電動刀架拆裝與調試授課日期: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、裝配與調試

3、刀架的工作原理及換刀過程2、刀架的機械結構4、刀架的電氣控制原理6、刀架的常見故障排除

7、刀架的日常維護及注意事項

21、刀架主要性能參數(shù)及選型介紹

LD4B系列數(shù)控立式轉塔刀架，是數(shù)控車床關鍵功能部件之一。刀架轉位時上刀體免抬起，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、內孔、螺紋、割槽等各種加工工序。3

常用電工測量方法主要技術參數(shù)表4

常用電工測量方法外形尺寸參數(shù)5

常用電工測量方法外形尺寸值6

常用電工測量方法刀架的選用

選用合適的數(shù)控轉塔刀架對數(shù)控機床是很重要的環(huán)節(jié)，它的大小規(guī)格、技術參數(shù)直接影響數(shù)控機床的性能、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床中心高，但必須是最接近的，然后在刀架底面加相應厚度的墊板；（2）選用與機床相應規(guī)格的刀架。如果刀架小，刀具大，過寬的刀具會凸出上刀體，產生不安全因素，對刀架的剛性、使用壽命都會產生影響。

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常用電工測量方法刀架在機床上的安裝（1）測量刀架中心高與機床中心高是否一致，如果刀架中心高低的，預先準備相應厚度的墊板；（2）預先按刀架的安裝尺寸在安裝位置（一般為中拖板）打四個相應的螺紋孔，準備四只相應的內六角螺釘和扳手；（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）用內六角扳手（蝸桿軸端有6mm內六角孔），從端蓋方向順時針（面向端蓋）搖動蝸桿，使上刀體轉動約45°，下刀體上露出四個安裝孔，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、刀架的機械結構刀架機械結構圖9刀架各零件名稱及材料1011（1）當機床需要換刀加工時，控制系統(tǒng)發(fā)出換刀信號，正轉繼電器吸合，電機正轉；（2）電機通過左、右聯(lián)軸器帶動蝸桿蝸輪副旋轉，蝸輪帶動螺桿旋轉；（3）螺桿旋轉帶動夾緊輪上升，同時螺桿帶動離合盤轉動，離合銷在離合盤平面上滑動；（4）在螺桿的旋轉帶動下夾緊輪一直上升，并與上、下刀體上的齒圈脫開，脫開距離大約為0.8-1mm時，離合銷進入離合盤槽中；（5）此時螺桿旋轉帶動離合盤、離合盤帶動離合銷、離合銷帶動夾緊輪，夾緊輪帶動上刀體及反靠銷開始轉位，反靠銷從反靠盤粗定位槽內起出，上刀體便開始轉位換刀；3、刀架的工作原理及換刀過程12（6）當上刀體轉到系統(tǒng)設定刀位時，發(fā)信盤上霍爾元件與磁鋼感應發(fā)出到位信號，正轉繼電器脫開、控制系統(tǒng)發(fā)出反轉繼電器吸合和延時信號，電機反轉；（7）螺桿反向旋轉帶動離合盤、離合銷、反靠銷、上刀體反轉，當反靠銷在反靠盤平面上反轉經過粗定位槽時，便落入粗定位槽內，夾緊輪及其上的上刀體無法再旋轉，實現(xiàn)了粗定位狀態(tài)；（8）離合盤在螺桿的帶動下繼續(xù)反轉，離合銷從離合盤撥位槽中起出，夾緊輪在螺桿的反轉帶動下開始下降，直至與上、下刀體的端齒完全嚙合，實現(xiàn)精定位，刀架鎖緊。（9）此時反轉時間到，反轉繼電器脫開，（刀架帶回答信號時，刀架鎖緊后發(fā)出鎖緊信號，系統(tǒng)收到鎖緊信號后延時0.15s，反轉繼電器脫開），電機停止轉動，刀架換刀程序結束，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程132：刀架的動作順序1）不帶鎖緊回答信號刀架的動作順序：換刀信號→正轉繼電器吸合→電機正轉→夾緊輪與端齒脫開→上刀體轉位→到位信號→正轉繼電器松開→反轉延時信號→反轉繼電器吸合→電機反轉→粗定位→夾緊輪與端齒嚙合精定位并夾緊→反轉繼電器松開→電機停轉→系統(tǒng)執(zhí)行下道工序2）帶鎖緊回答信號刀架的動作順序：換刀信號→正轉繼電器吸合→電機正轉→夾緊輪與端齒脫開→上刀體轉位→到位信號→正轉繼電器松開→反轉信號→反轉繼電器吸合→電機反轉→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→延時0.15s→反轉繼電器松開→電機停轉→系統(tǒng)執(zhí)行下道工序。3、刀架的工作原理及換刀過程14刀架換刀過程中能實現(xiàn)免抬起功能的原因？夾緊輪能沿著銷子在上刀體內上下運動，因此換刀過程中不需要整個上刀體上下移動。