【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 合。內(nèi)部寄存器 線圈得電。然后通過(guò) SUB25DECB 譯碼。接下來(lái)根據(jù)譯碼得到的具體刀具信號(hào)對(duì)應(yīng)的刀位寄存器觸點(diǎn)閉合正轉(zhuǎn)線圈 得電，電機(jī)正轉(zhuǎn)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間通過(guò)霍爾元件的檢測(cè)刀具到達(dá)正確的位置，具體的正轉(zhuǎn)刀位觸點(diǎn)斷開(kāi)反轉(zhuǎn)刀位觸點(diǎn)閉合 ，同時(shí)對(duì)應(yīng)刀位的內(nèi)部寄存器仍然處于導(dǎo)通狀態(tài)。寄存器 線圈得電，緊接著反轉(zhuǎn)線圈 得電同時(shí)反轉(zhuǎn)觸點(diǎn) 閉合實(shí)現(xiàn)自鎖。通過(guò)延時(shí)繼電器的作用延時(shí)一段時(shí)間后反轉(zhuǎn)電機(jī)啟動(dòng)實(shí)現(xiàn)刀架的精確定位。那么換刀程序就結(jié)束 了。 徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院（論文） 11 第三章：數(shù)控車(chē)刀架機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 機(jī)械部件是一位忠實(shí)的執(zhí)行者，他會(huì)義無(wú)反顧的執(zhí)行接收到的指令。本章主要是對(duì)數(shù)控刀架的機(jī)械原理方面的介紹， 通過(guò)對(duì)數(shù)控刀架的分類(lèi)、換刀流程和經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床四工位刀架換刀的具體過(guò)程讓我們對(duì)數(shù)控刀架的機(jī)械方面有深一步的認(rèn)識(shí)。 數(shù)控車(chē)刀架分類(lèi)與 換刀流程 數(shù)控車(chē)刀架的分類(lèi) ，以加工棒料或盤(pán)類(lèi)零件為主。在排刀式刀架中，夾持著各種不同用途的刀具沿著機(jī)床 X坐標(biāo)方向排列在橫向滑板上。刀具的典型布置方式 如圖 31，所示： 常見(jiàn) 排刀式刀架 （ 圖 31） 這種刀架在刀具布置和機(jī)床調(diào)整等方面都較為方便，可以根據(jù)具體工件的車(chē)削工藝要求，任意組合各種不同用途的刀具，一把刀具完成車(chē)削任務(wù)后，橫向滑板只要按程序沿 X 軸移動(dòng)預(yù)先設(shè)定的距離，第二把刀就到達(dá)加工位置，這樣就完成了 機(jī)床的換刀動(dòng)作。這樣換刀方式迅速省時(shí)，有利于提高機(jī)床的 效率。 回轉(zhuǎn)刀架是數(shù)控車(chē)床最常用的一種典型換刀刀架 ，是一種最簡(jiǎn)單的自動(dòng)換刀裝置。回轉(zhuǎn)刀架上回轉(zhuǎn)頭各刀座用于安裝或支持各種不同用途的刀具，通過(guò)回轉(zhuǎn)頭的旋轉(zhuǎn)、分度和定位，實(shí)現(xiàn)機(jī)床的自動(dòng)換刀?；剞D(zhuǎn)刀架分度準(zhǔn)確、定位可靠、重復(fù)定位精度高、轉(zhuǎn)位速度快、夾緊性好，可以保障數(shù)控車(chē)床的高精度和高效率。回轉(zhuǎn)刀架必須具有良好的強(qiáng)度和剛度，以承受粗加工的切削力：同時(shí)要保證回轉(zhuǎn)刀架在每次轉(zhuǎn)位的重復(fù)定位精度。 數(shù)控機(jī)床使用的回轉(zhuǎn)刀架是比較簡(jiǎn)單的自動(dòng)換刀裝置，常用的類(lèi)型有四方刀架、六角刀架，即在其上裝有四把、六把或更多的 刀具。 回轉(zhuǎn)刀架根據(jù)刀架回轉(zhuǎn)軸與安裝地面的相對(duì)位置，又分為立式刀架和臥式刀架兩種，立式回轉(zhuǎn)軸垂直于機(jī)床主軸，多用于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床，臥式回轉(zhuǎn)刀架的回轉(zhuǎn)軸平行于機(jī)床主軸，可徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院（論文） 12 徑向與軸向安裝刀具 。 