1 加工中心機械手換刀故障診斷及處理方案

　　1.1 故障現(xiàn)象

　　①當執(zhí)行換刀時,機械手發(fā)生卡刀,電源尚未切斷或緊急停止按鈕未被按下；②當執(zhí)行換刀時，突然斷電或緊急停止按鈕被按下造成換刀中斷時。

　　1.2 分析處理方案(一)

　　①先按RESET鍵，將M06的狀態(tài)解除。　　②切換至MDI模式輸入M95，此時屏幕上顯示報警信息2020ARMTR0uBLESHOOTING。③請先按F0鍵，以確認機械手目前處于下列那種狀態(tài)。　　④判斷機械手目前的狀態(tài)：(a)若機械手在60°~180°之間(不含600和180。的位置)且已經(jīng)松刀，可直接按F鍵，此時機械手則以寸動的方式往180。的位置轉(zhuǎn)動，等到確實在1800的位置時。按鍵無效，接下來夾刀,待夾刀完成后繼續(xù)按F0鍵。直到機械手轉(zhuǎn)到t}。的位置時，按鍵無效且報警信息解除，此時表示故障排除。(b)若機械手在600的位置且未松刀，轉(zhuǎn)到MDI模式輸入M73，待松刀完成后可直接按“FD”鍵，此時機械手則以寸動的方式往180。的位置轉(zhuǎn)動,等到確實在180°的位置時，按鍵無效，接下來轉(zhuǎn)到MDl模式輸入M75夾刀，待夾刀完成后繼續(xù)按R1鍵，直到機械手轉(zhuǎn)到Il。的位置時，按鍵無效且報警信息解除，此時表示故障排除。(C)若機械手在180°的位置且未夾刀,此時按F0鍵無效，必須先執(zhí)行M75后按鍵才可繼續(xù)以寸動的方式將機械手轉(zhuǎn)到0°的位置，待機械手到0°的位置時，按鍵無效且報警信息解除，此時表示故障排除。(d)若機械手在180°直接按“F0”鍵，以寸動的方式將機械手轉(zhuǎn)到0°的位置，待杪械手到0°的位置時，按鍵無效且報警信息解除，此時表示故障缸除。(e)若機械手在60°以前(不含60的位置且未松刀，直專按“F0”鍵，此時機械手則以寸動的方式往60。的位置轉(zhuǎn)動，等：確實在60°的位置時，按鍵無效，輸入M73松刀，完成后可繼續(xù)F0鍵，直到機械手到達180。的位置時按鍵無效，繼續(xù)輸入M75夾刀，待夾刀完成后繼續(xù)按F0鍵，直到機械手轉(zhuǎn)到0的位置時，按鍵無效且報警信息解除，此時表示故障排除。

　　⑤當故障排除完成后，請檢查主軸刀及預備刀是否正確，若有錯誤請自行更換刀具。

　　1.3 分析處理方案(二)

　　①重新開機后，請將PMC參數(shù)K0.2設定1，此參數(shù)若設定時，表示開機后進給軸不必回原點即可執(zhí)行M代碼。②其余處理方式同方案一中第2、3、4、5項。③當故障排除后，清將PMC參數(shù)K0,2設定0。

2 加工中心不執(zhí)行換刀故障診斷及處理方案

　　在通常情況下，數(shù)控加工中心自動換刀功能出現(xiàn)故障的原因主要有：某個輸入或輸出信號不對，出現(xiàn)短路、斷路，位置檢測不到位,刀庫亂刀,數(shù)刀計數(shù)器出錯，繼電器損壞；由于與之有聯(lián)系的液壓、氣壓系統(tǒng)、機械卡死、松脫等的影響。但是有些故障很少見,特別在資料不詳無提示，故障點隱蔽，報警信息少，甚至無報警情況下，需要仔細認真的去觀察分析。

　　2.1 輸入數(shù)據(jù)不規(guī)范的故障現(xiàn)象　　輸入數(shù)據(jù)不規(guī)范造成停機機床開始加工出現(xiàn)報警OVERTRAVLX，即x軸負向超程啟動循環(huán)加工后，未換刀便執(zhí)行起刀點的語句，未按照正常路徑走刀，X軸負向已經(jīng)到硬限位。分析處理方案：①查看系統(tǒng)參數(shù)號1320和1321(存儲行程檢測)是正確的，說明軟限位未改變。其他行程參數(shù)無異常。②有亂走刀、不換刀現(xiàn)象，懷疑位置環(huán)有問題。執(zhí)行另一段G55與故障段G56基本相同的加工程序(即工件坐標系不同)，發(fā)現(xiàn)機床加工一切正常,，位置環(huán)損壞、機床參數(shù)發(fā)生改變或丟失的可能性排除。③懷疑機床數(shù)據(jù)處理中斷或時序控制錯誤等，按下急停按鈕，關(guān)斷機床電源，重新啟動機床,運行有問題的程序，情況依舊。④對照G55和G56的x、Y、A坐標值完全相同,唯有z坐標有不同。是否G56不能夠使用了呢?決定將該程序段中的G56改成G54，在G54上設定G56的坐標值,再執(zhí)行修改的程序，機床運行正常。⑤由此判定，或是G56功能支持軟件的宏程序發(fā)生錯誤，或是G56確認的坐標值沒有被系統(tǒng)所認可,而是記憶成為另外的數(shù)據(jù),因為一旦運行程序其走刀的方I甸和位置都不對,顯然后者是可能性較大。于是，將G56的x、Y、z和A的坐標值重新設置為0,REST復位,再重新輸入原來的坐標值，機床恢復了正常。由此看出,該故障是由于不規(guī)范的輸入數(shù)據(jù)，使面板給NC的數(shù)據(jù)發(fā)生錯誤引起的。采取清除數(shù)據(jù)、重新輸入的方法，故障得以排除。

