数控车削中心的“掉刀”故障现象解析

　　数控车削中心的自动换刀装置(ATC)有两种常用类型：一是刀具从刀库中直接由主轴交换；二是依机械手完成主轴与刀库上刀具的交换。前一种换刀方式适用于小型加工中心，刀库较小，刀具较少，换刀动作简单，显现掉刀等故障时轻易发现并能及时排除；后一种换刀方式，从结构上和动作上看均属于比较繁杂的一种。

　　数控车削中心换刀动作分析从PLC图上看此机床的换刀程序达900多步，很难读懂其工作原理。在此，略去ATC数据交换、传递。掉刀故障现象显现时间较长，一开始偶尔显现一次，一月一次，甚至两三月一次，以为是偶尔因素引起的，没有引起足够的重视，慢慢地一周显现一次，甚至两次，同时伴随着主轴上的刀装不到位的情况。后来慢慢地演变为一个班次多次显现故障，严重地影响生产进度、造成废品产生。仔细观察，掉刀故障有两种情况出现：

　　一种是由本工步加工完成后掉刀；另一种是本工步根本就没加工，刀具落在工作台上。

　　由于加工过程中，换刀动作均执行，动作顺序正常，故出现掉刀、装刀(装到主轴上)不到位时均无任何报警现象，只有操纵者在工件检查或听到掉刀非常声音时，才会发生故障，因而在自动加工生产线上有时会因掉刀而出现批量废品的现象。

　　对此我们需检查机械手执行ATC换刀故障排除步骤，把机械手停止在垂直极限位置。检查机械手手臂上的两个卡爪及支持卡爪的弹簧等附件。均没有发现问题，说明机械手夹持刀具紧固，在机械手转动情况下不会出现掉刀现象。

　　检查刀具夹持情况根据刀具在主轴上装不到位的现象分析，可能是主轴内孔中碟簧不能对刀具夹持紧固，从而出现刀装不到位，甚至装不上而掉刀现象。拆开主轴内部，若发现有碟簧已碎，需更换碟簧。试车时没有出现任何问题。运行一班次后又出现掉刀故障，检查换刀程序针对本故障仅出现在换刀动作过程中，与其他动作无关，编辑一个自动换刀反复执行程序，并运行此程序，以找到掉刀的真正原因。