数控车床四方刀架拆装调试
【摘要】本文介绍了四方位简易刀架。电机使用三相异步电动机驱动，位置检测装置采用的是霍尔元件。这种刀架只能单方向旋转换刀，电机正向转换刀架，反向旋转触发锁紧。本文还介绍了常见的刀架的拆装调试和故障原因及排除方法。
目录
引言 1
一、 数控机床刀架机械结构 2
（一） 概述 2
（二） 数控机床的刀架分类 2
（三） 数控车床四方位刀架 3
二、 数控机床的刀架电气控制 7
（一） 霍尔元件在刀架中的运用 7
（二） 四方刀架PLC接线图 8
三、 数控机床刀架常见故障及分析 10
（一） 常见的故障及分析 10
（二） 注意事项 10
总结 12
参考文献 13
谢辞 14
引言
随着社会经济的发展，机械加工已经满足不了人们对加工速度和质量的要求，将机器实现计算机自动化控制是必不可少的，于是，1949年，美国帕森斯公司在麻省理工学院伺服机构研究室的科学家的协助下，开始研发计算机对机器的控制，并于1952年试制成功第一台由大型立式三坐标数控铣床，不久即开始正式生产，于1957年正式投入使用。计算机控制机械的加工广泛的应用开来。
数控技术的广大发展和应用带来的一个根本上的问题，计算机控制机械，都是没有人工的保护，对机械造成的伤害总是或多或少，各种方面的磨损和伤害影响机械的工作效率和产品质量得不到保证，因此对机械的包养和拆装调试是非常重要的。
一般情况下，数控机床某一个位置出了故障，会有相应的人员进行修理和调试，接下来我将对数控车床四方位刀架的拆装，故障和调试做一下简要的概括。
数控机床刀架机械结构
概述
数控机床刀架安放这种各样的刀具，大多数安装刀具的刀架直接的参与切削工作，如数控车床上的四方位刀架，转塔刀架，自动化车床的转塔刀架和天平刀架，回轮式数控车床的回轮式刀架等。这些刀架既要安放刀具，而且部分刀架还直接参与切削，承受极大的切削力压迫，所以它经常会成为比较薄弱的部位而产生故障。随着社会经济技术的发展，数控机床的刀架产生了许多变化，尤其是数控车床，采用电接触的自动换
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刀刀架，少部分还使用两个回转刀盘。大型的加工中心为了方便存放刀具和换刀，则采用了刀库和换刀机械爪，实现了大容量存放刀具和自动交换刀的功能，这种刀库安放刀具的数量有几十把到上百把不等，自动交换刀的时间从原来十几秒进而升级到几秒，大大的节约了换刀的时间。因此，刀架的耐震动性能和结构往往影响到机床的加工性能，加工效率。
数控机床的刀架分类
数控刀架是一个大类，它包含排刀式刀架（图11）和回转类刀架(图12) 。
排刀式刀架，刀架排成一排固定在滑轨上，用什么样的刀加工，沿着滑轨X方向进行选择，以加工棒料或盘类零件为主，摆放的刀架较少且不灵活。
回转刀架是现阶段数控车床最常用的一种典型的换刀刀架，有平面旋转和上下旋转，换刀的方式也较为简单。回转刀架上各个转头安装着不同用途的刀具，通过电机的旋转、给予数控系统反馈装置信号，电机停止旋转，实现机床的自动换刀。回转刀架分度准确、定位可靠、重复定位精度高、转位速度快、夹紧性好，可以保障数控车床的高精度和高效率。回转类刀架，要保证回转刀架在每次转位的重复定位精度，就必须具有良好的强度和刚度，以承受粗加工的切削力。
自动换刀刀架是数控车床最广泛的一种辅助装置，加工一个零件，采用不同的刀具，同时安放在刀架上，以计算机控制加工，完成多种加工工序，以缩短加工所需要时间，同时加工同一个工件，不需要重复的安装工件，大幅度减少了安装工件产生的误差，从而提高机床的加工效率。
