数控刀架上的发信盘发生故障应如何维修？

数控技术的不断提高成功地解决了某些形状复杂，一致性要求高的中、小批零件的自动化生产问题。但是，在数控机床使用过程中，难免会出现各种故障，而刀架故障在其中占有很大比例，为快速判断故障所在，缩短维修时间，降低维修成本，掌握一些刀架故障的维修方法是数控人必备的一项技能。

一、常见的数控车床刀架故障

1、刀架不换刀：对于这种故障，首先判断是刀架内部机械问题还是刀架电机故障。换刀时，用手触摸电机，看有无振动及测量电机电压来判断是否为电机故障。如电机正常，那么就是机械问题，一般都为刀架内部机械卡死。把刀架拆下洗干净重新装上即可。但有时候也可能是内部机械损坏。

2、刀架锁不紧：这种故障有可能是机床参数中的刀架反锁时间设置的太短，也有可能是刀架内部锁刀螺母太松以及发信盘的霍尔元件位置与磁钢没对准。

3、找不到刀位：表现为刀架不停的转。这种问题可能存在于刀架发信盘出现问题；CNC系统的刀位信号接收电路的问题；通信线路故障的问题等。

4、找不到某一号刀：表现为找不到某一号刀，而其他刀位可以正常换，这种问题有可能是刀架发信盘霍尔元件产生偏移或这一号刀的霍尔元件损坏，或该刀位的信号线断路。

前两种故障通常是：机械原因导致的比较容易判断和维修，而后两种故障是电气原因导致的。

在实际生产过程中，由于刀架发信盘的原因导致数控车床刀架故障的情况较多，下面着重分析刀架发信盘的工作原理和诊断、维修。

二、电动刀架发信盘的工作原理

1、电动刀架发信盘结构

电动刀架发信盘是固定在刀架内部中心固定轴上由尼龙材料作为封装的圆盘部件。发信盘的内部根据刀架工位数设有四个或六个霍尔元件，并与固定在刀架上的磁钢共同作用来检测刀具的位置。

四工位发信盘共有六个接线端子，两个端子为直流电源端，其余四个端子按顺序分别接四个刀位所对应的霍尔元件的控制端，根据霍尔传感器的输出信号来识别和感知刀具的位置状态。

2、发信盘工作原理

当程序指令刀架更换2号刀具时，刀架电机驱动刀架旋转；当在刀架上的磁钢到达发信盘的2号位置时，霍尔元件就会发出开关信号给CNC系统刀架位置控制接口，确定刀具已到达确定位置并锁住刀架。电路原理如图1所示。从原理图可知，发信盘的主要器件构成是霍尔器件。

图1 电动刀架发信盘电路原理图（图中1、2、3、4为霍尔器件）

三、刀架发信盘的故障维修

发信盘出现故障的概率较高，虽然其拆装并不复杂，但其配件在有些地区并不方便购买，并且配件价格相对较高。由于发信盘的内部结构并不复杂，因此根据发信盘的故障情况可以自行维修，关键问题是找出发信盘中的故障点和如何更换元件。

首先，确定发信盘是断路故障还是短路故障。将发信盘接入小于24V的直流稳压电流源，用指针式万用表的电阻档，用红表笔接发信盘的负极(标志位“-”)，黑表笔接发信盘的四个霍尔器件输出接线柱上的任意一个点，将磁铁贴近该霍尔传感器外侧观察指针偏转情况(注意磁铁的极性)，若哪个不偏转就可判断该霍尔器件断路损坏，若测四个位置都不偏转可能是短路故障或者是电路中电阻、稳压二极管出现故障。对于断路故障只要更换霍尔器件就可以了；对于发信盘短路故障可以检查电阻和稳压二极管是否损坏以确定是否有维修价值。

确定故障后，将发信盘的上封盖揭开，用小台钻(或手钻，钻头直径可选2.5mm～3mm)小心地把故障点上的密封树脂钻掉(注意不要损坏器件引脚)。用偏口钳将损坏的霍尔器件的实体部分剪碎(注意不要剪断器件的引脚)，并将引脚理直，将新霍尔器件的引脚比照发信盘上留下的引脚成型为U形(注意霍尔器件的标志方向)如图2所示，确定好位置后分别将对应引脚焊好，再按上述检测方法检测正常后，剪去多余引脚用热熔胶回复密封，并盖好上封盖，发信盘维修完毕。其它故障可参照此法，关键是不要剪断坏元件的引脚就可以了。

图2

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