四工位電動(dòng)刀架拆裝與調(diào)試

1、電動(dòng)刀架拆裝與調(diào)試,授課日期: 2015年11月,授課教師: 吳鴻雁,1、刀架主要性能參數(shù)及選型介紹,5、刀架的拆卸、裝配與調(diào)試,3、刀架的工作原理及換刀過(guò)程,2、刀架的機(jī)械結(jié)構(gòu),4、刀架的電氣控制原理,6、刀架的常見(jiàn)故障排除,7、刀架的日常維護(hù)及注意事項(xiàng),1、刀架主要性能參數(shù)及選型介紹,LD4B系列數(shù)控立式轉(zhuǎn)塔刀架，是數(shù)控車(chē)床關(guān)鍵功能部件之一。刀架轉(zhuǎn)位時(shí)上刀體免抬起，定位精度高，采用霍爾元件發(fā)信，具有良好的防水性能。廣泛應(yīng)用于各種數(shù)控車(chē)床上，使零件一次裝夾就完成車(chē)端面、外圓、內(nèi)孔、螺紋、割槽等各種加工工序。,常用電工測(cè)量方法,主要技術(shù)參數(shù)表,常用電工測(cè)量方法,外形尺寸參數(shù),常用電工測(cè)量方法,

2、外形尺寸值,常用電工測(cè)量方法,刀架的選用,選用合適的數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架對(duì)數(shù)控機(jī)床是很重要的環(huán)節(jié)，它的大小規(guī)格、技術(shù)參數(shù)直接影響數(shù)控機(jī)床的性能、零件的加工精度、使用壽命等，因此，選用刀架必須注意以下幾個(gè)方面： （1）刀架的中心高H2（刀架上刀體刀具安裝面到刀架底面的距離）加上所用刀具的高度，必須與機(jī)床的中心高（主軸中心到中拖板之間的距離H）一致，如果不能一致，則選用刀架中心高低于機(jī)床中心高，但必須是最接近的，然后在刀架底面加相應(yīng)厚度的墊板； （2）選用與機(jī)床相應(yīng)規(guī)格的刀架。如果刀架小，刀具大，過(guò)寬的刀具會(huì)凸出上刀體，產(chǎn)生不安全因素，對(duì)刀架的剛性、使用壽命都會(huì)產(chǎn)生影響。,常用電工測(cè)量方法,刀架在機(jī)床上的

3、安裝,（1）測(cè)量刀架中心高與機(jī)床中心高是否一致，如果刀架中心高低的，預(yù)先準(zhǔn)備相應(yīng)厚度的墊板； （2）預(yù)先按刀架的安裝尺寸在安裝位置（一般為中拖板）打四個(gè)相應(yīng)的螺紋孔，準(zhǔn)備四只相應(yīng)的內(nèi)六角螺釘和扳手； （3）把刀架置于安裝位置（一般是車(chē)床中拖板上），用一字螺絲刀拆下端蓋上M10 x1.5的悶頭螺釘； （4）用內(nèi)六角扳手（蝸桿軸端有6mm內(nèi)六角孔），從端蓋方向順時(shí)針（面向端蓋）搖動(dòng)蝸桿，使上刀體轉(zhuǎn)動(dòng)約45，下刀體上露出四個(gè)安裝孔，把螺釘放入并擰緊。如果下刀體上有銷(xiāo)孔，可以配打錐銷(xiāo)孔。,2、 刀架的機(jī)械結(jié)構(gòu),刀架機(jī)械結(jié)構(gòu)圖,刀架各零件名稱(chēng)及材料,（1）當(dāng)機(jī)床需要換刀加工時(shí)，控制系統(tǒng)發(fā)出換刀信號(hào)，正轉(zhuǎn)

4、繼電器吸合，電機(jī)正轉(zhuǎn)； （2）電機(jī)通過(guò)左、右聯(lián)軸器帶動(dòng)蝸桿蝸輪副旋轉(zhuǎn)，蝸輪帶動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)； （3）螺桿旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)夾緊輪上升，同時(shí)螺桿帶動(dòng)離合盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，離合銷(xiāo)在離合盤(pán)平面上滑動(dòng)； （4）在螺桿的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)下夾緊輪一直上升，并與上、下刀體上的齒圈脫開(kāi)，脫開(kāi)距離大約為0.8-1mm時(shí)，離合銷(xiāo)進(jìn)入離合盤(pán)槽中； （5）此時(shí)螺桿旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)離合盤(pán)、離合盤(pán)帶動(dòng)離合銷(xiāo)、離合銷(xiāo)帶動(dòng)夾緊輪，夾緊輪帶動(dòng)上刀體及反靠銷(xiāo)開(kāi)始轉(zhuǎn)位，反靠銷(xiāo)從反靠盤(pán)粗定位槽內(nèi)起出，上刀體便開(kāi)始轉(zhuǎn)位換刀；,3、刀架的工作原理及換刀過(guò)程,（6）當(dāng)上刀體轉(zhuǎn)到系統(tǒng)設(shè)定刀位時(shí)，發(fā)信盤(pán)上霍爾元件與磁鋼感應(yīng)發(fā)出到位信號(hào)，正轉(zhuǎn)繼電器脫開(kāi)、控制系統(tǒng)發(fā)出反轉(zhuǎn)繼電器吸合和延

