基于数据统计分析背景下数控车床刀架故障分析与排故探讨

宾 洁

（1.湖南中伦精密科技有限公司，湖南 长沙410006；2.湖南天开自动化有限责任公司，湖南 长沙410100）

SY 公司2013 年采购了20 台某公司的数控车床，型号为CKA6140，刀架为某设备公司LD 系列电动刀架产品，由于设备部分使用者为实习生及非熟练工，经常手动频繁换到位，设备6S 及维护保养不及时，导致设备刀架出现故障。针对刀架频繁故障现象，作者走访维修班、一线操作者以及厂家售后服务工程师，了解常见的故障类型、故障原因，通过数据统计分析，制定出对应快速的排故方法，提升现场的工作效率。

1 刀架常见的故障现象及类型

在数控车床的切削加工过程中，回转刀架常见故障现象见表1。

表1

2 刀架故障相关数据统计分析

通过查阅近6 年的维修记录，收集了20 台数控车床刀架发生故障的维修数据，经过数据统计分析，见图1、表2。结论：

（1）出现故障率排名前3 的分别是刀架不转位，有提示刀架位置信号错误；刀架可转位，但转不到位或锁不紧；刀架可转位，但位不固定。

（2）故障类型主要是电气故障、机械故障和参数故障。

图1 故障现象条形图

表2

3 常见故障的排故方法机制及方法

对于经常出现的故障，经过分析总结，并制定出排故处理机制。

（1）由研究院、技改办组织排故知识培训。通过培训，使操作者具备简单故障处理能力（例如刀架松动、刀架反向转动等故障），减少报备、维修停机等中间环节，提高设备的使用率。

（2）鼓励员工自己解决问题，给予技改资金奖励。鼓励员工解决日常生产中遇到的问题（例如刀架故障等），给予技术引导和资金支持，将问题视为机遇，协同技改办，对刀架等问题进行技术改造，提升工作效率，提高知识技能水平。

（3）建立相关维修机制及保修平台，鼓励员工“抢单”式维修，提升工作效能。针对数据统计分析，经常出现的三类故障，分别做排故分析，提供相应的解决方案。

3.1 故障1：刀架不转位（一般系统会提示刀架位置信号错误）

原因分析：①刀架电源三相位接错线或者电源故障；②刀架继电器过载后断开，出现故障导致刀架内中心轴上的推力球轴承被轴向定位盘压死，轴承不能转动，电机无法带动刀架旋转[1]。排除措施：检测电路，注意防护安全，拆开刀架，调整球轴承向间隙，更换损坏零件，拧紧各螺钉；检查24V 电源及各相位接线，更换“系统位置板”部分按钮。

3.2 故障2：刀架可转位，但转不到位或锁不紧

原因分析：刀架可转位，说明电源及相位正常。①用于提升刀架的螺杆初始位置不对（无法与刀架蜗轮上的凹槽相配合）；②回复位置也不对（应使螺杆凸台与凹槽镶入适当深度，使刀架提升和落下高度一样），导致刀架旋转后，无法在指定的位置进行锁紧[2]。

排除措施：检测电路，注意防护安全，拆开刀架，调整螺栓杆凸台和觇轮上凹槽的初始位置。

3.3 故障3：刀架可转位，但位不固定

原因分析：①检测刀架内部的霍尔元件是否损坏；②控制系统中CPU 板故障或位置信号板出现故障[3]。

排除措施：①检测霍尔元件静态参数和动态参数，若参数不符合要求则更换；②检测两板，如不正常则更换CPU 板和位置倍板。

4 总 结

数控车床刀架设备，在使用过程中由于操作者操作不当及受工作环境影响，会出现各类故障，操作者或维修人员需要冷静分析，通过“听声音、看现场、转刀架”等方法，对刀架故障情况进行初步判断，根据刀架运行原理，仔细检测排除每一个开工、线头、螺钉等故障可能性因素，及时总结一套适合的高效排故方法，提升工作效率，为企业节约维修费用，降低生产成本。