1 加工中心機(jī)械手換刀故障診斷及處理方案

　　1.1 故障現(xiàn)象

　?、佼?dāng)執(zhí)行換刀時(shí),機(jī)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(dāng)執(zhí)行換刀時(shí)，突然斷電或緊急停止按鈕被按下造成換刀中斷時(shí)。

　　1.2 分析處理方案(一)

　?、傧劝碦ESET鍵，將M06的狀態(tài)解除?！　、谇袚Q至MDI模式輸入M95，此時(shí)屏幕上顯示報(bào)警信息2020ARMTR0uBLESHOOTING。③請(qǐng)先按F0鍵，以確認(rèn)機(jī)械手目前處于下列那種狀態(tài)?！　、芘袛鄼C(jī)械手目前的狀態(tài)：(a)若機(jī)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(shí)機(jī)械手則以寸動(dòng)的方式往180。的位置轉(zhuǎn)動(dòng)，等到確實(shí)在1800的位置時(shí)。按鍵無(wú)效，接下來(lái)夾刀,待夾刀完成后繼續(xù)按F0鍵。直到機(jī)械手轉(zhuǎn)到t}。的位置時(shí)，按鍵無(wú)效且報(bào)警信息解除，此時(shí)表示故障排除。(b)若機(jī)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(shí)機(jī)械手則以寸動(dòng)的方式往180。的位置轉(zhuǎn)動(dòng),等到確實(shí)在180°的位置時(shí)，按鍵無(wú)效，接下來(lái)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(jī)械手轉(zhuǎn)到Il。的位置時(shí)，按鍵無(wú)效且報(bào)警信息解除，此時(shí)表示故障排除。(C)若機(jī)械手在180°的位置且未夾刀,此時(shí)按F0鍵無(wú)效，必須先執(zhí)行M75后按鍵才可繼續(xù)以寸動(dòng)的方式將機(jī)械手轉(zhuǎn)到0°的位置，待機(jī)械手到0°的位置時(shí)，按鍵無(wú)效且報(bào)警信息解除，此時(shí)表示故障排除。(d)若機(jī)械手在180°直接按“F0”鍵，以寸動(dòng)的方式將機(jī)械手轉(zhuǎn)到0°的位置，待杪械手到0°的位置時(shí)，按鍵無(wú)效且報(bào)警信息解除，此時(shí)表示故障缸除。(e)若機(jī)械手在60°以前(不含60的位置且未松刀，直專按“F0”鍵，此時(shí)機(jī)械手則以寸動(dòng)的方式往60。的位置轉(zhuǎn)動(dòng)，等：確實(shí)在60°的位置時(shí)，按鍵無(wú)效，輸入M73松刀，完成后可繼續(xù)F0鍵，直到機(jī)械手到達(dá)180。的位置時(shí)按鍵無(wú)效，繼續(xù)輸入M75夾刀，待夾刀完成后繼續(xù)按F0鍵，直到機(jī)械手轉(zhuǎn)到0的位置時(shí)，按鍵無(wú)效且報(bào)警信息解除，此時(shí)表示故障排除。

　?、莓?dāng)故障排除完成后，請(qǐng)檢查主軸刀及預(yù)備刀是否正確，若有錯(cuò)誤請(qǐng)自行更換刀具。

　　1.3 分析處理方案(二)

