【正文】 ………………………………………………… 20…………………………………………………… 21………………………………………………………… 23．3．1主軸電動(dòng)機(jī)的控制…………………………………………………………… 23………………………………………………………… 24…………………………………………………….… 25 、調(diào)試…………………………………………………………… 28 第四章LDB4系列電動(dòng)刀架………………………………………………………… 31 4．1概述…………………………………………………………………………. 31…………………………………………………………………………. 314．3工作原理…………………………………………………………………………. 31…………………………………………………………………………. 32 LDB系列刀架技術(shù)參數(shù)…………………………………………………………… 32 LDB系列刀架技術(shù)指標(biāo)…………………………………………………………… 33 LDB系列刀架安裝……………………………….………………………………… 35 四方刀架結(jié)構(gòu)組成……………………………………………………………… 35 刀架結(jié)構(gòu)零件實(shí)物圖…………………………………………………………… 35 ……………………………………………………………… 374．…………………………………………………………………………. 38 安裝尺寸參數(shù)…………………………………………………………………… 38 電動(dòng)刀架的電氣控制…………………………………………………………… 40 刀架調(diào)試…………………………………………………………………………. 43 數(shù)控車(chē)床刀架常見(jiàn)故障排除及方法分析……………………………………… 44 概述………………………………………………………………………… 44. 基礎(chǔ)知識(shí)…………………………………………………………………………. 44 故 障 舉 例………………………………………………………………………… 45總 結(jié)…………………………………………………………………………. 49一、引言數(shù)控刀架的發(fā)展趨勢(shì)是：隨著數(shù)控車(chē)床的發(fā)展，數(shù)控刀架開(kāi)始向快速換刀、電液組合驅(qū)動(dòng)和伺服驅(qū)動(dòng)方向發(fā)展。經(jīng)濟(jì)數(shù)控車(chē)床主要采用回轉(zhuǎn)刀架。如今，中國(guó)已成為制造業(yè)大國(guó)，但還不是制造業(yè)強(qiáng)國(guó)。我們要從制造業(yè)大國(guó)走向制造業(yè)強(qiáng)國(guó)，必須大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為主的先進(jìn)制造技術(shù)。在操作過(guò)程中需了解刀架的安裝、調(diào)試的基本知識(shí)，以便在出現(xiàn)故障后有一定解決故障的能力。目前國(guó)內(nèi)數(shù)控刀架以電動(dòng)為主，分為立式和臥式兩種。目前，該公司數(shù)控刀架的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)到了40％左右，受到一大批機(jī)床主機(jī)廠的稱贊。為此他們建議國(guó)家有關(guān)部門(mén)，盡快制定有關(guān)鼓勵(lì)、扶持國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床附件發(fā)展的相關(guān)政策，加大對(duì)數(shù)控機(jī)床附件行業(yè)科研和技改投入，使國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床附件行業(yè)有一個(gè)大發(fā)展。