數(shù)控技術(shù)結(jié)構(gòu)2-資料下載頁
2025-08-01 15:06本頁面
【正文】 ? 編碼鑰匙的形狀如圖 745所示，鑰匙的兩邊最多可帶有 22個(gè)方齒，圖中除導(dǎo)向用的兩個(gè)方外，共有 20 個(gè)圖中可區(qū)別 9999刀具。 ? 圖 746 為編碼鑰匙孔的剖面圖，鑰匙沿著水平方向的鑰匙縫插入鑰匙孔座，然后順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn) 90度，處于鑰匙代碼突起 6 的第一彈簧片 5被撐起，表示代碼“ 1”，處于代碼凹出的第二彈簧片 3保持原狀，表示代碼“ 0”。由于鑰匙上每個(gè)凹凸部分的旁邊均有相應(yīng)的炭刷 4或 1，故可將鑰匙各個(gè)凸凹部分識別出來，即識別書相應(yīng)的刀具。 ? 這種編碼方式稱為臨時(shí)性編碼，因?yàn)閺牡蹲腥〕龅毒邥r(shí)，刀座中的編碼鑰匙也取出，刀庫中原來編碼隨之消失。因此，這種方式具有更大的靈活性。采用這種編碼方式用過的刀具不必放回原來的刀座。 （三）刀具識別裝置 ? 刀具識別裝置是可任意選擇刀具的自動(dòng)換刀系統(tǒng)中重要組成部分，常用的有以下幾種。 1．接觸式刀具識別裝置 ? 接觸式刀具識別裝置的識別原理如圖 747所示。在刀柄上裝有兩種直徑不同的編碼環(huán)，規(guī)定大直徑的環(huán)表示二進(jìn)制的“ 1”，小直徑的環(huán)為“ 0”，圖中有 5個(gè)編碼環(huán) 4，在刀庫附近固定一刀具識別裝置 2，從中伸出觸針 3，觸針數(shù)量與刀柄上的編碼環(huán)個(gè)數(shù)相等。每個(gè)探針與應(yīng)該繼電器相聯(lián)，當(dāng)蓖麻換是大直徑時(shí)與觸針接觸，繼電器通電，其數(shù)碼為“ 1”。當(dāng)編碼環(huán)是小直徑時(shí)與觸針白接觸，繼電器不通電其數(shù)碼為“ 0”。當(dāng)各繼電器讀出的數(shù)碼與所小刀具的編碼一致時(shí)，由控制裝置發(fā)出信號，使刀庫停轉(zhuǎn)，等待換刀。 ? 接觸式刀具識別裝置的結(jié)構(gòu)簡單，但由于觸針有磨損，故壽命較短、可靠性較差，且難于快速換刀。 2．接觸式刀具識別裝置 ? 非接觸式刀具識別裝置沒有機(jī)械直接接觸，因而無磨損、無噪聲、壽命長、反應(yīng)速度快。適應(yīng)于高速、換刀頻繁的工作場合。常用的有磁性識別和光電識別法。 ? 非接觸式磁性識別法磁性識別法是利用磁性材料和非磁性材料感應(yīng)強(qiáng)弱不同，通過感應(yīng)線圈讀取代碼。編碼環(huán)的直徑相等、分別由導(dǎo)磁材料（如軟鋼）和非導(dǎo)磁材料（如黃銅、塑料）等制成，規(guī)定前者編碼為“ 1”，后者編碼為“ 0”。圖 748所示為一種用于刀具編碼的磁性識別裝置。圖中刀柄 1上裝有非導(dǎo)磁材料編碼環(huán) 4和導(dǎo)磁材料編碼環(huán)相對應(yīng)的有一組檢測線圈 6組成的非接觸式識別裝置 3。在檢測線圈 6的一次線圈 6的一次線圈 5中輸入交流電壓時(shí)，如編碼環(huán)為導(dǎo)磁材料，則磁感應(yīng)較強(qiáng)，在二次線圈 7中產(chǎn)生較大的感應(yīng)電壓。如編碼環(huán)為非導(dǎo)磁材料，則磁感應(yīng)較弱，在二次線圈中線圈感應(yīng)的電壓較弱。利用感應(yīng)電壓的強(qiáng)弱，就能識別刀具的號碼。當(dāng)編碼的號碼與指令刀號相符時(shí)，控制電路發(fā)出信號。使刀庫停止運(yùn)轉(zhuǎn)，等待換刀。 2）非接觸式光電識別法 非接觸式光電識別法是利用光導(dǎo)纖維良好的光傳導(dǎo)特性，采用多束光導(dǎo)纖維構(gòu)成閱讀頭。用靠近的二束光導(dǎo)纖維來閱讀二進(jìn)制碼的一位時(shí)，其中一束將電源投到能反光或不能反光（被涂黑）的金屬表面另一束光導(dǎo)纖維將反射光送至光電轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換成電信號，以判斷 ? 