5、時(shí)信號(hào)，電機(jī)反轉(zhuǎn)； （7）螺桿反向旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)離合盤(pán)、離合銷(xiāo)、反靠銷(xiāo)、上刀體反轉(zhuǎn)，當(dāng)反靠銷(xiāo)在反靠盤(pán)平面上反轉(zhuǎn)經(jīng)過(guò)粗定位槽時(shí)，便落入粗定位槽內(nèi)，夾緊輪及其上的上刀體無(wú)法再旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了粗定位狀態(tài)； （8）離合盤(pán)在螺桿的帶動(dòng)下繼續(xù)反轉(zhuǎn)，離合銷(xiāo)從離合盤(pán)撥位槽中起出，夾緊輪在螺桿的反轉(zhuǎn)帶動(dòng)下開(kāi)始下降，直至與上、下刀體的端齒完全嚙合，實(shí)現(xiàn)精定位，刀架鎖緊。 （9）此時(shí)反轉(zhuǎn)時(shí)間到，反轉(zhuǎn)繼電器脫開(kāi)，（刀架帶回答信號(hào)時(shí)，刀架鎖緊后發(fā)出鎖緊信號(hào)，系統(tǒng)收到鎖緊信號(hào)后延時(shí)0.15 s，反轉(zhuǎn)繼電器脫開(kāi)），電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，刀架換刀程序結(jié)束，系統(tǒng)指令執(zhí)行下一道加工程序。,3、刀架的工作原理及換刀過(guò)程,2：刀架的動(dòng)作順序 1）不帶

6、鎖緊回答信號(hào)刀架的動(dòng)作順序： 換刀信號(hào) 正轉(zhuǎn)繼電器吸合 電機(jī)正轉(zhuǎn) 夾緊輪與端齒脫開(kāi) 上刀體轉(zhuǎn)位 到位信號(hào) 正轉(zhuǎn)繼電器松開(kāi) 反轉(zhuǎn)延時(shí)信號(hào) 反轉(zhuǎn)繼電器吸合 電機(jī)反轉(zhuǎn) 粗定位 夾緊輪與端齒嚙合精定位并夾緊 反轉(zhuǎn)繼電器松開(kāi) 電機(jī)停轉(zhuǎn) 系統(tǒng)執(zhí)行下道工序 2）帶鎖緊回答信號(hào)刀架的動(dòng)作順序： 換刀信號(hào) 正轉(zhuǎn)繼電器吸合 電機(jī)正轉(zhuǎn) 夾緊輪與端齒脫開(kāi) 上刀體轉(zhuǎn)位 到位信號(hào) 正轉(zhuǎn)繼電器松開(kāi) 反轉(zhuǎn)信號(hào) 反轉(zhuǎn)繼電器吸合 電機(jī)反轉(zhuǎn) 粗定位 夾緊輪與端齒嚙合精定位并夾緊 刀架發(fā)出鎖緊信號(hào) 延時(shí)0.15s 反轉(zhuǎn)繼電器松開(kāi) 電機(jī)停轉(zhuǎn) 系統(tǒng)執(zhí)行下道工序。,3、刀架的工作原理及換刀過(guò)程,刀架換刀過(guò)程中能實(shí)現(xiàn)免抬起功能的原因？ 夾緊

7、輪能沿著銷(xiāo)子在上刀體內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)，因此換刀過(guò)程中不需要整個(gè)上刀體上下移動(dòng)。,3、刀架的工作原理及換刀過(guò)程,1、15T收信式控制原理 1）刀架工作時(shí)，首先數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出正轉(zhuǎn)信號(hào)（低電平），控制正轉(zhuǎn)繼電器工作，刀架電機(jī)得電后開(kāi)始正轉(zhuǎn)，同時(shí)刀架信號(hào)盤(pán)按順序發(fā)出刀位信號(hào)給系統(tǒng)，當(dāng)系統(tǒng)收到所要的刀位信號(hào)后，撤消正轉(zhuǎn)信號(hào)，發(fā)出反轉(zhuǎn)信號(hào)，反轉(zhuǎn)繼電器工作，刀架電機(jī)得電反轉(zhuǎn)，刀架開(kāi)始反轉(zhuǎn)鎖緊，反轉(zhuǎn)信號(hào)時(shí)間由系統(tǒng)設(shè)定，反轉(zhuǎn)時(shí)間到，撤消反轉(zhuǎn)信號(hào)，刀架電機(jī)失電停轉(zhuǎn)，刀架換刀完成。此方式我廠(chǎng)配有15T控制盒，用戶(hù)可根據(jù)需要選用。 2）刀架接線(xiàn)表：,4、刀架的電氣控制,4、刀架的電氣控制,15T刀架控制盒接線(xiàn)表： 刀架信號(hào)線(xiàn)