對(duì)于某些依賴于進(jìn)口的高檔數(shù)控車(chē)床，如高精度數(shù)控車(chē)床和車(chē)削中心(主軸徑跳軸跳≤)、適用耐熱合金和鈦合金零件加工的大功率、高扭矩?cái)?shù)控車(chē)床和車(chē)削中心等等要加強(qiáng)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)研究攻關(guān)，突破其核心技術(shù)。 數(shù)控車(chē)床刀架的作用及分類(lèi)1. 概述數(shù)控機(jī)床為了能在工件一次裝夾中完成多種甚至所有加工工序，以縮短輔助時(shí)間和減少多次安裝工件所引起的誤差，必須帶有自動(dòng)換刀裝置?；剞D(zhuǎn)刀架上分別安裝著四把、六把或更多的刀具，并按數(shù)控裝置的指令換刀。目前數(shù)控車(chē)床刀架基本為電動(dòng)刀架，其特點(diǎn)是定位更準(zhǔn)確、迅速。立式刀架大多用在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床上，多為斜軌。它是車(chē)床的支撐部件之一，其中起支撐、刀具裝夾作用；同時(shí)它也是進(jìn)給系統(tǒng)的一部分?；剞D(zhuǎn)刀架的采用的轉(zhuǎn)位、定位機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)刀架除采用液壓缸轉(zhuǎn)位和定位銷(xiāo)定位以外，還可采用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)離合器定位，以及其他轉(zhuǎn)位和定位機(jī)構(gòu)?；剞D(zhuǎn)刀架采用液壓缸轉(zhuǎn)位和定位銷(xiāo)定位的方式圖817為數(shù)控車(chē)床六角回轉(zhuǎn)刀架，它適用于盤(pán)類(lèi)零件的加工。 4－齒圈 11－推桿同時(shí)，活塞桿下端的端齒離合器與空套齒輪5結(jié)合?；钊男谐虘?yīng)等于齒輪5分度圓周長(zhǎng)的1/6，并由限位開(kāi)關(guān)控制。齒輪3的底盤(pán)上精確地安裝有6個(gè)帶斜楔的圓柱固定插銷(xiāo)9，利用活動(dòng)插銷(xiāo)10消除定位銷(xiāo)與孔之間的間隙，實(shí)現(xiàn)反靠定位。 刀架壓緊之后，壓力油從d孔進(jìn)入轉(zhuǎn)位液壓缸的右腔，活塞6帶動(dòng)齒條復(fù)位，由于此時(shí)端齒離合器已脫開(kāi)，齒條帶動(dòng)齒輪3在軸上空轉(zhuǎn)。它是通過(guò)若干個(gè)安裝在各傳動(dòng)軸上的離合器的吸合和分離的不同組合來(lái)改變齒輪的傳動(dòng)路線，實(shí)現(xiàn)主軸的變速。四方刀架結(jié)構(gòu)四方刀架是回轉(zhuǎn)刀架的一種，它的外形是四方形的，同時(shí)具有四個(gè)刀位。具體工作程序；當(dāng)主機(jī)系統(tǒng)發(fā)出轉(zhuǎn)位信號(hào)后，刀架電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)帶動(dòng)蝸桿19轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸桿19帶動(dòng)蝸輪2轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸輪2與蝸桿19用鍵聯(lián)接，螺桿9的轉(zhuǎn)動(dòng)把夾緊輪14往上抬，從而使三齒圈（內(nèi)齒圈、外齒圈和夾緊齒圈）都松開(kāi)，這時(shí)離合銷(xiāo)進(jìn)入離合盤(pán)16的槽內(nèi)，反靠銷(xiāo)26同時(shí)脫離反靠盤(pán)10的槽子，上刀體15開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)?shù)扼w15轉(zhuǎn)到對(duì)應(yīng)的刀位時(shí)，磁鋼22與發(fā)訊盤(pán)24上的霍爾元件相對(duì)應(yīng)，發(fā)出到位信號(hào)。