轴 侧换刀位置。进入ATC手动操作界面解锁后开始手 动操作，打开刀库防护门后，仔细观察刀库，发现刀套夹在了刀库和选刀位置间的狭小位置。
对刀库进行手动操作，先将卡住的刀套手动返回 刀库。刀库放松后按下刀库正转键，发现刀库转动不 到位。正常情况下应该每按一下刀库就转过一个刀套 的位置。而现在每次转动刀套位置总会有1mm左右 的偏差，而且偏差时大时小，从而导致了刀套无法运 动到换刀位置。结合刀库的转动原理，刀库的转位是 由伺服电机带动蜗轮蜗杆进行运动的，转不到位应该 是伺服电机编码器故障或者是蜗轮蜗杆间隙大引起 的。本着先机后电维修原则，决定先检查机械间隙。 打开盖板发现收紧蜗杆的盖端有松动的现象，导致了 蜗轮副轴面间隙的增大。在调整好轴面间隙后重新进 行手动刀库转位，刀库已能准确地转过一个刀套位 置，但由于刀库的零点位置已有偏差，所以还需要对 刀库零点进行微调。由于刀库伺服电机对应的伺服放 大器是FANUCp系列放大器，所以利用FANUC系统 中的PMM功能，修改其参数。JE60S提供了一个特 殊的功能能使刀库作点动旋转，同时按下“RESET” 键和手动操作ATC键，屏幕下方会出现“HND ” 标志。此时先将刀库回零再将刀库慢慢地旋转到正 确的位置，保证刀套可以顺畅地移动到换刀位置。 然后进入PMM界面，按下POS软键，记录偏差值， 再将偏差值输入181#参数，如图4所示。关机后 开机再将刀库回零，发现刀套已在正确位置，问题 得到解决！
故障2: JE60S加工中心在自动交换刀具时发生 卡刀现象。屏幕显示“TL2003. SPUNCLAMPISNOT- COMP”主轴松刀未完成。
分析及处理过程。该故障属于自动装卸机构故 障。JE60S的刀具夹紧机构采用了蝶型弹簧夹紧、液 压油缸松刀的方式。因此首先检查松刀的液压机构。 采用捅阀作业，发现手动能进行松刀动作，但在松刀 同时主轴内部有一连串异常响声，判断是电磁换向阀 存在故障。更换电磁阀后，机床恢复正常工作。但在 正常工作几次后还是会不定期地出现“松刀未完成” 的警报。检查PMC信号，发现松刀X7. 3状态不稳 定。为此检查接近开关，发现其固定螺母有松动现 象。重新微调了接近开关的位置，直至信号每次都能 稳定输出后，固定螺母，故障即排除。
通过以上实例，发现加工中心ATC故障的内容 比较丰富，机械、电气、液压每一个环节的问题都能 引起ATC故障，导致无法换刀。有时故障现象一样， 报警内容一样，但引起故障的原因却不一样，这就需 要维修人员透过现象看本质。发生故障后先“看” 看报警内容，看故障现象，检查PMC信号，熟练掌 握PMC信号的含义，快速准确地找到故障点；其次， 要掌握_定的机床实际操作能力，特别是一些手动操 作功能，在维修ATC故障时经常需要进行_些手动 操作。要清晰地掌握整个刀具交换的过程，每_个环 节都不放过，这样在遇到问题时才能抽丝剥茧，较后 找到故障原因。