常見(jiàn)回轉(zhuǎn)刀架結(jié)構(gòu) （ 圖 32） 上述排刀式刀架和回轉(zhuǎn)刀架所安裝的刀具都不可能太多，即使是裝備兩個(gè)刀 架，對(duì)刀具的數(shù)目也有一定限制。當(dāng)由于某種原因需要數(shù)量較多的刀具時(shí)，應(yīng)采用帶刀庫(kù)的自動(dòng)換刀裝置。帶刀庫(kù)的自動(dòng)換刀裝置由刀庫(kù)和刀具交換機(jī)構(gòu)組成 。 常見(jiàn) 帶刀庫(kù)的換刀裝置 （ 圖 33） 流程 換刀系統(tǒng)接收到換刀指令后 ,系統(tǒng)首先讀取刀號(hào)存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的當(dāng)前刀位號(hào) 碼 ,并將該存儲(chǔ)單元中的刀位號(hào)與換刀指令給出的刀位號(hào)比較 ,如果相同 ,則不需換刀 ,系統(tǒng)繼續(xù)向下執(zhí)行程序；如果當(dāng)前刀位號(hào)碼與換刀指令給出的刀位號(hào)不相同 ,刀架電機(jī)正轉(zhuǎn) ,并不斷檢測(cè)刀位到位信號(hào) ,當(dāng)檢測(cè)到刀位到位信號(hào)后，停止刀架運(yùn)轉(zhuǎn) ,過(guò)一段時(shí)間后 電機(jī)反轉(zhuǎn) ,同時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器 (電機(jī)反轉(zhuǎn)的時(shí)間必須嚴(yán)格控制 ,時(shí)間過(guò)短 ,刀架無(wú)法鎖緊 ,時(shí)間過(guò)長(zhǎng) ,會(huì)導(dǎo)致電機(jī)過(guò)載而燒毀 ) 延時(shí)時(shí)間一到 ,電機(jī)停止旋轉(zhuǎn) ,完成換刀過(guò)程。 徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院（論文） 13 對(duì)于四工位自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架來(lái)說(shuō)，它最多裝有 4 把刀具，微機(jī)系統(tǒng)控制的任務(wù)，就是選中任意一把刀具，讓其回轉(zhuǎn)到工作位置?，F(xiàn)以其中任意一把刀具 1刀為例簡(jiǎn)述刀架換刀的過(guò)程。 圖為 1刀轉(zhuǎn)到工作位置的流程圖： （ 圖 34 換刀流程圖 ） 徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院（論文） 14 數(shù)控車(chē)刀架 傳動(dòng)裝置的原理與運(yùn)用 蝸輪蝸桿的概述 蝸桿傳動(dòng)是由蝸桿和蝸輪組成的； 它是由交錯(cuò)軸斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)演變而來(lái)。 為了改善嚙合狀況，常將蝸輪分度圓柱面的母線改為圓弧形，使之將蝸桿部分地包住，并用與蝸桿形狀和參數(shù)相同的滾刀范成加工蝸輪，這樣嚙合齒廓間的接觸為線接觸，可傳遞較大的動(dòng)力。 蝸桿傳動(dòng)用于傳遞兩根 空間交錯(cuò)軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，兩軸間的夾角可為任意值，通常為 90176。 蝸桿的優(yōu)點(diǎn)： 傳動(dòng)比大：在動(dòng)力傳動(dòng)中，單級(jí)傳動(dòng)比在 8～ 80；只傳遞運(yùn)動(dòng)或用于分度時(shí)，單級(jí)傳動(dòng)比可達(dá) 1000； 由于傳動(dòng)比大，因而結(jié)構(gòu)緊湊； 傳動(dòng)平穩(wěn)、沒(méi)有噪音。 當(dāng)蝸桿分度圓導(dǎo)程角小于輪齒間的當(dāng)量摩擦角時(shí)，蝸桿傳動(dòng)具有自鎖性 蝸桿傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)： 效率低，摩擦磨損大。 