工作過(guò)程可分為刀架抬起、刀架轉(zhuǎn)位、刀架定位并壓緊等幾個(gè)步驟。②刀架轉(zhuǎn)位③刀架定位或270176。刀架精確定位后，電機(jī)及許反轉(zhuǎn)，夾緊刀架，當(dāng)兩齒盤(pán)增加到一定夾緊力時(shí)， 電機(jī)由數(shù)控裝置停止反轉(zhuǎn)，防止電機(jī)不停反轉(zhuǎn)而過(guò)載毀壞，從而完成一次換刀過(guò)程。(如不到位，刀架還可繼續(xù)轉(zhuǎn)位180176。c. 刀架壓緊刀架轉(zhuǎn)位后，由微動(dòng)開(kāi)關(guān)發(fā)出的信號(hào)使電動(dòng)機(jī)23反轉(zhuǎn)，銷(xiāo)13使刀架8定住而不隨軸套10回轉(zhuǎn)，于是刀架8向下位移，上下端齒盤(pán)合攏壓緊。刀架電氣控制數(shù)控的電氣控制線路與普通機(jī)床電路有所不同，除了常用的電器控制線路外，它還有數(shù)控裝置。驅(qū)動(dòng)裝置位于數(shù)控裝置和機(jī)床之間，包括進(jìn)給驅(qū)動(dòng)和主軸驅(qū)動(dòng)裝置?，F(xiàn)以經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)為例介紹數(shù)控機(jī)床的電氣控制線路。數(shù)控機(jī)床對(duì)于安全性和可靠性有很高的要求，因此，控制線路中設(shè)置了一系列電氣保護(hù)環(huán)節(jié)。一般經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床的進(jìn)給采用步進(jìn)電機(jī)，進(jìn)給電機(jī)的運(yùn)動(dòng)由NC裝置實(shí)現(xiàn)信號(hào)控制。以CK6140數(shù)控車(chē)床電氣控制電路為例數(shù)控機(jī)床刀架是由機(jī)床PLC來(lái)進(jìn)行控制，對(duì)于普通的四工位刀架來(lái)說(shuō)，控制比較簡(jiǎn)單，一般用于普通的車(chē)床。下面我們分析PLC控制下的換刀過(guò)程。1． 主回路分析圖8．2是CK6140數(shù)控車(chē)床電氣控制中的380V強(qiáng)電回路。TCl為三相伺服變壓器,將交流380V變?yōu)榻涣?00V,供給伺服電源模塊。（2）刀架電動(dòng)機(jī)的控制。刀架電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí),刀架鎖緊定位。 首先我們將機(jī)床調(diào)至手動(dòng)狀態(tài)，通過(guò)刀位選擇按鍵進(jìn)行目的刀位選擇，有的系統(tǒng)是利用波段開(kāi)關(guān)的形式進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，有的系統(tǒng)是利用記數(shù)的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，比如說(shuō)通過(guò)檢測(cè)刀位選擇信號(hào)（）的狀態(tài)，如果按下刀位選擇按鍵，計(jì)數(shù)器的數(shù)值會(huì)發(fā)生改變，系統(tǒng)選擇的目的刀具也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的改變。各刀具按順序依次經(jīng)過(guò)發(fā)磁體位置產(chǎn)生相應(yīng)的刀位信號(hào)。車(chē)床刀架不存在刀具交換的問(wèn)題，刀具選好后即可以開(kāi)始加工，因此，車(chē)床的換刀由T指令（選刀指令）完成，而不需要換刀指令（M06指令）的參與。到位后發(fā)訊盤(pán)發(fā)出刀架到位信號(hào)，微機(jī)得到信號(hào)后撤除換刀信號(hào)，KA1失電釋放，電機(jī)停止正轉(zhuǎn)。它一般在廠家出廠時(shí)就安裝、調(diào)試好的，無(wú)需使用者在安裝。其中用到得一個(gè)重要的電氣元件交流接觸器，它主要是頻繁的接通電路，從而控制電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)。