上述排刀式刀架和回转类刀架由于本生装置较为简单，安装的刀具也有所限制，不可能安装较多的刀具，即使是装备两个刀架，安装的刀具也会较少，反而增加的数控机床的负荷。由于加工大型工件需要数量较多的刀具，带刀库的自动换刀装置（如图13）也由此发展而来。带刀库的自动换刀装置由刀库和刀具交换机构组成，计算机给予刀库信号，开始旋转，停止，反馈装置发出信号，计算机接收信号，发出信号给刀爪，刀爪伸出换刀，换刀完成。大型的卧式加工中心和龙门加工中心会采用此类的刀架。
数控车床四方位刀架
换刀原理
松开：电机与刀架内的蜗杆相连，计算机给与电机信号，蜗杆转动，带动配套的涡轮转动。涡轮与其中的一根丝杆是一体的，刀架没有动作时，丝杆转动上升，上升到一定的位置，丝杆上端的压板松开，刀架松开。
换刀：刀架松开后，丝杆保持转动，刀架在丝杆摩擦力的作用下旋转进行换刀；
定位：刀架的每一个刀位上都有一个永久磁铁做成的感应器，当转到需要的刀具时，感应器发出信号给反馈中心，反馈中心传递给刀架电机，刀架电机开始反方向旋转，刀架这个时候是没有动作的。
锁紧：刀架只能沿一个方向旋转，当丝杠反转时，丝杠上端的压板向下运动，将刀架锁紧。
拆卸与安装
拆卸
1、拆下闷头，其外形结构如图14，用内六角顺时针转动蜗杆，使离合盘松开。
2、拆下铝盖，罩座。
3、拆下电机感应线，小螺母，取出发讯盘。如图15所示。
4、按顺序拆下固定螺母，取下限位块，取出定位键，垫圈和轴承。
5、取下离合盘，轴套，离合销和弹簧。
6、夹住反靠销逆时针旋转上刀体，取出上刀体。如图16所示。
7、拆下电机罩，电机，联接座，轴承盖，蜗杆。
8、拆下底盘，取出定位轴，蜗轮，蜗杆，轴承。如图17所示。
9、拆下反靠盘，保护圈。
10、拆下外齿环。
装配步骤如下：
第一步：两销对准两孔初定位盘。
第二步：用木槌打紧定位盘。
第三步：用内六角扳手拧紧四个螺钉。
第四步：检查螺钉是否拧紧（若没拧紧，会引起刀架定位不准或出现异常情况）。
第五步：平面轴承分大小孔，要分清内孔较小的在轴里面。
第六步：装配平面轴承，内径大的在轴外面。
第七步：在钢珠盘两边适当加黄油。
目录
引言 1
一、 数控机床刀架机械结构 2
（一） 概述 2
（二） 数控机床的刀架分类 2
（三） 数控车床四方位刀架 3
二、 数控机床的刀架电气控制 7
（一） 霍尔元件在刀架中的运用 7
（二） 四方刀架PLC接线图 8
三、 数控机床刀架常见故障及分析 10
（一） 常见的故障及分析 10
（二） 注意事项 10
总结 12
参考文献 13
谢辞 14
引言
随着社会经济的发展，机械加工已经满足不了人们对加工速度和质量的要求，将机器实现计算机自动化控制是必不可少的，于是，1949年，美国帕森斯公司在麻省理工学院伺服机构研究室的科学家的协助下，开始研发计算机对机器的控制，并于1952年试制成功第一台由大型立式三坐标数控铣床，不久即开始正式生产，于1957年正式投入使用。计算机控制机械的加工广泛的应用开来。
数控技术的广大发展和应用带来的一个根本上的问题，计算机控制机械，都是没有人工的保护，对机械造成的伤害总是或多或少，各种方面的磨损和伤害影响机械的工作效率和产品质量得不到保证，因此对机械的包养和拆装调试是非常重要的。
一般情况下，数控机床某一个位置出了故障，会有相应的人员进行修理和调试，接下来我将对数控车床四方位刀架的拆装，故障和调试做一下简要的概括。
数控机床刀架机械结构
概述
数控机床刀架安放这种各样的刀具，大多数安装刀具的刀架直接的参与切削工作，如数控车床上的四方位刀架，转塔刀架，自动化车床的转塔刀架和天平刀架，回轮式数控车床的回轮式刀架等。这些刀架既要安放刀具，而且部分刀架还直接参与切削，承受极大的切削力压迫，所以它经常会成为比较薄弱的部位而产生故障。随着社会经济技术的发展，数控机床的刀架产生了许多变化，尤其是数控车床，采用电接触的自动换