8、接口（15芯孔式插頭）,刀架電機(jī)線(xiàn)接口（4芯針式航空插頭）,控制信號(hào)線(xiàn)接口（15芯針式插頭）,電源線(xiàn)接口（4芯針式航空插頭）,4、刀架的電氣控制,4、刀架的電氣控制,電氣控制注意事項(xiàng),（1）霍爾發(fā)訊盤(pán)：采用開(kāi)關(guān)型、單極性霍爾傳感器發(fā)訊。其輸出為NPN型常開(kāi)輸出，低電平有效，最大額定輸出電流25mA，使用電源為12V-24VDC。 （2）發(fā)訊盤(pán)設(shè)計(jì)有限流保護(hù)電路。如果發(fā)訊盤(pán)的輸出電流大于額定輸出電流則保護(hù)電路啟動(dòng),切斷所有刀位信號(hào)輸出電流(刀架連轉(zhuǎn))。此時(shí)需斷開(kāi)發(fā)訊盤(pán)電源,排除電路故障,重新上電即能正常工作。因此刀架接線(xiàn)時(shí)應(yīng)確認(rèn)發(fā)訊盤(pán)的負(fù)載電流是否符合要求。例如不能用發(fā)訊盤(pán)直接帶繼電器等大負(fù)載器

9、件,另外加上拉電阻時(shí)上拉電阻阻值不可太小。帶保護(hù)的發(fā)訊盤(pán)有12V和24VDC二種規(guī)格，使用前應(yīng)確認(rèn)所使用發(fā)訊盤(pán)的電源規(guī)格。 （3）上拉電阻：有些CNC系統(tǒng)要求刀位輸入信號(hào)高電平有效，此時(shí)應(yīng)加上拉電阻，上拉電阻阻值及功率不可太小，以免損壞發(fā)訊盤(pán)。建議在24V電源下使用2K，1/2W電阻。,5、刀架的拆卸,5、刀架的拆卸,刀架拆卸工藝流程,（1）拆卸下悶頭，用內(nèi)六角扳手順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)蝸桿，使夾緊輪松開(kāi)； （2）拆下鋁蓋，發(fā)訊座（發(fā)訊座內(nèi)的磁鋼不建議拆下）； （4）拆下信號(hào)線(xiàn)，拆下小螺母，取出發(fā)訊盤(pán)； （5）松開(kāi)防松螺釘，拆下大螺母，止退圈，取出鍵，軸承； （6）取出離合盤(pán)（注意與螺桿的位置），離合銷(xiāo)及

10、彈簧； （7）夾住反靠銷(xiāo)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)上刀體，取出上刀體；(注意事項(xiàng)),5、刀架的拆卸,刀架拆卸工藝流程,（8）對(duì)上刀體進(jìn)行拆解，拆卸下外齒圈上螺釘，用頂絲將外齒圈頂出，取出夾緊輪，長(zhǎng)圓柱銷(xiāo)，并從夾緊輪中取出反靠銷(xiāo)。 （9）拆下定軸與下刀體的聯(lián)接螺釘，取出定軸、推力球軸承，蝸輪及螺桿。,5、刀架的拆卸,刀架拆卸過(guò)程中的注意事項(xiàng)：,（1）在拆卸前先要利用內(nèi)六角扳手順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)蝸桿，使夾緊輪抬起，刀架處于松開(kāi)狀態(tài)，否則大螺母不易于拆卸下來(lái)。 （2）逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)取出上刀體時(shí)，注意夾緊反靠銷(xiāo)，否則反靠銷(xiāo)掉下來(lái)落入反靠盤(pán)槽中后，上刀體就不能旋轉(zhuǎn)了，此時(shí)可順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)蝸桿，手扶住上刀體使其不動(dòng)，使上刀體內(nèi)的夾緊輪上