　　①重新開(kāi)機(jī)后，請(qǐng)將PMC參數(shù)K0.2設(shè)定1，此參數(shù)若設(shè)定時(shí)，表示開(kāi)機(jī)后進(jìn)給軸不必回原點(diǎn)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(xiàng)。③當(dāng)故障排除后，清將PMC參數(shù)K0,2設(shè)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(dòng)換刀功能出現(xiàn)故障的原因主要有：某個(gè)輸入或輸出信號(hào)不對(duì)，出現(xiàn)短路、斷路，位置檢測(cè)不到位,刀庫(kù)亂刀,數(shù)刀計(jì)數(shù)器出錯(cuò)，繼電器損壞；由于與之有聯(lián)系的液壓、氣壓系統(tǒng)、機(jī)械卡死、松脫等的影響。但是有些故障很少見(jiàn),特別在資料不詳無(wú)提示，故障點(diǎn)隱蔽，報(bào)警信息少，甚至無(wú)報(bào)警情況下，需要仔細(xì)認(rèn)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(jī)機(jī)床開(kāi)始加工出現(xiàn)報(bào)警OVERTRAVLX，即x軸負(fù)向超程啟動(dòng)循環(huán)加工后，未換刀便執(zhí)行起刀點(diǎn)的語(yǔ)句，未按照正常路徑走刀，X軸負(fù)向已經(jīng)到硬限位。分析處理方案：①查看系統(tǒng)參數(shù)號(hào)1320和1321(存儲(chǔ)行程檢測(cè))是正確的，說(shuō)明軟限位未改變。其他行程參數(shù)無(wú)異常。②有亂走刀、不換刀現(xiàn)象，懷疑位置環(huán)有問(wèn)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(biāo)系不同)，發(fā)現(xiàn)機(jī)床加工一切正常,，位置環(huán)損壞、機(jī)床參數(shù)發(fā)生改變或丟失的可能性排除。③懷疑機(jī)床數(shù)據(jù)處理中斷或時(shí)序控制錯(cuò)誤等，按下急停按鈕，關(guān)斷機(jī)床電源，重新啟動(dòng)機(jī)床,運(yùn)行有問(wèn)題的程序，情況依舊。④對(duì)照G55和G56的x、Y、A坐標(biāo)值完全相同,唯有z坐標(biāo)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(shè)定G56的坐標(biāo)值,再執(zhí)行修改的程序，機(jī)床運(yùn)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(cuò)誤，或是G56確認(rèn)的坐標(biāo)值沒(méi)有被系統(tǒng)所認(rèn)可,而是記憶成為另外的數(shù)據(jù),因?yàn)橐坏┻\(yùn)行程序其走刀的方I甸和位置都不對(duì),顯然后者是可能性較大。于是，將G56的x、Y、z和A的坐標(biāo)值重新設(shè)置為0,REST復(fù)位,再重新輸入原來(lái)的坐標(biāo)值，機(jī)床恢復(fù)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(cuò)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(dòng)加工方式下，每當(dāng)執(zhí)行換刀語(yǔ)句(M()6)時(shí)，突然跳到下面的插補(bǔ)語(yǔ)句，未換刀而直接以原來(lái)的刀具加工。同時(shí)，后面刀庫(kù)中刀具仍然在旋轉(zhuǎn)預(yù)選過(guò)程中。無(wú)任何報(bào)警信息。分析處理方案：①懷疑NC加工語(yǔ)句的正確性,仔細(xì)檢查沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何問(wèn)題。②在通常情況下，不能換刀或者不能執(zhí)行換刀語(yǔ)句的問(wèn)題是很常見(jiàn)的，此例中，后面的自動(dòng)刀庫(kù)中刀具仍然在旋轉(zhuǎn)預(yù)選過(guò)程中，而且已經(jīng)在利用原來(lái)的刀具加工。在MDI方式下單獨(dú)執(zhí)行換刀語(yǔ)句(如：T10；M06；”),刀具能夠交換。由此確定不是執(zhí)行機(jī)構(gòu)本身的問(wèn)題。③是否系統(tǒng)操作不規(guī)范、電源電壓波動(dòng)大或其它外界干擾因素，導(dǎo)致系統(tǒng)偶然出現(xiàn)紊亂?復(fù)位重新啟動(dòng)運(yùn)行，故障依舊。④在MDI方式下,執(zhí)行換刀和插補(bǔ)語(yǔ)句連貫時(shí)(如：;T10；M06；GIXl00,0Y50,0；M30；）試運(yùn)行的現(xiàn)象與自動(dòng)方式下完全一樣。決定進(jìn)一步查看PMCPRM參數(shù)畫面中的定時(shí)器(TIMER)、計(jì)數(shù)器(COUNTR)、數(shù)據(jù)表fDATA)、保持繼電器(KEEPRL)，并與廠家提供標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行對(duì)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(gè)功能的實(shí)現(xiàn)。在確保能即時(shí)停機(jī)的情況下，修改該位為&0，試運(yùn)行。機(jī)床恢復(fù)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(dòng)換刀裝置(ATC)有兩種常用類型的換刀方式，一是刀具從刀庫(kù)中直接由主軸交換，二是依靠機(jī)械手完成主軸與刀庫(kù)上刀具的交換。第一種換刀方式適用于小型加工中心，刀庫(kù)較小，刀具較少，換刀動(dòng)作簡(jiǎn)單，出現(xiàn)掉刀等故障時(shí)容易發(fā)現(xiàn)并能及時(shí)排除。第二種換刀方式，從結(jié)構(gòu)上和動(dòng)作上看均屬于比較復(fù)雜的一種。

　　3.1 加工中心掉刀故障現(xiàn)象

　　據(jù)仔細(xì)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(méi)加工，刀具落在工作臺(tái)上。由于加工過(guò)程中,換刀動(dòng)作均執(zhí)行，動(dòng)作順序正常,故出現(xiàn)掉刀、裝刀(裝到主軸上)不到位時(shí)均無(wú)任何報(bào)警現(xiàn)象，只有操作者在工件檢查或聽(tīng)到掉刀異常聲音時(shí)，才會(huì)發(fā)現(xiàn)故障,因而掉刀在學(xué)生實(shí)習(xí)過(guò)程中是非常危險(xiǎn)的。

　　3.2 故障分析處理方案

　?、贆z查機(jī)誡手執(zhí)行ATC換刀故障排除步驟,把機(jī)械手停止在垂直極限位置。檢查機(jī)械手手臂上的兩個(gè)卡爪及支持卡爪的彈簧等附件。均沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，說(shuō)明機(jī)械手夾持刀具緊固，在機(jī)械手轉(zhuǎn)動(dòng)情況下不會(huì)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(duì)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(kāi)主軸內(nèi)部，發(fā)現(xiàn)碟簧完好。③檢查換刀程序針對(duì)本故障僅出現(xiàn)在換刀動(dòng)作過(guò)程中，與其他動(dòng)作無(wú)關(guān),編輯一個(gè)自動(dòng)換刀反復(fù)執(zhí)行程序,并運(yùn)行此程序，以期找到掉刀的真正原因。編輯自動(dòng)換刀程序如下：00001→S600→M3→G4x3.0→M06一M99→％。在程序運(yùn)行中、發(fā)現(xiàn)如下情況：主軸刀具夾緊沒(méi)有到位，甚至還沒(méi)有夾緊動(dòng)作的情況下，機(jī)械手轉(zhuǎn)動(dòng)，于是掉刀。根據(jù)換刀動(dòng)作順序分析主軸刀具夾緊到位行程開(kāi)關(guān)誤動(dòng)作引起掉刀故障。打開(kāi)PLc梯形圖,監(jiān)控該行程開(kāi)關(guān)(輸入為X2.5)，反復(fù)按壓該行程開(kāi)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(shí)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(kāi)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(xué)會(huì)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(dòng)手、多試驗(yàn)，并要善于對(duì)已經(jīng)發(fā)生并排除的故障進(jìn)行總結(jié),以后遇到類似故障情況就能做到胸有成竹了。