（2） 控制電路所謂控制電路就是一個(gè)有順序的邏輯控制。其特點(diǎn)采用了由銷(xiāo)盤(pán)、內(nèi)端齒、外端齒盤(pán)組合成的三端齒定位機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了上刀體轉(zhuǎn)位時(shí)無(wú)需抬起，從而排除了冷卻液及切削對(duì)刀架轉(zhuǎn)位時(shí)的侵?jǐn)_。并已在立、臥式刀架上成功應(yīng)用，LDB4系列刀架就是該類(lèi)型的刀架，相信它的應(yīng)用會(huì)給數(shù)控車(chē)床錦上添花。（5/3T）延時(shí)繼電器動(dòng)作，切斷電源，電機(jī)停轉(zhuǎn)，并微機(jī)發(fā)出回答信號(hào)，加工程序開(kāi)始。4鎖緊：刀架是用類(lèi)似于棘輪的機(jī)構(gòu)裝的只能沿一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)絲杠反轉(zhuǎn)時(shí)刀架不能動(dòng)作，絲杠就帶著壓板向下運(yùn)動(dòng)將刀架鎖緊，換刀完成（電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)時(shí)間是系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定的，不能過(guò)長(zhǎng)不能太短，太短刀架不能鎖緊，太長(zhǎng)電動(dòng)機(jī)容易燒壞 。F、卸下中軸14，取出蝸輪15及平面軸承，卸下反靠盤(pán)17.裝配順序A、 裝配時(shí)所有零件清洗上油，傳動(dòng)部件上潤(rùn)滑脂。D、 用內(nèi)六角扳手轉(zhuǎn)動(dòng)蝸桿，使刀架端齒處于松開(kāi)狀態(tài)，擰緊大螺母5，然后稍稍松開(kāi)一點(diǎn)大螺母5，使大螺母5上的螺孔與止退圈6上的螺孔對(duì)準(zhǔn)，裝上2M5防松螺釘，再轉(zhuǎn)動(dòng)蝸桿使刀架鎖緊。具有轉(zhuǎn)位快，定位精度高，切向扭矩大的優(yōu)點(diǎn)。發(fā)訊盤(pán)采用霍爾傳感器發(fā)訊。微機(jī)輸出另一組+24V電壓給刀架控制箱，使另一個(gè)直流繼電器KA1吸合，電機(jī)得到反相序交流電，電機(jī)反轉(zhuǎn)，刀架上刀體下降并固緊，霍爾元件向微機(jī)發(fā)出回答信號(hào)，微機(jī)得到回答信號(hào)后開(kāi)始執(zhí)行下道工序。刀架信號(hào)線接口(15芯孔式插頭)引腳123456789101112131415功能T1T2T3T4T5T6地電源線色黃橙藍(lán)白粉紅紫綠紅刀架電機(jī)線接口（4芯針式航空插頭）引腳1234功能PEUVW線色黃綠黑黑黑A、正位（鎖緊）信號(hào): 有些立式刀架提供正位（鎖緊）信號(hào)，由霍爾傳感器發(fā)訊，低電平有效。使用電源12V/24VDC。因此刀架接線時(shí)應(yīng)確認(rèn)發(fā)訊盤(pán)的負(fù)載電流是否符合要求。以免損壞發(fā)訊盤(pán)。再檢查電機(jī)輸入（輸出）電壓、相序是否正確。刀架的工作順序換刀信號(hào) → 刀架抬起 → 電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng) → 上刀體或刀盤(pán)轉(zhuǎn)位 ← 信號(hào)符合 ↓ 刀體鎖緊 ← 精定位（齒盤(pán)嚙合） ← 初定位 ← 電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)延時(shí) ↓ 電機(jī)堵轉(zhuǎn) → 延時(shí)結(jié)束 → 下一道程序九、數(shù)控車(chē)床刀架常見(jiàn)故障排除及方法分析一、 概述數(shù)控機(jī)床的安裝、調(diào)試是指機(jī)床由制造廠經(jīng)運(yùn)輸商運(yùn)送到用戶，安裝到車(chē)間工作場(chǎng)地后，經(jīng)過(guò)檢查、調(diào)試直到機(jī)床能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，投入使用等一系列的工作過(guò)程。