• (3)定位：在刀架的每一个刀位上有一个用永磁铁 做的感应器，当转到系统所需的刀位时，磁感应 器发出信号，刀架电动机开始反转； • (4)锁紧：刀架是用类似于棘轮的机构装的只能沿 一个方向旋转，当丝杠反转时刀架不能动作，丝 杠就带着压板向下运动将刀架锁紧，换刀完成。 电动机的反转时间是系统参数设定的，设置时间 不能太长也不能太短，反转锁紧时间过长损坏电 动机；反转锁紧时间过短刀架可能锁不紧。检验 刀架是否锁紧的方法为：用百分表靠紧刀架，人 为的扳动刀架，百分表指针浮动不应超出0. 01 mm.
• (4)换刀方式B（带到位检测）.换刀过程基 本和换刀方式B相同，仅增加了刀位确认这 一环节：CNC停止输出刀架反转信号TL一 的瞬间检测确认刀位信号（即当前的刀位 输入信号是否与当前的刀号一致），若一 致，换刀过程完成，符不一致，CNC出现 “换刀未完成”报警。
4．刀架调试
• 广州GSK980TD数控系统可支持各种刀架，具体参数设 定由机床的说明书为准；如该刀架是4~8工位电动刀架， 刀位信号直接输入，正向旋转选刀，反向旋转锁紧。 • 首次上电进行换刀时，如果刀架不转动，可能是由于刀 架电动机的三相电源的相序连接不正确，此时应立即按复 位键，切断电源并检查接线，如为三相电源的相序连接不 正确造成，可调换三相电源中的任意两相。 • 刀架到位信号高／低电平选择由状态参数№01 1的Bitl 位(TSGN)设置，诊断信息No. 005的Bit7（TL一）和 Bit6(TL+)检查刀架的正／反转输出信号是否有效，诊断信 息No.000的Bit0~BIT3位（T01~T04）检查T01~T04刀位 信号是否有效。
4.1.3 数控系统刀架参数 1．刀架控制信号参数
Bit7=1：反向间隙补偿方式B，补偿数据以升降速方式输出，设置频率无 效； =0：反内间隙补偿方式A，以设置频率（状态参数No. 010设置）或 设置频率的1/8输出。 Bit6=1：反向间隙补偿以设置频率的1/8进行补偿； =0：反向间隙补偿以设置频率进行补偿。 Bit2=1：执行回零操作时方向键自锁，按一次方向键回零继续直至结束 =0：执行回零操作时方向键不自锁，必须一直按住方向键。 Bit1=1：刀位信号低电平（与+24 V断开）有效； =0：刀位信号高电平（与+24 V接通）有效。
• (2)换刃方式A（带到位检测）.换刀过程基 本同换刀方式A，仅增加了刀位确认这一环 节，CNC停止输出刀架反转信号的瞬间检 测确认刀位信号（即当前的刀位输入信号 是否与当前的刀号一致），若一致，换刀 过程完成，若不一致，CNC出现“换刀未 完成”报警。
(3)换刀方式B
• ①执行换刀操作后，系统输出刀架正转信号(TL+)并开始 检测刀具到位信号，检测到刀具到位信号后，关闭(TL+) 输出，延迟数据参数№085设定的时间后输出刀架反转信 号（TL一）.然后检查锁紧信号TCP，当接收到此信号后， 延迟数据参数№085设置的时间，关闭刀架反转信号（TL 一），换刀结束； • ②当系统输出刀架反转信号后，在数据参数№083设定的 时间内，如果系统没有接收到TCP信号，系统将产生报警 并关闭刀架反转信号； • ③若刀架无刀架锁紧信号，可把状态参数№01 1的 Bit0(TCPS)设定为0，此时刀架锁紧信号一直有效（一直 与+24 V断开）.
学习情 三 换刀异常故障诊断与维修
4.1 刀架的结构及控制
Байду номын сангаас
4.1.1 刀架的作用、结构及工作原理
• 数控机床为了能在工件一次装夹中完成多种加工 工序，以缩短辅助时间和减少多次安装工件所引 起的误差，必须带有自动换刀装置。数控车床上 的回转刀架就是一种简单的自动换刀装置，属于 数控车床上的关键功能部件，一旦出现问题，整 个设备将无法工作，而且刀架故障在数控车床故 障中占有很大比例，虽然各厂家所生产的刀架结 构、尺寸各异，不同数控车床生产厂家安装的刀 架也有所不同，但无论是哪一类刀架，故障原因 大多雷同，维修方法也可以互相参考。为此，及 时排除刀架故障，懂得部分维修手段是必要的。
2．换刀控制相关信号 • T01~T04：1~4号刀刀位信号，机床→ CNC； • T05~T08：5~8号刀刀位信号，机床→CNC， 标准PLC程序定义的T05～T08信号接口为复用接 口，T05与SPEN信号共用同一接口，T07与 M411、WQPJ信号共用同一接口，T08与 M421.NQPJ信号共用同一接口；复用接口同时只 能一个功能有效； • TCP：刀架锁紧信号，标准PLC程序定义的 TCP信号接口为复用接口，TCP与PRES（压力 检测信号）信号共用同一接口； • TL+、TL一：刀架正转、反转信号。
1．刀架的作用及结构
• 刀架主要用来装夹多把不同的车刀， 在数控车床零件加工生产过程中，有些零 件需要多把车刀来对同一零件加工，数控 车床装电动刀架可以实现在零件加工过程 中，通过编写加工程序，由数控系统自动 控制车床换刀来完成零件加工。如图4-1为 立式四方电动刀架结构。
2．电动刀架的工作原理
3．换刀方式
• 换刀的控制时序、控制逻辑由PLC程序定义。标 准PLC程序定义了四种换刀方式，具体如下： • (1)换刀方式A.在手动、MDI或自动方式下，执 行换刀，CNC输出刀架正转信号(TL+)，并开始检 测刀位信号，在检测到刀位信号后关闭刀架正转 信号(TL+)，并开始检测刀位信号是否有跳变，若 有跳变则输出刀架反转信号（TL一），刀架反转 信号（TL一）输出后开始检测锁紧信号TCP，当 接收到此信号后，延迟数据参数№085设置的时 间，关闭刀架反转信号（TL一），换刀结束。
• (1)松开：刀架电动机与刀架内一蜗杆相连，刀架 电动机转动时带动蜗杆配套的蜗轮转动，此蜗轮 与一条丝杠为一体的（称为“蜗轮丝杠”），当 丝杠转动时会上升（与丝杠旋合的螺母与刀架是 一体的，当松开时刀架不动作，所以丝杠会上 升），丝杠上升后使位于丝杠上端的压板上升即 松开刀架； • (2)换刀：刀架松开后，丝杠继续转动刀架在摩擦 力的作用下与丝杠一起转动即换刀；