数控机床维修：车床刀架5大核心问题故障诊断分析

数控刀架是数控车床较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。

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。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。

3、系统的刀位信号接收电路有问题。在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。

三、刀架锁不紧

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。

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为1．2s即可）。

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。

四、刀架连续运转、到位不停

1、由于刀架能够连续运转，所以机械方面出现故障的可能性较小，主要从电气方面检查。

2、检查到位信号是否发出，若没有到位信号，则是发信盘故障。

3、可检查发信盘弹性触头是否磨坏、发信盘地线是否断路、接触不良或漏接。此时需要更换弹性片触头或重修，针对线路中的继电器接触情况、到位开关接触情况、线路连接情况相应地进行线路故障排除。

五、刀架越位过冲或转不到位

1、刀架越位过冲。此故障的机械原因可能性较大，主要是后靠装置不起作用。

①首先检查后靠定位销是否灵活，弹簧是否疲劳。此时应修复定位销，使其灵活或更换弹簧。

②其次，检查后靠棘轮与蜗杆联接是否断开，若断开，需更换联接销。

③若仍出现过冲现象，则可能是由于刀具太长过重，应更换弹性模量稍大的定位销弹簧。

2、刀架运转不到位（有时中途位置突然停留）。此故障主要是由于发信盘触点与弹性片触点错位，即刀位信号胶木盘位置固定偏移所致。

①首先重新调整发信盘与弹性片触头位置并固定牢靠。

②若仍不能排除故障，则可能是发信盘夹紧螺母松动，造成位置移动。

六、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。此时，应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，此时可直接更换手动换刀键。

七、刀具的刀号与车床系统中显示的刀号不是同一把刀

1、这种情况一般发生在刀架维修以后，是因维修而导致的新问题。一种可能是磁块位置不对；另外一种可能是刀架内电路的连接问题。

2、部分刀架的磁块是在刀架的上盖中。此时，修理后上盖的位置不能随便安装，一般在修理前为后面的安装做好记号，当然也可以在维修后更换上盖位置，以寻找其正确的位置。

3、刀架电路问题一般不能通过简单的变换磁块位置来解决故障。现在只能变换接线头位置，作为维修者，在维修前一定要注意刀架内各接线头的正确位置，有的维修者认为看到刀架内印有说明，搞清楚标明的各线接线顺序即可，其实这是不够的，除了顺序还要注意接头接在哪个线桩上。一般在知道各线顺序的情况下，将对应的两个线头用扣线等手段做好记号。

根据以上原因分析、检查方法及解决措施，有助于及时有效地找到故障原因，并迅速排除故障。经济型数控车床是比较常用的机床，在维修过程中要讲究的不仅是要修得好，而且要修得快。要把机床维修工作做好，不仅仅是掌握好理论，更重要的是要在实践中不断地总结提高以积累丰富的维修经验，这样才能做到高效地对数控车床刀架进行维修。

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