CNC加工センターにおける工具交換障害の解析と対応

1. 故障現象：ナイフ交換時にマニピュレータが固着し、ナイフが交換できない。ナイフ交換マニピュレータの位置がずれているため、ナイフが交換される。2. 故障分析と対策

2.1 工具交換原理マシニングセンターは回転式工具マガジンであり、工具交換機構はカム式です。工具交換プロセスは以下のとおりです。(1) m06t01を書き込み、工具交換および工具選択サイクルを開始します。

（2）スピンドルは指定されたスピンドル停止点で停止し、クーラントが停止し、Z軸が工具交換位置（第2基準点）に移動します。（3）ツールを選択します。NCがtコマンドに従ってPLCにコンパイルした後、ツールの選択を開始します。ツールマガジンモーターが回転し、目的のツール番号をツールマガジンのツール交換ポイントまで回転させます。このとき、tコマンドはツールマガジンのツールスリーブ位置であることに注意してください。（4）ツール交換モーターはカム機構をパーキング位置から90度回転させ、有効なツールスリーブ内のツールとスピンドル内のツールを把持します。同時に、カム機構の近接スイッチ状態の変化を検出し、PMC出力からツール緩めコマンドが送信され、ツールマガジンツールスリーブのツール緩めとスピンドルツール緩めソレノイドバルブがオンになり、カムは回転を続け、マニピュレーターを下方に駆動し、ツールハンドルを押し下げて交換の準備をします。図1に示すように。

（5）マニピュレータは工具交換のために180度回転し、カムは上昇を続け、工具をスピンドルに装着し、工具マガジンの工具交換位置にある元のスピンドル上の工具を工具スリーブに装着する。同時に、検出スイッチはPMCに工具締め付け指令を送り、ソレノイドバルブは電力を失い、シャフト工具ハンドルがクランプされ、バタフライスプリングが収縮し、スピンドル工具がクランプされる。（6）マニピュレータに切り替え、90度回転を続け、一連の工具交換動作を完了して停止する。2.2 故障解析

2.1の4番目のステップにツールを交換します。ツール交換マニピュレータが固着し、スピンドルを緩めてブローしましたが、ツールを引き抜くことができません。電源を切り、手動でツール交換モーターを回転させます。ツール交換動作が完了したら、手動でツールをロードおよびアンロードします。動作は正常で、スピンドル締め付けツールの問題は事前に排除されています。ツール交換プロセスを再度実行すると、マニピュレータが固着し、ツールマガジンのマニピュレータの爪が外れます。ツール交換が検出されると、マニピュレータはツールをスピンドルに取り付け、位置がオフセットされます（図2を参照）。

工具を取り外した後、動作は正常であることがわかりました。この原因は、マニピュレータとスピンドル間のオフセット、またはマニピュレータ軸とスピンドル軸の相対的な精度のずれである可能性があります。スピンドルの不正確な位置決めは、工具交換位置のオフセットにもつながります。工具交換動作を段階的に実行し、スピンドルの正確な位置決めを確認し、不正確な位置決めによる不具合を排除します。表によると、ハンド、ナイフスリーブ、スピンドルの機械軸位置と回転中心距離は一致しているため、機械式携帯電話の機械的ジャミングの不具合も解消されます。

最近、この工作機械は主にステンレス鋼などの材料のワークを加工しており、切削量が多く、負荷が大きい。 長時間の再切削で運転したところ、マニピュレータが緩んでおらず、マニピュレータの爪の伸縮動作は柔軟であることがわかりました。 しかし、マニピュレータの調整ブロックが摩耗していることがわかりました。 分解して観察すると、調整ブロックは主にツールハンドルをクランプするために使用されていることがわかりました。 再修理と加工後、もう一度試すと、スピンドル位置でオフセットが消えます。 この故障の主な原因は、図3に示すように、マニピュレータの大きな衝撃と頻繁な工具交換により、クランプ爪が緩んで摩耗することです。