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
刀刀架，少部分还使用两个回转刀盘。大型的加工中心为了方便存放刀具和换刀，则采用了刀库和换刀机械爪，实现了大容量存放刀具和自动交换刀的功能，这种刀库安放刀具的数量有几十把到上百把不等，自动交换刀的时间从原来十几秒进而升级到几秒，大大的节约了换刀的时间。因此，刀架的耐震动性能和结构往往影响到机床的加工性能，加工效率。
数控机床的刀架分类
数控刀架是一个大类，它包含排刀式刀架（图11）和回转类刀架(图12) 。
排刀式刀架，刀架排成一排固定在滑轨上，用什么样的刀加工，沿着滑轨X方向进行选择，以加工棒料或盘类零件为主，摆放的刀架较少且不灵活。
回转刀架是现阶段数控车床最常用的一种典型的换刀刀架，有平面旋转和上下旋转，换刀的方式也较为简单。回转刀架上各个转头安装着不同用途的刀具，通过电机的旋转、给予数控系统反馈装置信号，电机停止旋转，实现机床的自动换刀。回转刀架分度准确、定位可靠、重复定位精度高、转位速度快、夹紧性好，可以保障数控车床的高精度和高效率。回转类刀架，要保证回转刀架在每次转位的重复定位精度，就必须具有良好的强度和刚度，以承受粗加工的切削力。
自动换刀刀架是数控车床最广泛的一种辅助装置，加工一个零件，采用不同的刀具，同时安放在刀架上，以计算机控制加工，完成多种加工工序，以缩短加工所需要时间，同时加工同一个工件，不需要重复的安装工件，大幅度减少了安装工件产生的误差，从而提高机床的加工效率。
上述排刀式刀架和回转类刀架由于本生装置较为简单，安装的刀具也有所限制，不可能安装较多的刀具，即使是装备两个刀架，安装的刀具也会较少，反而增加的数控机床的负荷。由于加工大型工件需要数量较多的刀具，带刀库的自动换刀装置（如图13）也由此发展而来。带刀库的自动换刀装置由刀库和刀具交换机构组成，计算机给予刀库信号，开始旋转，停止，反馈装置发出信号，计算机接收信号，发出信号给刀爪，刀爪伸出换刀，换刀完成。大型的卧式加工中心和龙门加工中心会采用此类的刀架。
数控车床四方位刀架
换刀原理
松开：电机与刀架内的蜗杆相连，计算机给与电机信号，蜗杆转动，带动配套的涡轮转动。涡轮与其中的一根丝杆是一体的，刀架没有动作时，丝杆转动上升，上升到一定的位置，丝杆上端的压板松开，刀架松开。
换刀：刀架松开后，丝杆保持转动，刀架在丝杆摩擦力的作用下旋转进行换刀；
定位：刀架的每一个刀位上都有一个永久磁铁做成的感应器，当转到需要的刀具时，感应器发出信号给反馈中心，反馈中心传递给刀架电机，刀架电机开始反方向旋转，刀架这个时候是没有动作的。
锁紧：刀架只能沿一个方向旋转，当丝杠反转时，丝杠上端的压板向下运动，将刀架锁紧。
拆卸与安装
拆卸
1、拆下闷头，其外形结构如图14，用内六角顺时针转动蜗杆，使离合盘松开。
2、拆下铝盖，罩座。
3、拆下电机感应线，小螺母，取出发讯盘。如图15所示。
4、按顺序拆下固定螺母，取下限位块，取出定位键，垫圈和轴承。
5、取下离合盘，轴套，离合销和弹簧。
6、夹住反靠销逆时针旋转上刀体，取出上刀体。如图16所示。
7、拆下电机罩，电机，联接座，轴承盖，蜗杆。
8、拆下底盘，取出定位轴，蜗轮，蜗杆，轴承。如图17所示。
9、拆下反靠盘，保护圈。
10、拆下外齿环。
装配步骤如下：
第一步：两销对准两孔初定位盘。
第二步：用木槌打紧定位盘。
第三步：用内六角扳手拧紧四个螺钉。
第四步：检查螺钉是否拧紧（若没拧紧，会引起刀架定位不准或出现异常情况）。
第五步：平面轴承分大小孔，要分清内孔较小的在轴里面。
第六步：装配平面轴承，内径大的在轴外面。
第七步：在钢珠盘两边适当加黄油。
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