11、升，從而使整個(gè)上刀體從螺桿上拆卸下來(lái)。 （3）從上刀體上拆卸下外齒圈，可采用頂絲頂出，外齒圈上有相應(yīng)的頂絲孔。,6、刀架的裝配,刀架裝配的工藝流程,（1）裝配時(shí)所有零件清洗干凈，傳動(dòng)部件上潤(rùn)滑脂； （2）將蝸輪及螺桿，從下刀體底部裝入，使蝸輪與蝸桿嚙合好； （3）將推力球軸承（緊片在下，松片在上）套入定軸，將定軸裝入下刀體底部，擰緊定軸與下刀體聯(lián)接的螺釘； （4）將長(zhǎng)圓柱銷(xiāo)，夾緊輪和外齒圈裝入上刀體（注意與上刀體的位置），用螺釘和錐銷(xiāo)固定； （5）將兩顆反靠銷(xiāo)分別裝入夾緊輪的銷(xiāo)孔內(nèi)，用黃油黏住，使反靠銷(xiāo)不掉落即可； （6）將上刀體旋入螺桿，使螺桿上端面高出夾緊輪平面2-3mm，將彈簧和離合銷(xiāo)放

12、入銷(xiāo)孔內(nèi)，用力抵住離合銷(xiāo)，左右旋轉(zhuǎn)上刀體，使反靠銷(xiāo)進(jìn)入反靠盤(pán)槽內(nèi)，此時(shí)上刀體與下刀體四方應(yīng)對(duì)齊。,（7）裝上離合盤(pán)；（注意，離合盤(pán)有方向） （8）裝上推力球軸承（緊片在上，松片在下）、鍵、止退圈、大螺母，擰緊大螺母；（注意大螺母一定要擰緊） （9）用內(nèi)六角扳手旋轉(zhuǎn)蝸桿（蝸桿軸端有內(nèi)六角孔），使每個(gè)刀位都能正常轉(zhuǎn)位、松開(kāi)、鎖緊。擰緊大螺母上的防松螺釘； （10）裝上發(fā)訊座（發(fā)訊座內(nèi)有磁鋼，一般不建議拆下）、發(fā)訊盤(pán)、小螺母，用小螺母將發(fā)訊盤(pán)擰緊，接上信號(hào)線(xiàn)。（紅接“+”，黃接“-”，或綠接“-”） （11）通電試運(yùn)行。,刀架裝配的工藝流程,6、刀架的裝配,刀架裝配注意事項(xiàng),（1）將夾緊輪及外齒圈裝

13、入上刀體時(shí)，要注意夾緊輪、外齒圈與上刀體之間的相互位置。 （2）將上刀體旋入螺桿的時(shí)候，應(yīng)將兩顆反靠銷(xiāo)用黃油黏在夾緊輪的銷(xiāo)孔內(nèi)，防止其掉落。將上刀體旋入螺桿，使螺桿上端面高出夾緊輪平面2-3mm，將彈簧和離合銷(xiāo)放入銷(xiāo)孔內(nèi)，用力抵住離合銷(xiāo)，左右旋轉(zhuǎn)上刀體，使反靠銷(xiāo)進(jìn)入反靠盤(pán)槽內(nèi)，此時(shí)上刀體與下刀體四方應(yīng)對(duì)齊。 （3）略微調(diào)整螺桿位置，以便離盒盤(pán)的裝入，螺桿上的銷(xiāo)應(yīng)裝入離合盤(pán)的孔中，此時(shí)夾緊輪上的離合銷(xiāo)也應(yīng)正好在離合盤(pán)的槽中，注意離合盤(pán)的位置，離合盤(pán)和螺桿上的銷(xiāo)孔是不對(duì)稱(chēng)的。 （4）大螺母一定要擰緊，否則刀架無(wú)法鎖緊，或者鎖緊之后無(wú)法松開(kāi)。,6、刀架的裝配,刀架裝配注意事項(xiàng),（5）注意發(fā)訊盤(pán)內(nèi)的霍爾元件與磁鋼的位置，磁鋼的高度應(yīng)該跟霍爾元件對(duì)齊，在圓周方向上，一般情況在刀架鎖緊狀態(tài)下進(jìn)行調(diào)整，使霍爾元件比磁鋼向前（順時(shí)針）大約磁鋼寬度的三分之一。 （6）信號(hào)線(xiàn)的接線(xiàn)順序?yàn)椋杭t線(xiàn)接（+），黃線(xiàn)接（-），白線(xiàn)接1號(hào)刀位，藍(lán)線(xiàn)接2號(hào)刀位，紫線(xiàn)接3號(hào)刀位，橙線(xiàn)接4號(hào)刀位（發(fā)訊盤(pán)上寫(xiě)有數(shù)字）。,6、刀架的裝配,7、刀架常見(jiàn)故障與排除方法,8、刀架的日常維護(hù)及注意事項(xiàng),1、在維修、調(diào)整、清理、拆卸和安裝本刀架前，必須先關(guān)閉主電源； 2、刀架電機(jī)使用電源為：50