3、刀架的工作原理及換刀過程151、15T收信式控制原理1）刀架工作時，首先數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出正轉信號（低電平），控制正轉繼電器工作，刀架電機得電后開始正轉，同時刀架信號盤按順序發(fā)出刀位信號給系統(tǒng)，當系統(tǒng)收到所要的刀位信號后，撤消正轉信號，發(fā)出反轉信號，反轉繼電器工作，刀架電機得電反轉，刀架開始反轉鎖緊，反轉信號時間由系統(tǒng)設定，反轉時間到，撤消反轉信號，刀架電機失電停轉，刀架換刀完成。此方式我廠配有15T控制盒，用戶可根據需要選用。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：刀架信號線接口（15芯孔式插頭）刀架電機線接口（4芯針式航空插頭）控制信號線接口（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（1）霍爾發(fā)訊盤：采用開關型、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)訊盤設計有限流保護電路。如果發(fā)訊盤的輸出電流大于額定輸出電流則保護電路啟動,切斷所有刀位信號輸出電流(刀架連轉)。此時需斷開發(fā)訊盤電源,排除電路故障,重新上電即能正常工作。因此刀架接線時應確認發(fā)訊盤的負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載器件,另外加上拉電阻時上拉電阻阻值不可太小。帶保護的發(fā)訊盤有12V和24VDC二種規(guī)格，使用前應確認所使用發(fā)訊盤的電源規(guī)格。（3）上拉電阻：有些CNC系統(tǒng)要求刀位輸入信號高電平有效，此時應加上拉電阻，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，用內六角扳手順時針轉動蝸桿，使夾緊輪松開；（2）拆下鋁蓋，發(fā)訊座（發(fā)訊座內的磁鋼不建議拆下）；（4）拆下信號線，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）夾住反靠銷逆時針旋轉上刀體，取出上刀體；(注意事項)215、刀架的拆卸刀架拆卸工藝流程（8）對上刀體進行拆解，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程中的注意事項：（1）在拆卸前先要利用內六角扳手順時針轉動蝸桿，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。（2）逆時針旋轉取出上刀體時，注意夾緊反靠銷，否則反靠銷掉下來落入反靠盤槽中后，上刀體就不能旋轉了，此時可順時針轉動蝸桿，手扶住上刀體使其不動，使上刀體內的夾緊輪上升，從而使整個上刀體從螺桿上拆卸下來。（3）從上刀體上拆卸下外齒圈，可采用頂絲頂出，外齒圈上有相應的頂絲孔。236、刀架的裝配刀架裝配的工藝流程（1）裝配時所有零件清洗干凈，傳動部件上潤滑脂；（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，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，用力抵住離合銷，左右旋轉上刀體，使反靠銷進入反靠盤槽內，此時上刀體與下刀體四方應對齊。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）用內六角扳手旋轉蝸桿（蝸桿軸端有內六角孔），使每個刀位都能正常轉位、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，接上信號線。（紅接“+”，黃接“-”，或綠接“-”）（11）通電試運行。刀架裝配的工藝流程6、刀架的裝配25刀架裝配注意事項（1）將夾緊輪及外齒圈裝入上刀體時，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候，應將兩顆反靠銷用黃油黏在夾緊輪的銷孔內，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，用力抵住離合銷，左右旋轉上刀體，使反靠銷進入反靠盤槽內，此時上刀體與下刀體四方應對齊。（3）略微調整螺桿位置，以便離盒盤的裝入，螺桿上的銷應裝入離合盤的孔中，此時夾緊輪上的離合銷也應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稱的。（4）大螺母一定要擰緊，否則刀架無法鎖緊，或者鎖緊之后無法松開。6、刀架的裝配26刀架裝配注意事項（5）注意發(fā)訊盤內的霍爾元件與磁鋼的位置，磁鋼的高度應該跟霍爾元件對齊，在圓周方向上，一般情況在刀架鎖緊狀態(tài)下進行調整，使霍爾元件比磁鋼向前（順時針）大約磁鋼寬度的三分之一。（6）信號線的接線順序為：紅線接（+），黃線接（-），白線接1號刀位，藍線接2號刀位，紫線接3號刀位，橙線接4號刀位（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、刀架的日常維護及注意事項1、在維修、調整、清理、拆卸和安裝本刀架前，必須先關閉主電源；2、刀