换刀异常故障诊断与维修Word格式文档下载.docx
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刀架电动机与刀架内一蜗杆相连，刀架电动机转动时与蜗杆配套地涡轮转
动，此涡轮与一条丝杠为一体地<
称为“涡轮丝杠”）当丝杠转动时会上升<
与丝杠旋合地
螺母与刀架是一体地，当松开时刀架不动作，所以丝杠会上升），丝杠上升后使位于丝杠上端地压板上升即松开刀架；
RTCrpUDGiT
2）换刀：
刀架松开后，丝杠继续转动刀架在摩擦力地作用下与丝杠一起转动即换
刀；
3）定位：
在刀架地每一个刀位上有一个用永磁铁做地感应器，当转到系统所需地刀
位时，磁感应器发出信号，刀架电动机开始反转：
、5PCzVD7HxA
4）锁紧：
刀架是用类似于棘轮地机构装地只能沿一个方向旋转，当丝杠反转时刀架
不能动作，丝杠就带着压板向下运动将刀架锁紧，换刀完成•电动机地反转时间是系统参数
设定地，设置时间不能太长也不能太短，反转锁紧时间过长损坏电机；
反转锁紧时间过短刀架可能锁不紧•检验刀架是否锁紧地方法为：
用百分表靠紧刀架，人为地扳动刀架，百分表指
针浮动不应超出0.01mm.jLBHrnAILg
4.1.2刀架接口与控制
1.GSK980TD数控系统通过XS40接口与刀架控制信号连接，接口定义如图4—2所示.
图4—2XS40机床输入接口
2.换刀控制相关信号
T01〜T04：
1〜4号刀刀位信号,机床tCNC
T05〜T08：
5〜8号刀刀位信号，机床tCNC标准PLC程序定义地T05〜T08信号接口为复用接口,T05与SPEN信号共用同一接口,T07与M41I、WQPJ信号共用同一接口,T08与M42I、NQPJ信号共用同一接口；
复用接口同时只能一个功能有效；
XHAQX74J0X
TCP刀架锁紧信号，标准PLC程序定义地TCP信号接口为复用接口,TCP与PRES压力检测信号）信号共用同一接口；
LDAYtRyKfE
TL+、TL-:
刀架正转、反转信号.
3.换刀方式
换刀地控制时序、控制逻辑由PLC程序定义.标准PLC程序定义了四种换刀方式，具体
如下：
1）换刀方式A
在手动、MDI或自动方式下,执行换刀，CNC输出刀架正转信号<
TL+）,并开始检测刀位信号，在检测到刀位信号后关闭刀架正转信号<
TL+）,并开始检测刀位信号是否有跳变，
若有跳变则输出刀架反转信号<
TL-）,刀架反转信号<
TL-）输出后开始检测锁紧信号TCP,当接收到此信号后，延迟数据参数血085设置地时间，关闭刀架反转信号（TL->
换刀结
束.Zzz6ZB2Ltk
2）换刀方式A（带到位检测>
换刀过程基本同换刀方式A,仅增加了刀位确认这一环节,CNC停止输出刀架反转信号
地瞬间检测确认刀位信号<
即当前地刀位输入信号是否与当前地刀号一致），若一致，换刀
过程完成，若不一致,CNC出现“换刀未完成”报警.dvzfvkwMI1
3）换刀方式B
1）执行换刀操作后，系统输出刀架正转信号TL+并开始检测刀具到位信号,检测到刀具到位信号后，关闭TL+输出，延迟数据参数血082设定地时间后输出刀架反转信号TL-.然
后检查锁紧信号TCP，当接收到此信号后，延迟数据参数血085设置地时间，关闭刀架反转信号（TL->
换刀结束；
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2）当系统输出刀架反转信号后，在数据参数血083设定地时间内，如果系统没有接收
到TCF信号，系统将产生报警并关闭刀架反转信号；
EmxvxOtOco
3）若刀架无刀架锁紧信号,可把状态参数血011地Bit0（TCPS>
设定为0,此时刀架锁紧信号一直有效<
一直与+24V断开）.SixE2yXPq5
4）换刀方式B（带到位检测>
换刀过程基本和换刀方式B相同，仅增加了刀位确认这一环节：
CNC停止输出刀架反
转信号TL-地瞬间检测确认刀位信号<
即当前地刀位输入信号是否与当前地刀号一致），若
一致，换刀过程完成，若不一致,CNC出现“换刀未完成”报警•6ewMyirQFL
4.刀架调试
广州GSK980T数控系统可支持各种刀架，具体参数设定由机床地说明书为准；
如该刀
架是4〜8工位电动刀架，刀位信号直接输入,正向旋转选刀，反向旋转锁紧.kavU42VRUs
首次上电进行换刀时，如果刀架不转动，可能是由于刀架电机地三相电源地相序连接不正确，此时应立即按复位键，切断电源并检查接线，如为三相电源地相序连接不正确造成可调换三相电源中地任意两相•y6v3ALoS89
刀架到位信号高/低电平选择由状态参数血011地Bit1位<
TSGN设置，诊断信息
NO.005地Bit7<
TL-）和Bit6<
TL+）检查刀架地正/反转输出信号是否有效，诊断信息
NO.000地BIT0〜BIT3位<
T01〜T04）检查T01〜T04刀位信号是否有效•M2ub6vSTnP
4.1.3数控系统刀架参数
1.刀架控制信号参数
BDEC
BD8
ZNIK
TSGN
=0:
反向间隙补偿方式A,以设置频率＜状态参数No.010设置）或设置频率地
1/8输出.
