四工位電動(dòng)刀架拆裝與調(diào)試（課堂PPT）

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11、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、刀架的常見故障排除

7、刀架的日常維護(hù)及注意事項(xiàng)

21、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)控車床上，使零件一次裝夾就完成車端面、外圓、內(nèi)孔、螺紋、割槽等各種加工工序。3

常用電工測(cè)量方法主要技術(shù)參數(shù)表4

常用電工測(cè)量方法外形尺寸參數(shù)5

常用電工測(cè)量方法外形尺寸值6

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。

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常用電工測(cè)量方法刀架在機(jī)床上的安裝（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（一般是車床中拖板上），用一字螺絲刀拆下端蓋上M10x1.5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。如果下刀體上有銷孔，可以配打錐銷孔。82、刀架的機(jī)械結(jié)構(gòu)刀架機(jī)械結(jié)構(gòu)圖9刀架各零件名稱及材料1011（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)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)離合盤轉(zhuǎn)動(dòng)，離合銷在離合盤平面上滑動(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，脫開距離大約為0.8-1mm時(shí)，離合銷進(jìn)入離合盤槽中；（5）此時(shí)螺桿旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)離合盤、離合盤帶動(dòng)離合銷、離合銷帶動(dòng)夾緊輪，夾緊輪帶動(dòng)上刀體及反靠銷開始轉(zhuǎn)位，反靠銷從反靠盤粗定位槽內(nèi)起出，上刀體便開始轉(zhuǎn)位換刀；3、刀架的工作原理及換刀過(guò)程12（6）當(dāng)上刀體轉(zhuǎn)到系統(tǒng)設(shè)定刀位時(shí)，發(fā)信盤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、控制系統(tǒng)發(fā)出反轉(zhuǎn)繼電器吸合和延時(shí)信號(hào)，電機(jī)反轉(zhuǎn)；（7）螺桿反向旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)離合盤、離合銷、反靠銷、上刀體反轉(zhuǎn)，當(dāng)反靠銷在反靠盤平面上反轉(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）離合盤在螺桿的帶動(dòng)下繼續(xù)反轉(zhuǎn)，離合銷從離合盤撥位槽中起出，夾緊輪在螺桿的反轉(zhuǎn)帶動(dòng)下開始下降，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，（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)0.15s，反轉(zhuǎn)繼電器脫開），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132：刀架的動(dòng)作順序1）不帶鎖緊回答信號(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→上刀體轉(zhuǎn)位→到位信號(hào)→正轉(zhuǎn)繼電器松開→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→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→上刀體轉(zhuǎn)位→到位信號(hào)→正轉(zhuǎn)繼電器松開→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→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14刀架換刀過(guò)程中能實(shí)現(xiàn)免抬起功能的原因？夾緊輪能沿著銷子在上刀體內(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151、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)得電后開始正轉(zhuǎn)，同時(shí)刀架信號(hào)盤按順序發(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。此方式我廠配有15T控制盒，用戶可根據(jù)需要選用。2）刀架接線表：4、刀架的電氣控制164、刀架的電氣控制15T刀架控制盒接線表：刀架信號(hào)線接口（15芯孔式插頭）刀架電機(jī)線接口（4芯針式航空插頭）控制信號(hào)線接口（15芯針式插頭）電源線接口（4芯針式航空插頭）174、刀架的電氣控制184、刀架的電氣控制電氣控制注意事項(xiàng)（1）霍爾發(fā)訊盤：采用開關(guān)型、單極性霍爾傳感器發(fā)訊。其輸出為NPN型常開輸出，低電平有效，最大額定輸出電流25mA，使用電源為12V-24VDC。（2）發(fā)訊盤設(shè)計(jì)有限流保護(hù)電路。如果發(fā)訊盤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)需斷開發(fā)訊盤電源,排除電路故障,重新上電即能正常工作。因此刀架接線時(shí)應(yīng)確認(rèn)發(fā)訊盤的負(fù)載電流是否符合要求。例如不能用發(fā)訊盤直接帶繼電器等大負(fù)載器件,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)訊盤有12V和24VDC二種規(guī)格，使用前應(yīng)確認(rèn)所使用發(fā)訊盤的電源規(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。建議在24V電源下使用2KΩ，1/2W電阻。195、刀架的拆卸205、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；（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，拆下小螺母，取出發(fā)訊盤；（5）松開防松螺釘，拆下大螺母，止退圈，取出鍵，軸承；（6）取出離合盤（注意與螺桿的位置），離合銷及彈簧；（7）夾住反靠銷逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)上刀體，取出上刀體；(注意事項(xiàng))215、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，并從夾緊輪中取出反靠銷。（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。225、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，否則反靠銷掉下來(lái)落入反靠盤槽中后，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。236、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，夾緊輪和外齒圈裝入上刀體（注意與上刀體的位置），用螺釘和錐銷固定；（5）將兩顆反靠銷分別裝入夾緊輪的銷孔內(nèi)，用黃油黏住，使反靠銷不掉落即可；（6）將上刀體旋入螺桿，使螺桿上端面高出夾緊輪平面2-3mm，將彈簧和離合銷放入銷孔內(nèi)，用力抵住離合銷，左右旋轉(zhuǎn)上刀體，使反靠銷進(jìn)入反靠盤槽內(nèi)，此時(shí)上刀體與下刀體四方應(yīng)對(duì)齊。24（7）裝上離合盤；（注意，離合盤有方向）（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、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、小螺母，用小螺母將發(fā)訊盤擰緊，接上信號(hào)線。（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25刀架裝配注意事項(xiàng)（1）將夾緊輪及外齒圈裝入上刀體時(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)將兩顆反靠銷用黃油黏在夾緊輪的銷孔內(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，將彈簧和離合銷放入銷孔內(nèi)，用力抵住離合銷，左右旋轉(zhuǎn)上刀體，使反靠銷進(jìn)入反靠盤槽內(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，以便離盒盤的裝入，螺桿上的銷應(yīng)裝入離合盤的孔中，此時(shí)夾緊輪上的離合銷也應(yīng)正好在離合盤的槽中，注意離合盤的位置，離合盤和螺桿上的銷孔是不對(duì)稱的。（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。6、刀架的裝配26刀架裝配注意事項(xiàng)（5）注意發(fā)訊盤內(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)線的接線順序?yàn)椋杭t線接（+），黃線接（-），白線接1號(hào)刀位，藍(lán)線接2號(hào)刀位，紫線接3號(hào)刀位，橙線接4號(hào)刀位（發(fā)訊盤上寫有數(shù)字）。6、刀架的裝配277、刀架常見故障與排除方法288、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