胡輝春

（湖南三一工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 長沙 410100）

在目前我國廣大工業(yè)企業(yè)的車間實踐布局中，數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控鏜床、搖臂鉆床、普通車床等類型萬能通用機床仍然是主流設(shè)備，承擔(dān)著機械零件加工的主要任務(wù)。但在生產(chǎn)實踐中，該類型機床存在部件數(shù)量多、機電故障高發(fā)問題，以下針對部分常見的機械故障進行分析判斷，闡述故障排除方法及預(yù)防措施。

1 數(shù)控車床電動刀架換刀故障分析與處理

1.1 故障現(xiàn)象

某CKA6140數(shù)控車床電動刀架切換到2號、3號刀位時不能反轉(zhuǎn)鎖緊，刀架在轉(zhuǎn)位狀態(tài)運轉(zhuǎn)約15秒左右保護停機，復(fù)位后切換到其它兩個刀位運行正常。

1.2 故障分析

該機床配置的刀架為LDB4-70四工位電動刀架，換刀動力為一臺微型電機驅(qū)動，由電機的正反轉(zhuǎn)完成刀架的抬起、轉(zhuǎn)位、鎖緊，刀架刀位信號是由安裝于刀架頂部端蓋內(nèi)的發(fā)詢盤發(fā)出。當操作人員或加工程序發(fā)出換刀指令后，刀架電機正轉(zhuǎn)，刀架松開，內(nèi)部的定位齒盤抬起，刀架體順時針旋轉(zhuǎn)至預(yù)定刀位，發(fā)詢盤發(fā)出刀架刀位信號，機床CNC裝置接收到刀位信號后，控制電機反轉(zhuǎn)，定位齒盤落下鎖緊刀架體，完成換刀動作。

因1號、4號刀位工作正常，基本可以排除刀架電機主回路故障與刀架機械問題的可能，問題應(yīng)該出在2號、3號刀位的信號反饋回路上。刀臺信號由SQ1～SQ4四個傳感器發(fā)出，開關(guān)電源正極1L+經(jīng)過電阻板上的四個電阻R1、R2、R3、R4分別給四個霍爾傳感器提供信號電源。當其中某個傳感器被跟隨刀架體一起旋轉(zhuǎn)的磁鋼靠近時，霍爾傳感器導(dǎo)通將通過電阻分配過來的17.4V直流電壓降至0.7V左右的低電平，從而使I/O模塊接收到刀架到位信號。2號、3號刀位沒有反轉(zhuǎn)鎖緊動作，就說明這兩個刀位的位置信號沒有反饋到I/O模塊，從而發(fā)生上述故障。

1.3 判斷過程

（1）拆除刀架頂蓋，測量發(fā)迅盤電源直流24V正常。

（2）在刀架沒有回位狀態(tài)測量四個霍爾傳感器接線端電壓，這時所有四個霍爾傳感器都沒有被磁鋼感應(yīng)，接線端電壓應(yīng)該均為高電平17.4V左右，實際檢測1、4號刀位電壓正常，2、3號刀位電壓為零。

（3）測量電控柜內(nèi)電阻板，四個電阻輸出電壓均正常。因電控柜與刀架之間的線路連接需經(jīng)過Z軸拖鏈，拖鏈部位長期與鐵屑、切削液等接觸，是故障高發(fā)點，應(yīng)該首先確定拖鏈的完整性，線管是否外露。

（4）從機床后側(cè)打開護罩，發(fā)現(xiàn)拖鏈已嚴重破損，所有電線均裸露在外，明顯可以看到有斷路現(xiàn)象。經(jīng)過測量確認故障點正位于此處。

1.4 故障排除方法

拖鏈破損是引起該故障的主要原因，接好斷線，試機恢復(fù)正常后，將破損拖鏈接好，電纜套管予以緊固，徹底消除故障隱患。

2 數(shù)控銑床不能松刀故障分析與處理

2.1 故障現(xiàn)象

某XKA5032數(shù)控銑床出現(xiàn)不能松刀故障，表現(xiàn)為旋轉(zhuǎn)松刀旋鈕能明顯聽到機床后方液壓換向閥的動作聲音，但是刀具在主軸上無任何反應(yīng)，液壓電機工作正常，無明顯噪音。

