加工中心换刀出现卡刀处理方法

在换刀过程中，换刀机械手的刀臂经常卡在加工中心刀库中。意外断电(动能切断)、气压不足、频繁换刀、加工异常、换刀部件机械磨损都会造成刀臂卡死。本文对卡刀故障的排除进行了探讨，分析了卡刀的根本原因及解决方法。

1.解决纷争

(1)拔出刀具，从换刀机械手的主轴和臂上取下刀具。通常有两种情况:

①刀具已与主轴分离，并卡在换刀机械手的刀臂上。

处理方法:在换刀机械手的转轴上安装两个销钉，防止换刀时刀具打滑。按下机床的急停按钮，借助工具压下一个销钉，取下机械手对应侧的刀具。

②刀具在主轴上，同时卡在机械手的臂上。

处理方法:在换刀机械手的电机上找到刹车装置，松开刹车，然后用扳手转动电机末端的外六角，使机械手的手臂脱离刀具。听到漏气声，说明主轴处于松刀状态，可以拔出刀具。

(2)矫直机械手将换刀机械手旋转到原点位置。

用扳手转动换刀机械手电机末端的外六角，转动刀臂，直到刀臂完成一个完整的换刀动作。当换刀机械手回到原位时，机床面板上的刀具位置指示灯将亮起。如果机床没有指示灯，可以检查刀库原点位置的指示灯。刀库面板一般有三个红色指示器，原点位置指示器一般在中间。换刀机械手电机尾端的外六角和刹车手柄如图1所示。刀库面板中的原点位置指示器如图2所示。

(3)杜绝乱刀。

确保刀套中的刀号与程序表中的刀号一致。

意外的卡刀会导致刀库刀套中的刀号与加工程序列表中的刀号不一致，刀号会出现错乱。有两种处理方法:

①在CNC系统的刀具列表界面中，检查是否有重复的刀具号，即刀套中的刀具号是否与加工程序列表中的刀具号一致。如果有问题，手动调整。0号是指主轴上的刀具。

②手动调整:取出刀库中的所有刀具，按照加工程序表中的编号重新安装到刀库中。NC刀具列表界面如图3所示。

2.失败原因的探讨

刀库换刀机械手的卡刀故障通常只是一个征兆。故障排除时，可能会出现卡刀现象。有必要研究粘刀故障的根本原因。通常，卡刀故障的主要原因有:

(1)主轴的第二换刀原点位置异常。

机床长时间使用或误操作碰撞机器时，容易使换刀原点偏移，导致换刀时刀臂拔出、装刀异响、卡刀。

(2)主轴方向角偏差(M19)主轴同步齿形带松动或机床碰撞会造成主轴方向角偏差，主轴方向角误差会造成换刀失败。

(3)气动/液压系统主轴故障

如果气压/液压不足，刀具无法驱动或松动，这将导致刀具卡住。一般情况下，BT40主轴采用气动刀缸，BT50主轴采用液压刀缸。刀缸行程偏移也会导致卡刀，需要及时调整行程或更换刀缸内的弹性垫片。

3.解决办法

上述(1)和(2)故障可以通过重新设置主轴的第二原点和主轴的方位角来解决。利用三点组合模具对刀仪可以校正主轴和换刀机械手的方位位置。三点组合模具对刀仪又称ATC对刀仪、三点式对刀仪，是为辅助机床厂进行主轴和换刀机械手定向装配而开发的专用工具。可以使机械手的换刀点与主轴的中心点精确对应在同一条直线上，便于厂家快速准确地安装机械手，提高装配效率。再次修正主轴和换刀机械手的方向位置:

(1)取下主轴上的定位键；

(2)在数控系统的PLC开关界面上，将手动换刀臂和刀库信号设置为Off状态，屏蔽这两个信号；

(3)将机床工作模式切换到MDI模式，在主界面输入M19指令，对主轴进行定位；

(4)将机床工作模式切换到HND(手轮)模式，将Z轴摇至刀臂中心位置90°(换刀位置)；

(5)松开换刀机械手电机上的制动手柄，用扳手转动电机末端带外六角的刀臂，将刀臂摇至90度换刀位置；

(6)使用3点组合模具工具设置仪器将模具1(左)插入主轴；模具2(中间)安装在刀臂上；模具3(右)插入模具1和模具2。如果模具3不能插入，调整刀臂的位置，松开刀臂的固定螺母，顺时针或逆时针旋转刀臂一定角度，直到听到一声清脆的巨响。3.点组合模具的对刀仪如图4所示，对刀仪的装配和使用如图5所示；

(7)安装主轴定位键，将Z轴摇至刀臂卡在主轴槽内的位置，记录此时Z轴的坐标值并写入参数No.1241(FANUC0i-D系统，第二原点坐标值参数)。检查机床方向停止角度，写入参数No.4031(FANUC0i-D系统，主轴方向停止位置参数)；

(8)关闭机床，然后重新启动。