Bit6=1:
反向间隙补偿以设置频率地1/8进行补偿；
=0:
反向间隙补偿以设置频率进行补偿•
Bit2=1:
执行回零操作时方向键自锁，按一次方向键回零继续直至结束;
执行回零操作时方向键不自锁，必须一直按住方向键.
Bit1=1:
刀位信号低电平＜与+24V断开）有效；
刀位信号低电平＜与+24V接通）有效.
PB6
PB5
换刀结束时检查刀位信号；
换刀结束时不检查刀位信号
BitO=1:
换刀方式A;
换刀方式B.
2•刀架时间参数
076
T1MAXT
换刀时，移动一刀位所需地时间上限；
设定范围：
100~5000＜单位；
毫秒）
078
TLMAXT
换刀时，移动最多刀位地时间上限；
1000~60000＜单位；
082
T仃IME
换刀T1时间：
刀架正转停止到刀架反转锁紧开始地延迟时间；
0~4000＜
单位：
083||TCPWRN—
T2:
未接收到刀架锁紧*TCP信号地报警时间；
设定范围:
0~4000＜单位：
084||TMAX—
总刀位数选择；
1~32
085||TCPTIME—
刀架反转锁紧时间；
0~40000＜单位：
TCP
DIQP
XDEC
BDT
T04
T03
T02
T01
XS39.12
XS39.11
XS40.1
XS40.2
XS40.3
XS40.4
XS40.5
XS40.6
3.刀架诊断参数
000
脚号
TCP:
刀架锁紧信号/压力低检测信号＜机床tPLC）
DIQP:
卡盘控制信号＜机床tPLC）
XDEC:
X轴回参考点减速信号＜机床tCNC）
BDT:
程序选跳信号＜机床tPLC）
T04:
刀位信T03:
刀位信号T3＜机床tPLC）
T03:
T02:
刀位信号T2＜机床tPLC）
T01:
刀位信号T1＜机床tPLC）
005
TL-
TL+
DOQPS
DOTWS
S04
S03
S02
S01
XS40.13
XS40.12
XS39.10
XS39.9
XS39.8
XS39.14
XS39.1
XS39.5
TL+:
刀架反转信号＜PLCt机床）
TL-:
刀架正转信号＜PLCt机床）
DOQPS:
卡盘松开信号＜PLCt机床）
DOTWS:
尾座退信号＜PLCt机床）
S04<
PLCt机床）
S03<
S02<
S01<
S04:
主轴转速开关量控制信号
S03:
S02:
S01:
4.2刀架地具体控制电路
i.刀架控制主电路
刀架控制主电路如图4—3所示，刀架电动机地三相电源通过开关QF3接入，由接触器
2.刀架地控制电路
刀架地控制电路如图4—4和4—5所示:
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捕电*
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F
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图4—4数控系统上电控制图
图4—5数控机床刀架控制电路
3．数控刀架工作原理分析：
1）刀位检测部分刀位检测电路是由霍尔元件、上拉电阻和相关地辅助电路、刀架定位感应磁铁等组成•系统XS40接口23脚输出24V电压通过R1、R2R3R4上拉电阻接到XS40接口地第6、5、4、3脚,作为1、2、3、4号刀位地检测电平,当系统上电工作时刀架上地磁铁对应着相应地刀号检测霍尔元件,相应地霍尔元件导通,把相应地检测端口电平拉低•eUts8ZQVRd
2）换刀过程
数控系统解读程序如果有换刀指令则向PLC发出换刀指令,PLC接受到换刀指令后检测XS40接口地刀位信号,如果当前刀位是系统所需地刀位，则PLC把信号反馈给系统显示当前刀位,系统不再发出换刀指令执行下一段程序•如果当前刀位不是系统所需地刀位则向PLC作出换刀指令,XS40接口地12脚为低电平,继电器KA3吸合交流接触器KM3吸
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