當(dāng)蝸桿主動(dòng)時(shí)，效率一般為 70%～ 80%；具有自鎖性能時(shí)，效率為 左右。為了減摩耐磨，蝸輪齒圈常需用青銅制造，成本較高。蝸桿軸向力較大，致使軸承受力損害較大。 蝸桿傳動(dòng)的類(lèi) 型： 按蝸桿齒螺旋方向，有左旋蝸桿和右旋蝸桿，為方便切制，一般采用右旋蝸桿。 按蝸桿螺旋線頭數(shù)，有單頭蝸桿和多頭蝸桿。 按蝸桿齒面硬度，有軟面蝸桿和硬面蝸桿。軟面蝸桿只經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，用于低速輕載及不重要的傳動(dòng)中。硬面蝸桿可用滲碳鋼淬火或中碳鋼表面淬火獲得，蝸桿齒面必須磨削。硬面蝸桿精度高，承載大，多用于大動(dòng)力傳動(dòng)中。 按蝸桿分度曲面形狀不同，蝸桿傳動(dòng)可以分為圓柱蝸桿傳動(dòng)、環(huán)面蝸桿傳動(dòng)和錐蝸桿傳動(dòng)。其分度曲面分別是圓柱面、圓環(huán)面和圓錐面。 圓柱蝸桿傳動(dòng)包括普通圓柱蝸桿傳動(dòng)和圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)兩類(lèi)。 蝸輪 蝸桿的工作原理與特點(diǎn) 蝸輪蝸桿傳動(dòng)的兩軸相互交叉垂直；蝸桿可以看成為在圓柱體沿著螺旋線繞有一個(gè)齒（單頭）或幾個(gè)齒（多頭 ）的螺旋，渦輪就像個(gè)斜齒輪，但它的齒包著蝸桿。在粘合時(shí)，蝸桿轉(zhuǎn)意轉(zhuǎn)，就帶動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒（單頭蝸桿）或幾個(gè)齒（多頭蝸桿），因此蝸輪蝸桿傳動(dòng)的速比 i=蝸桿的頭數(shù) Z1/渦輪的齒數(shù) Z2。 特點(diǎn) ： ，比交錯(cuò)軸斜齒輪機(jī)構(gòu)緊湊 ，其承載能力大大高于交錯(cuò)軸斜齒輪機(jī)徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院（論文） 15 構(gòu) . ，為多齒嚙合傳動(dòng)，故傳動(dòng)平穩(wěn)、噪音很小 。 性。當(dāng)蝸桿的導(dǎo)程角小于嚙合輪齒間的當(dāng)量摩擦角時(shí)，機(jī)構(gòu)具有自鎖性，可實(shí)現(xiàn)反向自鎖，即只能由蝸桿帶動(dòng)蝸輪，而不能由蝸輪帶動(dòng)蝸桿。如在其重機(jī)械中使用的自鎖蝸桿機(jī)構(gòu)，其反向自鎖性可起安全保護(hù)作用。 ，磨損較嚴(yán)重。蝸輪蝸桿嚙合傳動(dòng)時(shí)，嚙合輪齒間的相對(duì)滑動(dòng)速度大，故摩擦損耗大、效率低。另一方面，相對(duì)滑動(dòng)速度大使齒面磨損嚴(yán)重、發(fā)熱嚴(yán)重，為了散熱和減小磨損，常采用價(jià)格較為昂貴的減摩性與抗磨性較好的材料及良好的潤(rùn)滑裝置，因而成本較高 。 蝸輪蝸桿常見(jiàn)原因及解決方法 1：常見(jiàn)故障 （ 1） ．減速機(jī)發(fā) 熱和漏油。為了提高效率，蝸輪減速機(jī)一般均采用有色金屬做蝸輪，蝸桿則采用較硬的鋼材。由于是滑動(dòng)摩擦傳動(dòng)，運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生較多的熱量，使減速機(jī)各零件和密封之間熱膨脹產(chǎn)生差異，從而在各配合面形成間隙，潤(rùn)滑油液由于溫度的升高變稀，易造成泄漏。造成這種情況的原因主要有四點(diǎn)，一是材質(zhì)的搭配不合理；二是嚙合摩擦面表面的質(zhì)量差；三是潤(rùn)滑油添加量的選擇不正確；四是裝配質(zhì)量和使用環(huán)境差 （ 2） ．蝸輪磨損。蝸輪一般采用錫青銅，配對(duì)的蝸桿材料用 45 鋼淬硬至 HRC4555，或 40Cr 淬硬 HRC5055 后經(jīng)蝸桿磨床磨削至粗糙度 m。減速機(jī)正常運(yùn)行時(shí)磨損很慢，某些減速機(jī)可以使用 10年以上。如果磨損速度較快，就要考慮選型是否正確，是否超負(fù)荷運(yùn)行，以及蝸輪蝸桿的材質(zhì)