数控加工中心ATC装置的控制分析与故障排除

楚丹妮

摘 要：本文章主要针对数控加工中心ATC装置控制与故障排除做研究分析。第一步将会对数控加工中ATC装置的一些特性进行解析，并根据ATC装置的换刀控制做说明研究;最后研究ATC装置常见的故障机理，并根据故障做参考意见研究，为数控加工中心的使用与维护提供重要参考。

关键词：数控加工中心; ATC装置; 控制;故障排除;研究分析

引言：随着时代的发展与进步，我国传统制造企业也迎来了新的发展机遇，越来越多的制造企业为了提高产品竞争力，提高生产效率，开始大量引进先进的生产设备，其中数控加工设备就是典型代表。当前数控加工设备正朝着智能化、自动化发展，大部分数控加工中心都将ATC装置应用到了生产环境，提高了产品生产效率。不过由于ATC装置在应用过程存在一些问题，导致应用效果不佳，因此这里就需要对ATC装置应用中的控制做研究，发现其中的问题，并解决问题提高数控设备的生产效率，促进企业高速发展。

1 ATC装置的特性研究

这些年数控加工设备越来越人性化与智能化，并在其中加入了更多功能选项，有效提高了工作效率，并保障了生产质量。如数控加工中心ATC装置的应用，其主要由刀库、刀具以及交换装置组成， 在实际生产中，刀库用于储存加工过程中需要的刀具，在实际生产中能够及时接受指令并传达给下一处装置置换点， 保障置换点的处理工作，可以精准的更换刀具。此外它也可以从主轴换下的刀具做分析从而实现稳定性切换分布。就目前来看，ATC装置的有这些特点：

（1）第一点是是刀具在应用过程中， 一般情况下刀具的切换需都需要按照工序进行， 在刀具的切换过程， 能够满足装置的不同切换处理需求。

（2）第二点是刀具在切换过程中， 其内部专设了液压驱动， 从而保障切换可以顺利进行， 并且还要保障切换管理中， 能够实现数据的交换和交流。

（3）第三点是是ATC装置在其应用过程中， 一般来说其定位比较复杂， 所以， 在这种情况下， 有效降低了加工管理中的成本投入， 还可以提高企业生产效率。

2 针对于ATC装置换刀控制的研究

一般来讲在ATC装置应用过程中， 都应该对换刀进行专门性研究，通过精准的研究分析，可以清楚了解换刀的各个环节，并能够及时了解工作状况，一旦出现问题也可以及时解决问题。针对于ATC装置做研究可以发现其常用的换刀方式有四种：分别是顺序换刀、编码换刀、采取刀套控制处理以及最后的随机换刀四种。因此整个过程都需要保障换刀的控制， 这样才可以保障ATC装置正常处理。但是数控加工中心实际生产过程复杂，而换刀控制也是其最困难的环节之一，一旦出现细微问题都将导致刀具更换出错，因此对刀具控制都需要专门性的控制管理， 通常情况下就会做刀具控制记录表， 记录刀具的基本信息参数，一旦出现问题可以及时解决。而相关参数记录表还是维护管理的重要参考依据，通过记录表可以了解刀具的具体切换过程。所以在刀具的切换过程中， 应该注重对刀具切换的编号管理， 这样才能在对照表中， 及时找出刀具的切换位置， 这个也能够有效对故障性问题做分析，从而提高数控加工中心的准确性，并保障其安全作业。

3 ATC装置常见的故障以及问题排除研究

3.1 常见故障分析

其常见故障主要有三种，如下分析：

（1）首先是换刀时刀套脱落：这种现象在数控加工中比较常见，在ATC装置应用过程中， 由于不正确的操作或使用，导致其工作内气压不不满足换刀要求，而这种因素就会导致刀具应用中出现螺丝松动以及气缸损坏现象， 这种现象不仅影响机床的正常运行，对刀具也有严重的危害性，除此之外也容易导致数控加工中心在运行过程中出现安全事故。因此一般在数控加工环节都需要严格按照要求执行，保障这个环节不能出错。