同時(shí)在安裝、調(diào)試過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)各種各樣的故障，這也就要求我們需要具備一些解決常見(jiàn)故障的能力。 因此降低數(shù)控 機(jī) 床故 障率 ， 縮短 故 障修 復(fù)時(shí) 間提高 機(jī) 床 利用 率是 十分重要 的工作 。在這 里 ， 以采用 S I E ME NS系統(tǒng) 的 CK 6 1 3 2數(shù) 控 車(chē) 床為 例 ， 介紹 一下 日常工作 中遇 見(jiàn) 的 四工位 電動(dòng) 刀架各類(lèi) 故障及 相應(yīng)地解 決方法 ， 以供 參考 。 當(dāng)上 刀體 旋 轉(zhuǎn)到 所需 刀位時(shí) ，即檢 測(cè)到 相應(yīng)刀位信號(hào)( T1 ～ T 4) 時(shí) ， 霍 爾元件 電路發(fā) 出到 位信 號(hào) ， 正轉(zhuǎn) 繼 電 器 松開(kāi) 、 反轉(zhuǎn) 繼 電器吸 合 ， 電機(jī) 正轉(zhuǎn) ， 離合 盤(pán) 帶 動(dòng)離 合 銷(xiāo) 使上 刀 體 反轉(zhuǎn) ， 反靠 銷(xiāo) 進(jìn) 入 反靠 盤(pán) 槽 ， 離合 銷(xiāo) 從 離合 盤(pán)槽 中爬 出 ， 刀架完 成粗 定位 。 其 相關(guān) I ／ O定義 為 ： I 1 ． 0： 1號(hào) 刀位 輸入信 號(hào) I l l ： 2號(hào) 刀位輸 入信 號(hào) I 1 2： 3號(hào) 刀位 輸入信 號(hào) I 1 ． 3： 4號(hào) 刀位輸入信 號(hào) QO ． 4： 刀架正轉(zhuǎn) QO ． 5： 刀架反轉(zhuǎn) 三、 故 障 舉 例 下 面 就 刀架 部 分 經(jīng) 常 出 現(xiàn) 的幾 例 故 障進(jìn) 行 分 析 。 當(dāng)用六 角扳 手插 入蝸 桿 端部旋 轉(zhuǎn) 時(shí)不易 轉(zhuǎn) 動(dòng) ， 而用 力 時(shí) ， 可 以轉(zhuǎn)動(dòng) ， 但 下 次 夾緊后 刀架 仍不 能啟 動(dòng) 。首 先 ，檢查 夾 緊裝 置反 靠定 位銷(xiāo) 是否 在 反靠 盤(pán)槽 內(nèi) ， 若在 ， 則需將 反 靠盤(pán) 與螺桿 連 接銷(xiāo)孔 回轉(zhuǎn)一 個(gè) 角 度 重新 打孑 L 連接 ； 其次 ， 檢查 主 軸螺母 是 否鎖 死 ， 如 螺 母鎖 死 ， 應(yīng) 重新調(diào) 整 ； 再次 ， 由于潤(rùn) 滑不 良造 成 旋轉(zhuǎn) 件研 死 ， 此 時(shí) ， 應(yīng)拆 開(kāi) ， 觀察 實(shí) 際 情 況 ， 加 以潤(rùn)滑 處 理 。查 看 QF 3是否跳 閘 ， 進(jìn) 而檢查 跳 閘原因 。 通 過(guò)檢查線 路 ， 變換 相序 排除之 。 故障 分析 與排 除 。 3 ． 2 3 系統(tǒng) 的 刀位 信號(hào) 接 收電路 有 問(wèn)題 ：當(dāng)確 定 該刀 位霍 爾元 件沒(méi) 問(wèn)題 ， 以及 該 刀位 信 號(hào) 與 系統(tǒng) 的連 線也沒(méi) 問(wèn)題 的情況下更 換 主板 。 3 ． 3 ． 1 發(fā) 訊盤(pán) 位置 沒(méi)對(duì)正 ： 拆 開(kāi)刀架 的頂 蓋 ， 旋 動(dòng) 并 調(diào) 整 發(fā)訊 盤(pán)位 置 ，使 刀架 的 霍 爾元 件 對(duì) 準(zhǔn) 磁 鋼 ， 使刀 位停在 準(zhǔn)確位 置 。 3 ． 3 ． 5 用 刀 架鎖 緊 信 號(hào)關(guān) 斷 電 機(jī)反 轉(zhuǎn) 接觸 器 ： 檢查 機(jī)床