數(shù)控機(jī)床維修維護(hù)中，電動刀架起著至關(guān)重要的作用，一旦出現(xiàn)故障，很可能造成工件報(bào)廢，甚至造成卡盤與刀架碰撞的事故，而且刀架故障在數(shù)控車床故障中占有很大的比例。本文以LDB4型免抬起電動刀架為例，研究分析了電動刀架的工作原理，總結(jié)了電動刀架在拆卸、裝配過程中的一些注意事項(xiàng)以及電動刀架在實(shí)際使用過程中常見的故障。
    刀架工作原理
    當(dāng)要換刀時(shí)，系統(tǒng)給出換刀信號(某一刀號)，控制繼電器動作，電動機(jī)得到信號后正轉(zhuǎn)—蝸桿轉(zhuǎn)動—蝸輪轉(zhuǎn)動，蝸輪與螺桿用端齒聯(lián)接，螺桿的轉(zhuǎn)動把夾緊輪往上抬，從而使三齒圈（內(nèi)齒圈、外齒圈和夾緊齒圈）都松開，這時(shí)，離合銷進(jìn)入離合盤的槽內(nèi)，反靠銷同時(shí)脫離反靠盤的槽子，離合盤帶動離合銷，離合銷帶動夾緊輪，夾緊輪帶動上刀體轉(zhuǎn)位，當(dāng)上刀體轉(zhuǎn)到對應(yīng)的刀位時(shí)，磁鋼與發(fā)訊盤上的霍爾元件相對應(yīng)，發(fā)出到位信號。系統(tǒng)收到信號后發(fā)出電機(jī)反轉(zhuǎn)延時(shí)信號，電機(jī)反轉(zhuǎn)，反靠銷進(jìn)入反靠盤的槽子，離合銷從離合盤槽中爬出，刀架完成粗定位。同時(shí)夾緊輪往下壓緊內(nèi)外齒圈，完成精定位。電機(jī)反轉(zhuǎn)到達(dá)PLC所設(shè)定的時(shí)間后，繼電器動作，電機(jī)停轉(zhuǎn)，延時(shí)結(jié)束，夾緊輪往下壓緊內(nèi)外齒圈直至刀架鎖緊，并向系統(tǒng)發(fā)出指令，換刀結(jié)束，主機(jī)系統(tǒng)指令下一道工序。
    刀架拆裝注意事項(xiàng)
    2.1.刀架拆卸
    2.1.1.拆卸前刀架處于鎖緊狀態(tài)，此時(shí)夾緊輪處于精定位狀態(tài)，端齒與內(nèi)外齒圈嚙合，離合銷脫離離合盤槽，離合盤、軸承、止退圈被緊緊的頂在大螺母上，大螺母處于鎖緊狀態(tài)。因此，在拆下悶頭之后，應(yīng)首先用內(nèi)六角扳手（6mm）順時(shí)針轉(zhuǎn)動蝸桿，使夾緊輪松開，方便大螺母拆卸。
    2.1.2.拆卸時(shí)螺釘、螺栓及各零部件應(yīng)按順序擺放整齊，便于裝配。拆卸刀位線之前，應(yīng)先記錄各刀位線的顏色。
    2.1.3.拆卸軸承后應(yīng)注意軸承兩端孔徑大小不一，大端在下，換刀時(shí)跟隨上刀體一塊轉(zhuǎn)動；小端在上，固定不轉(zhuǎn)。
    2.1.4.拆卸離合盤時(shí)，應(yīng)借助于兩個(gè)輔助拆卸螺栓，旋入離合盤上的兩個(gè)螺紋孔后利用螺紋配合將其取出。
也可以先不拆卸離合盤，將刀架垂直放在桌面上，上刀體組整體取出后，可以很方便地將離合盤拿出。這樣不公方便拆卸，而且還可以避免從上部直接抬起上刀體后導(dǎo)致內(nèi)部彈簧及反靠銷的丟失。
    2.1.5.拆卸外齒圈時(shí)，需先松開四個(gè)緊固螺栓，再拆卸四個(gè)圓錐定位銷。定位銷拆卸時(shí)要用專用的起銷器拆卸，如果從刀架的另一側(cè)直接用木榔頭敲出會導(dǎo)致定位孔定位不精確，影響刀架定位精度。