（2） 其次是倒刀时刀具脱落：这种问题主要出现在刀具在切换环节， 而导致刀具切换脱落的原因也有很多，有不正确操作，以及频繁的刀具切换导致条件不足而出现刀具的脱落现象。 因此为了缓解这一现象， 就应该做综合性考虑，对刀具脱落的问题做仔细研究，了解刀具切换的每一个环节， 一般情况下由于弹簧夹的力度不够导致刀具脱落现象比较常见。此外还有刀柄和刀具之间的定位距离不准确， 也会造成刀具的脱落现象，。因此在具体使用过程中都应该强化保护，保障这类问题不再发生。

（3）最后一点是传动马达烧坏：传动马达是ATC装置中主要的动力来源，一旦其出现问题，必将影响数控加工中心的正常使用。在ATC装置的实际应用过程中， 传动马达的运行会受到众多因素的制约，一点某一个环节出现问题，都会导致马达出现故障甚至出现烧毁的问题。因此就需要对传动马达应用做分析，造成这些因素有很多，如电源电压不稳， 或者是刀具的重量超出标准值，均容易出现烧毁现象，因此在使用过程都需要注意这些问题，满足相关要求后再进行工作。

3.2 排除方法研究

（1）针对于刀套防护的问题研究：一般情况下为了解决刀套在切换过程中出现脱落的问题， 都会对刀具的切换过程做仔细研究，并做针对性防护处理， 以此来数控加工中心可以安全平稳工作，并满足刀具各方切换要求。就比如说， 在刀具切换过程中， 就需要及时调整气压，从而满足气压刀具切换的需求。另外在刀具切换过程中， 还应该按照需要及时进行螺丝的固定处理， 防止螺丝出现松动现象。最后还可以检查气缸状态，一旦不足就需要及时更换， 保障气缸的应用能够实现刀具的工作运行需求，从而减少刀套脱落的问题发生。

（2）针对于倒刀防护研究：针对刀具在切换中的脱落现象， 其也有专门性的保护措施，由于刀具脱落在数控加工中心运行中比较危险，因此在使用环节都需要对设备进行全方位检查，防止问题发生，解决刀具脱落的方法有很多，如及时调整刀具切换中的弹簧装置。保障弹簧装置能够以足够的夹力夹住刀具， 不至于刀具脱落。此外由于刀具位置因素也容易导致刀具脱落，因此还需要及时地对刀具切换中的刀柄距离衡量， 从而保障刀具和刀柄之间的距离误差在0.1mm之内， 这样才满足刀具切换的各种条件。由于刀具的脱落容易出现严重的安全性事故问题，因此还需要对整个数控加工中心做维护，查看每一个工作环节是都安全，满足相关要求才可以正常开展作业活动，以此来提高生产效率。

（2） 针对于马达检索的研究：为了保障传动马达的正常运行， 因此， 在其应用过程中需要对其应用进行专门性的分析， 通过分析及时地找到影响传动马达应用的因素， 并且及时采取应对处理。例如， 及时检查传动马达的电源接通状况， 确定传动马达的工作环境。及时处理好电源接通过程中的影响因素， 防止刀具在应用过程中不能被传动马达带动起来。

结束语：从上分析可以了解， 在数控中心加工过程中， ATC装置的控制主要集中在换刀控制上， 所以整個设备运行都应该从控制方面入手， 这样才能提升装置的应用性能。同时在ATC装置的控制过程中还存在着很多的故障， 只有处理好这些故障， 并且及时地针对故障进行预防， 保障装置的应用安全。

参考文献：

[1]王磊.数控加工中心ATC装置的控制分析与故障排除[J].内燃机与配件，2018（03）：95-96.

[2]晁晓圆.数控加工中心ATC装置的控制分析与故障排除[J].机床与液压，2017，45（02）：160-162.