2.2 故障分析

該機床主軸內(nèi)部安裝有拉刀機構(gòu)，用以快速更換刀具，可以大幅降低操作人員的勞動強度，提升加工效率。

拉刀機構(gòu)工作原理是利用成組的蝶形彈簧拉緊刀具，在拉緊狀態(tài)下主軸上方的液壓油缸處于上位，與拉刀桿不產(chǎn)生接觸，此時液壓系統(tǒng)對于刀具拉緊沒有任何影響。

當主軸換刀時，一只手托手柄，一只手操縱立銑頭左前方的換刀按鈕，按鈕控制電磁閥動作，壓下開關(guān)，拉刀機構(gòu)油路接通，壓力油推動活塞卸刀，松開開關(guān)，刀具拉緊。

液壓控制板裝在機床床身后面主電機下方，由一單向齒輪泵供1MPa的壓力油供主軸變速時使用，使用拉刀機構(gòu)時齒輪泵供2MPa的壓力油供拉刀機構(gòu)卸刀使用，主軸變速或卸刀完畢，壓力油卸壓供主軸箱齒輪潤滑，然后回到油箱。

故障顯示液壓泵工作正常，松刀時電磁閥工作正常，基本可以說明電氣控制部分無故障，故障原因可能為液壓系統(tǒng)壓力過低，或液壓導(dǎo)致拉刀機構(gòu)因為某種原因卡滯，使液壓油缸無法推動拉刀桿實現(xiàn)松刀。鑒于拉刀機構(gòu)拆卸困難，不宜作為首選拆卸檢查目標，所以先從液壓系統(tǒng)的松刀油壓著手檢查。

2.3 判斷過程

（1）扳動主軸變速手柄至變速位置“1位置”，此時變速油缸應(yīng)動作并推動開關(guān)將主軸運行指示燈熄滅。但是實際操作，變速機構(gòu)無任何動作。因為變速機構(gòu)同拉刀機構(gòu)共用一套液壓機構(gòu)，基本確定液壓系統(tǒng)壓力不足，引起上述故障。

（2）打開床身后方護罩，開機啟動液壓電機，聽液壓電機雖然運轉(zhuǎn)正常，但是感覺油泵出口油管無任何震動，查看油壓指示表無任何油壓，查看油箱油位指示正常，判斷油泵損壞或者因為其它原因不能上油。

（3）拆卸油泵電機，以進一步確定故障點，發(fā)現(xiàn)油泵電機軸上安裝的4mm單鍵被切斷，電機與油泵之間的連接失效，電機空轉(zhuǎn)而引起此次故障。

2.4 故障處理方法

更換損壞的單鍵，安裝電機即可。安裝之前應(yīng)該仔細檢查與電機軸配合的套筒聯(lián)軸器內(nèi)孔尺寸是否合適，一般控制在比電機軸尺寸大0.02～0.05mm，孔徑過大必須更換套筒聯(lián)軸器，過小則不便安裝。另外套筒內(nèi)孔鍵槽尺寸也必須符合技術(shù)要求，鍵槽邊緣不允許出現(xiàn)明顯磨損與圓角，否則予以更換。

還應(yīng)該找到單鍵切斷的原因，預(yù)防故障重復(fù)發(fā)生。一般情況下，鍵切斷的主要原因有兩個：一是電機或油泵松動，在運轉(zhuǎn)過程中電機或油泵產(chǎn)生不規(guī)則的擺動和扭曲，使鍵迅速磨損切斷，同時也會引起聯(lián)軸器內(nèi)孔的早期磨損；二是油壓調(diào)整過大，油泵的輸入扭矩超過了單鍵的最大承受能力而斷裂。因此安裝完成后試機之前應(yīng)該先將溢流閥調(diào)整至壓力最低位置，待油泵啟動后再觀察油壓表逐步調(diào)整油壓至額定范圍。在鎖刀狀態(tài)電磁換向閥沒有工作，表1油壓在0.6～0.8MPa范圍，松刀狀態(tài)則表2油壓需達到2MPa。

3 結(jié)語

機電設(shè)備的維修一定要在詳盡分析設(shè)備原理的基礎(chǔ)上進行，忌盲目自信和隨意操作，遵循四步維修法，徹查原因、徹底解決。在此基礎(chǔ)上思考避免故障重復(fù)發(fā)生的改善方法，更好地為生產(chǎn)服務(wù)。