    2.1.6.拆卸定軸之前由于刀位線長度的限制，要先將刀位線從定軸孔中抽出。抽線時(shí)刀位線上均有線鼻子，受定軸內(nèi)孔大小的限制若直接抽線，線鼻將被卡死在定軸內(nèi)孔中，用力過大還會導(dǎo)致線鼻脫落，此時(shí)可將各線依次抽出，同時(shí)注意用力適當(dāng)。
    2.2.刀架裝配
    2.2.1.裝配定軸前，先將刀位線穿入定軸孔中，穿線時(shí)仍需依次穿線。穿好線后，將蝸輪軸承、蝸輪裝入定軸軸上，后續(xù)裝配時(shí)，應(yīng)首先將蝸輪裝配到位，使其與蝸桿配合好，再將蝸輪軸承、定軸裝入既定位置。
    2.2.2.定軸裝好后，用內(nèi)六角扳手轉(zhuǎn)動蝸桿，蝸桿帶動蝸輪旋轉(zhuǎn)至蝸輪槽與反靠盤槽在同一條直線上。
    2.2.3.裝配上刀體組之前，首先要調(diào)整螺桿的位置，旋轉(zhuǎn)螺桿使其端面距夾緊輪的距離大約為22mm，同時(shí)螺桿的兩齒與兩反靠銷在同一條線上，注意該直線要與下刀體組中反靠盤槽與蝸輪槽所組成的直線在一個(gè)方向上，這樣一次性裝配就能成功。
    2.2.4.裝配完上刀體組后，需用內(nèi)六方扳手轉(zhuǎn)動蝸桿，使螺桿轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，便于裝配離合盤，螺桿角度轉(zhuǎn)到位后，螺桿漏出夾緊輪的高度大約為半個(gè)螺距。
    2.2.5.裝配大螺母時(shí)，要用手往下按壓離合盤至最低點(diǎn)，然后旋緊大螺母?？梢允謩佑脙?nèi)六方扳手轉(zhuǎn)動蝸桿，模擬換刀過程，校驗(yàn)裝配是否正確。用6mm內(nèi)六方扳手順時(shí)針轉(zhuǎn)動蝸桿，起始轉(zhuǎn)動時(shí)，為刀架松開的過程，此時(shí)上刀體不動；繼續(xù)轉(zhuǎn)動蝸桿，上刀體開始旋轉(zhuǎn)，當(dāng)上刀體轉(zhuǎn)過一個(gè)刀位后會聽到“磕巴”一聲響，此為反靠銷滑過反靠盤到達(dá)刀位的聲音，這時(shí)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動蝸桿，直到轉(zhuǎn)不動為止，在此期間，刀架將完成粗精定位及反向鎖緊的動作過程。若刀架能夠鎖緊，則說明裝配正確，然后把其余零件裝上并壓上刀位線即可完成整個(gè)刀架裝配過程。
    常見故障
    3.1.上刀體不轉(zhuǎn)動
    該故障可能原因是電機(jī)三相電源線相序接反或電機(jī)缺相，對于相序接反應(yīng)立即切斷電源，調(diào)整電機(jī)相序；若是電機(jī)缺相則應(yīng)檢查電機(jī)電源接線是否有漏相或虛接現(xiàn)象。
    3.2.刀架在某刀位不停
    該類故障可能原因較多：(1)發(fā)訊盤電源故障；(2)發(fā)訊盤某刀位信號線接觸不良；(3)某霍爾元件斷路或短路；(4)磁鋼磁極裝反；(5)磁鋼與霍爾元件高度位置不準(zhǔn) ；(6)某霍爾元件與磁鋼無信號等。排除時(shí)應(yīng)去掉刀架鋁蓋，一一檢查。檢查發(fā)訊盤接線是否有短路或開路現(xiàn)象，發(fā)訊盤電源電壓是否正常，檢查機(jī)床相關(guān)接線是否良好，再且調(diào)整磁鋼磁極方向，調(diào)整磁鋼與霍爾元件位置，調(diào)整時(shí)一般在刀架鎖緊狀態(tài)下進(jìn)行，其霍爾元件應(yīng)比磁鋼要向前大約磁鋼寬度的1／3，甚至更換霍爾元件。