随着制造业突飞猛进的发展  ，智能制造已将数控设备有 机结合在一起  ，以刀具的交换方式来实现整个高效 的加工生产  ，再与其他数控设备组建柔性加工系统  ，这就对加 工中心换刀有了很高的要求  ，换刀可靠性、快速性直接影响着 的生产率和工作可靠性 。
　　从故障率来看  ，在进行换刀的过程中发生故障 是最多的  ，本文以VMC1000为例  ，详细说明了换刀动 作原理和分析思路 。该换刀机构是凸轮式的  ，机床使用过程中出现了系列换刀故障  ，原因是机床换刀过程中换刀夹持 机构松动  ，换刀机械手电机刹车故障  ，导致换刀检测位置发生 变化  ，从而引起主轴及刀套的松、紧刀故障 。下面简述故障查 找过程并分析其原因 。
1 故障现象
换刀时机械手卡住不能换刀  ，换刀机械手位置偏移  ，换刀掉刀 。
2 故障分析及处理
2.1 换刀原理
　　该加工中心是回转式刀库  ，换刀机构是凸轮式的  ，其换刀 过程为：
（1）编写M06 T01启动换刀选刀循环 。
（2）主轴将在定向的主轴停止点上停住  ，冷却液停止  ，同 时Z轴移动到换刀位置（第二参考点） 。
（3）选刀  ，根据T指令NC将其编译至PLC后  ，开始选刀  ，刀 库电机旋转  ，将目标刀号旋转至刀库换刀点  ，注意此时T指令 为刀库刀套位置 。
（4）换刀电机带动凸轮机构机械手机构从停放位置旋转
90°  ，以抓住有效刀套中的刀具和主轴中的刀具 。与此同时  ，检测凸轮机构的接近开关状态变化  ，PMC输出发出松刀指令  ，刀库刀套松刀和主轴松刀电磁阀得电  ，凸轮继续旋转  ，带动机械 手向下  ，将刀柄推下  ，准备交换 。如图1所示 。
   （5）机械手旋转180°交换刀具  ，凸轮继续向上  ，将刀具安装到主轴中  ，将原主轴上刀具安装到刀库换刀位置刀套中 。同 时  ，检测开关给PMC发出紧刀指令  ，电磁阀失电  ，轴刀柄夹紧 蝶形弹簧回缩主轴刀具夹紧 。
（6）换到机械手继续旋转90°  ，停止完成一套换刀动作 。
2.2 故障分析
　　换刀至2.1第四步骤  ，换刀机械手卡住  ，主轴一直松刀吹 气  ，但刀具不能被拔下  ，断电手动盘动换刀电机  ，完成一次换 刀动作后  ，手动装卸刀  ，动作正常  ，初步排除主轴松紧刀方面发现换刀后  ，机械手装刀至主轴上  ，位置偏移  ，如图2所示 。
　　将刀具取下后空换刀  ，发现动作正常  ，导致这种情况的原因  ，可能是机械手与主轴位置发生偏移  ，或者机械手轴线相对 于主轴轴线精度发生偏差  ，主轴定位不准也会导致换刀位置偏移 。单步执行换刀动作  ，检查主轴定位准确  ，排除了定位不 准引起该故障 。经打表检查  ，机械
手、刀套、主轴的轴向位置及回转中心距离一致  ，因此机械手机械卡阻的故障也被排除 。
　　此机床近期主要加工不锈钢等材料工件  ，切削量大  ，负载重  ，长时间运行在重切下  ，检查机械手发现机械手没有松动  ，检查机械手爪伸缩动作灵活  ，但是发现机械手上一个调整块磨损  ，拆卸下来观察此调整块主要用来夹持刀柄  ，重新修补加工后  ，再次尝试  ，主轴位置处偏移消失 。引起该故障的主要原因是机械手冲击大  ，频繁换刀  ，导致问题 。再次执行换刀过程  ，机械手卡住  ，刀库处机械手爪掉刀  ，夹持卡爪松动磨损  ，如图3所示 。

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3  结语
        加工中心换刀控制逻辑复杂  ，一种故障现象可能是由于多个故障点引起的  ，掌握机床相关模块的工作原理和机械结构  ，了解其操作方法、动作顺序  ，利用有效的检测方法  ，对故障 现象从原理上作充分分析  ，一步一步地查找  ，就一定能找到排 除故障的方法  ，从而达到预期效果 。