摘要（yào）：加工中心的自動換刀裝置（ATC）有兩種（zhǒng）常用類型的換（huàn）刀方式,一是刀具從刀庫（kù）中直接由主軸交換,二是依靠機械手完（wán）成主軸與刀庫上刀具的交換;第（dì）一種換（huàn）刀方式適用於小型加工中心,刀庫較小,刀具較少,換刀動作簡單,出現掉刀等故（gù）障時容易發現並能及時排除;第二種換刀方式,從（cóng）結構上和動作上看均屬於比較複（fù）雜的一種;本文以Vcenter-80型加工（gōng）中心為例分析掉刀故障現象並加以處理。
　　
　　加（jiā）工中心換刀動作分析
　　
　　從PLC圖上看此機床換刀程序達900多步,很（hěn）難讀懂其工作原理;在此,略運去ATC數據交換;傳遞;存儲（chǔ）及刀（dāo）號存儲等內容,把（bǎ）換刀動作簡述如下（xià）:CNC換刀指令（M06）;刀套下降;下降到位（wèi）;機械手轉動;轉動減速;轉動到位（X4.7）;主軸刀鬆開（kāi）;鬆開到位;機械手轉動;轉動減速;轉動到位;主軸刀夾緊;夾緊到位（X2.5）;機（jī）械手逆轉;機械原位,換刀完成（chéng）;其中,機械手（shǒu）的快;慢速由變頻器實現,電動機（jī）轉動時帶動機械凸輪傳動（dòng）實現（xiàn）機械手的上升;下降。
　　
　　掉刀故障
　　
　　掉刀故障現象出（chū）現時間（jiān）較長,一開始,偶爾出（chū）現一次,一月一（yī）次,甚至兩三月一次,以為是偶然（rán）因素引起的,沒有引起足（zú）夠的重視（shì）,慢慢（màn）地一（yī）周出現一次,甚至兩次,同時伴隨著主軸上的刀（dāo）裝不到位（wèi）的（de）情況;後來（lái）慢慢地演（yǎn）變為一個班次多次出現故障,嚴重地影響生產進度;造成廢品（pǐn）產（chǎn）生;仔細觀察,掉（diào）刀故障有兩種情況出現,一種是由本工步加工完成後掉刀,一種是本工步（bù）根本沒加工,刀具落在工作台（tái）上;由於加工過程中（zhōng）,換刀動作均執（zhí）行,動作順序正（zhèng）常,故出現掉刀;裝刀（裝到主軸上）不到位時（shí）均無任何報警（jǐng）現象,隻有操作者在工件檢（jiǎn）查或聽（tīng）到掉刀異常聲音（yīn）時,才（cái）會（huì）發生故障,因而在自動加工生產線上有時會因掉刀而出現批量廢品的現象。
　　
　　故（gù）障分析與處理
　　
　　檢查機械手執行ATC換刀故障排除步驟,把機械手停（tíng）止在垂直極（jí）限位置;檢查（chá）機械手手臂上的兩（liǎng）個卡爪及支持（chí）卡爪的彈簧等附件;均沒有發現問題（tí）,說明機械（xiè）手夾持刀具緊固,在機械手轉動情（qíng）況下不會出現掉刀現象;檢查刀具（jù）夾持情況根據刀具有主軸上裝不（bú）位的現象分析,可能是主軸內孔中碟簧不能對刀具夾持緊固,從而出現刀裝不到位,甚至裝（zhuāng）不上而掉刀現象;拆開主軸內部,發現有幾處對（duì）碟簧已碎;於是更（gèng）換了全部碟（dié）簧;試車時沒有出現任何問題;運行一個（gè）班次後又出現掉刀現象;檢查換刀程序針對本故障僅出現在換刀動作過程中,與其他動作無（wú）關,編輯一個自動換刀反複執行程序,並運行此程（chéng）序,以期找到掉刀（dāo）的真正原因。
　　
　　在程序運行中,發現（xiàn）如下情況:主軸刀具夾緊沒有到位,甚（shèn）至還沒有夾緊動作的情況下,機（jī）械手轉動（dòng）,於是掉刀;依前文換刀動作順序分析主軸（zhóu）刀具夾緊到位行程開（kāi）關誤動作（zuò）引起掉刀故障;打開PLC梯形圖,監控該行（háng）程開關（輸入為X2.5）,反複（fù）按壓該行程開關,發現20多次壓合中有3次X2.5為“0”狀態的現象出現兩次,同時壓合後X2.5不（bú）能由“1”狀（zhuàng）態轉（zhuǎn）到“0狀態”的現象出現兩次,根據以上判定（dìng）該行程開關損壞;此開關為OMRONZC—Q2255,用國產CXW5—11Q1替換,試車正常;一周後,操作者仍反映有掉刀現（xiàn）象,當然出（chū）現的頻（pín）次小了,這說明掉刀（dāo）故障仍未徹底排除（chú）。
　　
　　故障（zhàng）處理反複運行兩（liǎng）個小時,自動換刀幾百次;終於發現一次故障:在機械手沒有到位的情況（kuàng）下,主（zhǔ）軸上的刀具鬆開,機械手沒有抓住刀,從而出現掉刀現象,這說明機械手到位磁感應開關誤動作;更換開關E2E—CR8C1,故障現象（xiàng）仍然存在;查看PLC梯形圖,此開關輸入點為X4.7;梯形圖中X4.7為常開點,當此開關感應（yīng）時狀態（tài）為“0”,不感應時狀態為“1”;其邏輯狀態與常見的感應開關邏輯狀態相（xiàng）反;當X4.7斷（duàn）線時,也會引起X4.7為“1”狀態,於是排查X4.7的聯線（xiàn）,發現電磁感應開（kāi）關後方的接線端（duān）子處X4.7鬆動,每當自動（dòng）換（huàn）刀時,機械手凸輪一係（xì）列動作引起的輕微震動,使X4.7線處於斷開狀態,這樣在機械手未到位時,鬆開刀具的感應（yīng）開關（guān）雖仍感應,但因處於斷線狀態,X4.7伯為“1”狀態,於是（shì）在機械未到位時,刀具（jù）鬆（sōng）開而出現掉刀故障;這種情況的掉刀故障,是刀具已作加工工步而後掉的刀,在上文提到的則是刀（dāo）具未作任何（hé）加工工步就掉刀的故障。