关于数控机床自动换刀系统的技术发展与常见问题

数控机床加工中心自动换刀系统是CNC工具机的重要组成部分，主要是将加工所需刀具从刀库中传送到主轴夹持机构上。刀具夹持元件的结构特性及其与工具机主轴的联结方式，将直接影响工具机的加工性能。刀库结构形式及刀具交换装置的工作方式，则会影响工具机的换刀效率。自动换刀系统本身及相关结构的复杂程度又会对整机的成本产生直接影响。接下来我们就一起来了解一下数控机床自动换刀系统的技术发展与常见问题。

数控机床的自动换刀系统大概分为：1、油压机构。2、气压机构。3、电气式凸轮结构。

在不断追求速度及性提升的数控工具机市场，凸轮式换刀机构就广泛的被采用。此设计只用一个驱动马达就可以完成复杂的换刀动作，   ，除了换油外没有其他消耗零件及保养需求，故障率相对较少，寿命超过百万次以上。一般具有ATC装置者都有ATC臂。换刀时若是需要在刀具库与主轴两处   换，则需要ATC臂来补助。但是有些工具机并不需要ATC臂即可完成换刀动作。

未来数控机床产业的发展，均以追求高速、、   为目标。随着切削速度的提高，切削时间的不断缩短，对换刀时间的要求也在逐步提高，换刀的速度已经成为高等级工具机的一项重要指标。

自动换刀技术是以减少辅助加工时间为主要目的的，综合考虑工具机的各方面因素，在尽可能短的时间内完成刀具交换的技术方法。一般强调换刀的卧式机台，皆有几个特点：

1、数控机床加工中心自动换刀系统的刀臂短。

2、刀臂不   成直线。

3、两刀可能互相垂直。

4、凸轮箱小且可移动。其主要目的是要让换刀时，可动件的转动惯量小，以达到换刀的目的。该技术包括刀库的设置、换刀方式、换刀执行机构和适应高速工具机的结构特点等。

数控技术的发展是未来制造业的发展方向，刀库的发展的推动了加工中心的发展，而盘式刀库的结构解决了刀库容量，机床加工范围等的众多问题。在传统的制造业中，大量的时间用于   换刀具，装卸零件、测量和搬运零件等非切削时间上，切削加工时间仅占整个工时中较小的比例。而刀库即有此“工序集中”的特点及功能，因此数控加工特别是带刀库的加工中心是未来制造业的发展方向。

1、数控机床转台分度不良的故障维修

故障现象：一台配套FANUCOMC，型号为XH754的数控机床，转台分度后落下时错动明显，声音大。

分析及处理过程：转台分度后落下时错动明显，说明转台分度位置与鼠齿盘定位位置相差较大，如果回零时位置同时也有错动，则可调节第4轴栅格偏移量（参数0511）来解决，如果转台传动有间隙，则可调节第4轴间隙补偿（参数0538），如果机械螺距有误差，则相应调整第4轴螺补。本例中发现转台回零后也有错动，调整0511数值后解决。

2、常见的过载报警及解决方法

故障现象：某配套FANUC-0M系统的数控立式加工中心，在加工中经常出现过载报警，报警号位434，表现形式为Z轴电动机电流过大，电动机发热，停40min左右报警消失，接着再工作一阵，又出现同类报警。

分析及处理过程：经检查电气伺服系统无故障，估计是负载过重带不动造成。

为了区分是电气故障还是机械故障，将Z轴电动机拆下与机械脱开，再运行时该故障不再出现。由此确认为机械丝杠或运动部位过紧造成。调整Z轴丝杠放松螺母后，效果不明显，后来又调整Z轴导轨镶条，机床负载明显减轻，该故障。