为机床工具企业提供深度市场分析                     

用户名:   密码:         免费注册  |   申请VIP  |  

English  |   German  |   Japanese  |   添加收藏  |  
洛阳轴研
功能部件

车床 铣床 钻床 数控系统 加工中心 锻压机床 刨插拉床 螺纹加工机床 齿轮加工机床
磨床 镗床 刀具 功能部件 配件附件 检验测量 机床电器 特种加工 机器人

功能部件

电工电力 工程机械 航空航天 汽车 模具
仪器仪表 通用机械 轨道交通 船舶

搜索
热门关键字:

数控机床

 | 数控车床 | 数控系统 | 滚齿机 | 数控铣床 | 铣刀 | 主轴 | 立式加工中心 | 机器人
您现在的位置:功能部件网> 加工与维修>进口刀塔故障的自主维修
进口刀塔故障的自主维修
Sep 30, 2021  来源: 四川航天烽火伺服控制技术有限公司  作者:杨家珺,崔博峰


     摘要:针对 TS-200/12-0 刀塔频繁出现换刀时不能到达预定刀位的故障,分析故障原因,给出有效修复方案,成功实现进口刀塔的自主维修。

     关键词:数控车床;进口刀塔;换刀故障
  
     0 引言
  
     数控车床伺服电动刀塔多选用进口刀塔。进口刀塔集机械、电气、气动、液压和自控于一体,结构复杂、装配精度高、维修难度大,外修或更换费用昂贵,始终是困扰公司设备维修、影响生产的老大难问题。为此,依靠自己技术力量修复进口刀塔,势在必行。

     1、 故障现象
  
     公司多台数控车床均出现刀塔无法正常换刀的故障。有时是在接到换刀指令后不能到达指定刀位,有时是到达了指定刀位却不能锁紧,有时是既不能到达指定刀位又不能锁紧。这些数车刀塔都是进口,主要是巴拉法蒂、迪普马两种品牌。本文以迪普马 TS-200/12-0 型刀塔(图 1)为例,介绍进口刀塔故障维修过程。

     2 、刀塔工作原理
  
     系统发出换刀指令→刀塔电机电源接通,PLC 控制转向→电机旋转,通过齿轮传动带动刀盘转动→刀位检测→预分→精确定位→刀盘锁紧→结束信号。

     3、 故障原因分析
  
     根据刀塔结构和原理,按照先机械、后电气的原则,分析故障原因如下:

    (1)查看梯形图有锁紧信号,但是反向无法锁紧,怀疑锁紧的机械零件存在故障。分析原理,刀盘是靠滚轮到达高位压紧双联磁盘斜凸面,使得动齿盘定齿盘啮合来达到锁紧作用,故判断滚轮和斜凸面接触不良,导致锁紧力度不够。
    (2)刀塔有时能找到刀位,有时找不到刀位,怀疑供电电压不稳定。经测量发现,多次换刀故障发生时,24 V 电压都不正常。
    (3)根据刀塔结构,刀塔分度定位编码器、接近开关、预分度电磁铁线圈动作都和插销有关。通过在线监控 PLC 运行状态,将疑点集中到了电磁线圈。怀疑电磁线圈密封性能损失,线圈进入冷却液后,使得线圈工作中发热,磁力减弱。
  
  

图 1 迪普马 TS-200/12-0 型刀塔

     4、 维修过程
  
     4.1 更换密封圈
  
     拆开刀盘,发现腔体密封圈有损坏,造成腔内缺油,齿轮干磨。为此,现场测量确定密封圈尺寸,选用抗氧化、耐油、耐酸碱、耐老化和气密性好的氯丁橡胶,自制密封圈进行更换。

     4.2 打磨修复凸轮高点接触面

     刀盘中的 3 个齿轮带动滚轮让刀塔转动,换刀时,滚轮在低点,到位后滚轮到达高点锁紧。现在刀塔锁紧力度不够,加工中刀盘跑位,拆卸后发现刀盘锁紧点不平衡,磨损严重。重新磨平凸点,但尺寸变低。为此,根据磨平的尺寸和刀盘的间隙,在动轮后面加上 G20 轴承钢片垫子,重新安装调试好后,刀盘锁紧力度合适。
   
  
 
图 2 改造前的 24 V 电源回路

     4.3 改造电磁线圈
  
     由于线圈断电瞬间会产生高于数倍供电电压的反向电压,造成控制电路的器件击穿损坏。在线圈两端并联反向二极管,相当于增加了一个反向电压的泄放回路,避免了对回路的损害。

     4.4 重新设计 24 V 电源回路
  
     拆下线圈后发现线圈温度过高,测量电压只有 10 V。设备出厂时 24 V 电源如图 2 所示,整流桥堆输出的电源为脉动直流电,纹波电压高导致电源效率降低,产生浪涌电压或电流,烧毁用电设备。为避免纹波,在整流桥堆后添加滤波电容,将脉动直流电尽可能转换为平滑直流电,提高电源工作效率和稳定性。考虑到设备线圈等部件使用年限过久,线圈等元件发热过载,容易引起电源反复损坏。为此,引入开关电源,将市电整流后得到直流电压,利用开关管的导通和关断,将得到的电压截成矩形波,把高能量切割成无数个低能量,传寄给输出端,输出端通过输出电压的高低,对输入端进行反馈(调整切割的频率,以及占空比),达到稳定输出电压的目的。改造后的 24 V 电源回路如图 3 所示。

 
   
图 3 改造后的 24 V 电源回路

     5、 结束语
  
     经过反复装调,刀塔恢复了正常换刀。本次维修后,设备正常工作已近一年,未再出现同类故障。通过这次维修,解决了数控车床刀塔维修难题,填补了公司这项维修技术的空白。将本方法推广到其他几台数控车床刀塔维修,效果十分显著。希望为行业内同类故障的自主维修提供借鉴。

    投稿箱:
        如果您有机床行业、企业相关新闻稿件发表,或进行资讯合作,欢迎联系本网编辑部, 邮箱:skjcsc@vip.sina.com