　　2.2 系統(tǒng)參數(shù)受到干擾的故障現(xiàn)象

　　在自動加工方式下，每當執(zhí)行換刀語句(M()6)時，突然跳到下面的插補語句，未換刀而直接以原來的刀具加工。同時，后面刀庫中刀具仍然在旋轉(zhuǎn)預選過程中。無任何報警信息。分析處理方案：①懷疑NC加工語句的正確性,仔細檢查沒有發(fā)現(xiàn)任何問題。②在通常情況下，不能換刀或者不能執(zhí)行換刀語句的問題是很常見的，此例中，后面的自動刀庫中刀具仍然在旋轉(zhuǎn)預選過程中，而且已經(jīng)在利用原來的刀具加工。在MDI方式下單獨執(zhí)行換刀語句(如：T10；M06；”),刀具能夠交換。由此確定不是執(zhí)行機構(gòu)本身的問題。③是否系統(tǒng)操作不規(guī)范、電源電壓波動大或其它外界干擾因素，導致系統(tǒng)偶然出現(xiàn)紊亂?復位重新啟動運行，故障依舊。④在MDI方式下,執(zhí)行換刀和插補語句連貫時(如：;T10；M06；GIXl00,0Y50,0；M30；）試運行的現(xiàn)象與自動方式下完全一樣。決定進一步查看PMCPRM參數(shù)畫面中的定時器(TIMER)、計數(shù)器(COUNTR)、數(shù)據(jù)表fDATA)、保持繼電器(KEEPRL)，并與廠家提供標準參數(shù)進行對照，發(fā)現(xiàn)KEEPRL中K03#1=1；而正常的K03#1=0。該類數(shù)據(jù)通常作為定義或支持某個功能的實現(xiàn)。在確保能即時停機的情況下，修改該位為&0，試運行。機床恢復正常。

3 加工中心掉刀故障診斷及處理方案

　　目前,加工中心的自動換刀裝置(ATC)有兩種常用類型的換刀方式，一是刀具從刀庫中直接由主軸交換，二是依靠機械手完成主軸與刀庫上刀具的交換。第一種換刀方式適用于小型加工中心，刀庫較小，刀具較少，換刀動作簡單，出現(xiàn)掉刀等故障時容易發(fā)現(xiàn)并能及時排除。第二種換刀方式，從結(jié)構(gòu)上和動作上看均屬于比較復雜的一種。

　　3.1 加工中心掉刀故障現(xiàn)象

　　據(jù)仔細觀察，掉刀故障有兩種情況：一種是由本工步加工完成后掉刀；一種是本工步根本沒加工，刀具落在工作臺上。由于加工過程中,換刀動作均執(zhí)行，動作順序正常,故出現(xiàn)掉刀、裝刀(裝到主軸上)不到位時均無任何報警現(xiàn)象，只有操作者在工件檢查或聽到掉刀異常聲音時，才會發(fā)現(xiàn)故障,因而掉刀在學生實習過程中是非常危險的。

　　3.2 故障分析處理方案

　　①檢查機誡手執(zhí)行ATC換刀故障排除步驟,把機械手停止在垂直極限位置。檢查機械手手臂上的兩個卡爪及支持卡爪的彈簧等附件。均沒有發(fā)現(xiàn)問題，說明機械手夾持刀具緊固，在機械手轉(zhuǎn)動情況下不會出現(xiàn)掉刀現(xiàn)象。②檢查刀具夾持情況根據(jù)刀具有主軸上裝不位的現(xiàn)象分析，可能是主軸內(nèi)孔中碟簧不能對刀具夾持緊固，從而出現(xiàn)刀裝不到位，甚至裝不上而掉刀現(xiàn)象。拆開主軸內(nèi)部，發(fā)現(xiàn)碟簧完好。③檢查換刀程序針對本故障僅出現(xiàn)在換刀動作過程中，與其他動作無關(guān),編輯一個自動換刀反復執(zhí)行程序,并運行此程序，以期找到掉刀的真正原因。編輯自動換刀程序如下：00001→S600→M3→G4x3.0→M06一M99→％。在程序運行中、發(fā)現(xiàn)如下情況：主軸刀具夾緊沒有到位，甚至還沒有夾緊動作的情況下，機械手轉(zhuǎn)動，于是掉刀。根據(jù)換刀動作順序分析主軸刀具夾緊到位行程開關(guān)誤動作引起掉刀故障。打開PLc梯形圖,監(jiān)控該行程開關(guān)(輸入為X2.5)，反復按壓該行程開關(guān)，發(fā)現(xiàn)20多次壓合中有3次

　　X2.5為“0”狀態(tài)的現(xiàn)象出現(xiàn)兩次，同時壓合后X2,5不能由“1”狀態(tài)轉(zhuǎn)到“0狀態(tài)”的現(xiàn)象出現(xiàn)兩次，根據(jù)以上判定該行程開關(guān)損壞，更換后故障排除。

　　綜上所述，加工中心刀具系統(tǒng)的發(fā)生故障的原因很多，我們要學會在診斷中要充分利用發(fā)散思維、多觀察、多分析、多查資料、多動手、多試驗，并要善于對已經(jīng)發(fā)生并排除的故障進行總結(jié),以后遇到類似故障情況就能做到胸有成竹了。