數(shù)控車(chē)床加工中心自動(dòng)換刀系統(tǒng)是CNC工具機(jī)的重要組成部分，主要是將加工所需刀具從刀庫(kù)中傳送到主軸夾持機(jī)構(gòu)上。在不斷追求速度及性提升的數(shù)控工具機(jī)市場(chǎng)，凸輪式換刀機(jī)構(gòu)就廣泛的被采用。此設(shè)計(jì)只用一個(gè)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)就可以完成復(fù)雜的換刀動(dòng)作，   ，除了換油外沒(méi)有其他消耗零件及保養(yǎng)需求，故障率相對(duì)較少，壽命超過(guò)百萬(wàn)次以上。一般具有ATC裝置者都有ATC臂。換刀時(shí)若是需要在刀具庫(kù)與主軸兩處   換，則需要ATC臂來(lái)補(bǔ)助。但是有些工具機(jī)并不需要ATC臂即可完成換刀動(dòng)作。刀具夾持元件的結(jié)構(gòu)特性及其與工具機(jī)主軸的聯(lián)結(jié)方式，將直接影響工具機(jī)的加工性能。刀庫(kù)結(jié)構(gòu)形式及刀具交換裝置的工作方式，則會(huì)影響工具機(jī)的換刀效率。自動(dòng)換刀系統(tǒng)本身及相關(guān)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度又會(huì)對(duì)整機(jī)的成本產(chǎn)生直接影響。接下來(lái)我們就一起來(lái)了解一下數(shù)控車(chē)床自動(dòng)換刀系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展與常見(jiàn)問(wèn)題。

　　關(guān)于數(shù)控車(chē)床的特點(diǎn)主要有如下三點(diǎn)：

　　1、傳動(dòng)鏈短

　　數(shù)控車(chē)床刀架的兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng)分別由兩臺(tái)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。伺服電機(jī)直接與絲杠聯(lián)結(jié)帶動(dòng)刀架運(yùn)動(dòng)，伺服電機(jī)與絲杠也可以按控制指令無(wú)極變速，它與主軸之間無(wú)須再用多級(jí)齒輪副來(lái)進(jìn)行變速。隨著電機(jī)寬調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，目標(biāo)是取消變速齒輪副，目前還要通過(guò)一等齒輪副變幾個(gè)轉(zhuǎn)速范圍。因此，床頭箱內(nèi)的結(jié)構(gòu)已比傳統(tǒng)機(jī)床簡(jiǎn)單的多。

　　2、剛性高

　　與控制系統(tǒng)的控制相匹配，以便為了拖動(dòng)輕便，數(shù)控車(chē)床的潤(rùn)滑都比較充分，大部分采用油霧自動(dòng)潤(rùn)滑，適應(yīng)的加工。

　　3、輕拖動(dòng)

　　刀架移動(dòng)一般采用滾珠絲杠副，為了提高數(shù)控車(chē)床導(dǎo)軌的，一般采用鑲鋼導(dǎo)軌，這樣機(jī)床精度保持的時(shí)間就比較長(zhǎng)，也可延長(zhǎng)使用壽命。另外，數(shù)控車(chē)床還具有加工冷卻充分、防護(hù)嚴(yán)密等結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)都處于全封閉或半封閉狀態(tài)。數(shù)控車(chē)床一般還配有自動(dòng)排屑裝置。

　　動(dòng)態(tài)剛性沒(méi)有具體檢測(cè)的指標(biāo)，但是通過(guò)試切樣件可以大致看出機(jī)床的動(dòng)態(tài)剛性的性能。主要通過(guò)大吃刀量切削測(cè)試、精加工樣件測(cè)試、圓頂球面樣件切削測(cè)試三個(gè)方面來(lái)檢測(cè)。綜上所述，動(dòng)態(tài)剛性受機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造、電氣調(diào)試等貫穿于機(jī)床生產(chǎn)的所有環(huán)節(jié)的影響，是一臺(tái)數(shù)控設(shè)備的綜合性能的體現(xiàn)。通常來(lái)說(shuō)，動(dòng)態(tài)剛性與靜態(tài)剛性是正比關(guān)系。

　　1、數(shù)控車(chē)床轉(zhuǎn)臺(tái)分度不良的故障應(yīng)對(duì)措施如下：

　　故障現(xiàn)象：一臺(tái)配套FANUCOMC，型號(hào)為XH754的數(shù)控車(chē)床，轉(zhuǎn)臺(tái)分度后落下時(shí)錯(cuò)動(dòng)明顯，聲音大。

　　分析及處理過(guò)程：轉(zhuǎn)臺(tái)分度后落下時(shí)錯(cuò)動(dòng)明顯，說(shuō)明轉(zhuǎn)臺(tái)分度位置與鼠齒盤(pán)定位位置相差較大，如果回零時(shí)位置同時(shí)也有錯(cuò)動(dòng)，則可調(diào)節(jié)第4軸柵格偏移量（參數(shù)0511）來(lái)解決，如果轉(zhuǎn)臺(tái)傳動(dòng)有間隙，則可調(diào)節(jié)第4軸間隙補(bǔ)償（參數(shù)0538），如果機(jī)械螺距有誤差，則相應(yīng)調(diào)整第4軸螺補(bǔ)。本例中發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)臺(tái)回零后也有錯(cuò)動(dòng)，調(diào)整0511數(shù)值后解決。

　　2、常見(jiàn)的過(guò)載警報(bào)及解決方法

　　故障現(xiàn)象：配套FANUC-0M系統(tǒng)的數(shù)控立式加工中心，在加工中經(jīng)常出現(xiàn)過(guò)載警報(bào)，警報(bào)號(hào)位434，表現(xiàn)形式為Z軸電動(dòng)機(jī)電流過(guò)大，電動(dòng)機(jī)發(fā)熱，停40min左右警報(bào)消失，接著再工作一陣，又出現(xiàn)同類(lèi)警報(bào)。

　　分析及處理過(guò)程：經(jīng)檢查電氣伺服系統(tǒng)無(wú)故障，估計(jì)是負(fù)載過(guò)重帶不動(dòng)造成。

　　為了區(qū)分是電氣故障還是機(jī)械故障，將Z軸電動(dòng)機(jī)拆下與機(jī)械脫開(kāi)，再運(yùn)行時(shí)該故障不再出現(xiàn)。由此確認(rèn)為機(jī)械絲杠或運(yùn)動(dòng)部位過(guò)緊造成。調(diào)整Z軸絲杠放松螺母后，效果不明顯，后來(lái)又調(diào)整Z軸導(dǎo)軌鑲條，機(jī)床負(fù)載明顯減輕，該故障。