銷 9卡緊，同時(shí)缸體 3與壓盤 4的錐面接觸刀架在新的位置定位并夾緊，這時(shí)端齒離合器與空套齒輪脫開。 （ 4）轉(zhuǎn)位液壓缸復(fù)位 刀架壓緊之后，壓力油從 D孔進(jìn)入轉(zhuǎn)位液壓缸右腔，活塞 6帶動(dòng)齒條復(fù)位。由于此時(shí)端齒離合已脫開，所以齒條帶動(dòng)齒輪 7在軸上空轉(zhuǎn)。 ? 如果定位和壓緊動(dòng)作正常，推開 11與相應(yīng)的銖頭 12接觸出信號表示換刀過程已經(jīng)結(jié)束 ，可以 進(jìn)行切削加工。 2．多主軸轉(zhuǎn)塔頭換刀裝置 ? 在帶有旋轉(zhuǎn)刀具的數(shù)控鏜銑床中，常用多主軸轉(zhuǎn)塔頭換刀裝置。 ? 通個(gè) 多主軸轉(zhuǎn)塔頭的轉(zhuǎn)位來換刀是一種比較簡單的換刀方式。這種機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)塔頭就是一個(gè)轉(zhuǎn)塔刀庫，轉(zhuǎn)塔頭有臥式和立式兩種。圖 7— 38所示是數(shù)控轉(zhuǎn)塔式鏜銑床的外觀圖，八方形轉(zhuǎn)塔頭上裝有八根主軸，每根主軸上裝有一把刀具。根據(jù)工序的要求按順序自動(dòng)換刀，同時(shí)接通主傳動(dòng)。不處在工作位置的主軸便與主傳動(dòng)脫開。轉(zhuǎn)塔頭的轉(zhuǎn)位（即換刀）由槽輪機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，其結(jié)構(gòu)如圖 7— 39所示，每次換刀包括下類動(dòng)作： （ 1）脫開主軸傳動(dòng) 壓缸 4卸壓，彈簧推動(dòng)齒輪 1向上與主軸上的齒輪 12脫開。 （ 2）轉(zhuǎn)塔頭抬起 當(dāng)齒輪 1脫開后，固定在其上的支板接通行程開關(guān) 3，控制電磁閥，使 壓油進(jìn)入 壓缸 5的左腔， 壓缸活塞帶動(dòng)轉(zhuǎn)塔頭向右移動(dòng)，直至活塞與 壓缸端部相接觸。固定在轉(zhuǎn)塔頭體上的鼠牙盤 10便脫開。 （ 3）轉(zhuǎn)塔頭轉(zhuǎn)位 當(dāng)鼠牙盤脫開后，行程開關(guān)發(fā)出信號啟動(dòng)轉(zhuǎn)位電動(dòng)機(jī)，經(jīng)蝸桿 8和蝸輪 6帶動(dòng)槽輪機(jī)構(gòu)的主軸曲拐使槽輪 11轉(zhuǎn)過 45 。并由槽輪機(jī)構(gòu)的圓弧來完成主軸頭的分度位置粗定位。主軸號的選定是通過行程開關(guān)組來實(shí)現(xiàn)。若處于加工位的主軸不是所需要的，轉(zhuǎn)位電動(dòng)機(jī)句續(xù)回轉(zhuǎn)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)塔頭間歇地再轉(zhuǎn) 45 ，直至選中主軸為止。主軸選好后，由行程開關(guān) 7關(guān)停轉(zhuǎn)位電動(dòng)機(jī)。 （ 4）轉(zhuǎn)塔頭定位壓緊 通過電磁閥使壓力油進(jìn)入 壓缸 5的右腔，轉(zhuǎn)塔頭向左返回，由鼠牙盤 10精定位。并利用 壓缸 5右腔的油壓作用力，將轉(zhuǎn)塔頭可靠地壓緊。 （ 5）主軸轉(zhuǎn)動(dòng)重新接通 由電磁閥控制壓力油進(jìn)入 壓缸 4，壓縮彈簧使齒輪 1與主軸上的齒輪 12嚙合。此時(shí)轉(zhuǎn)塔頭轉(zhuǎn)位、定位動(dòng)作全部完成。 ? 為了改善主軸結(jié)構(gòu)的工藝性，整個(gè)主軸部件裝在套筒內(nèi)，只要卸去螺釘，就可將整個(gè)主軸部件抽出。 ? 這種換刀裝置存儲(chǔ)刀具的數(shù)量少，適用于加工較簡單的工件，其優(yōu)點(diǎn)在于省去了自動(dòng)松、夾，卸刀、裝刀以及刀具搬運(yùn)等一系列的復(fù)雜操作，從而縮短了換刀時(shí)間，并提高了換刀的可靠性。但是由于空間位置的限制，使主軸部件結(jié)構(gòu)不能設(shè)計(jì)得十分堅(jiān)實(shí)，因而影響了主軸系統(tǒng)的剛度。為了保證主軸的剛度，必須限制主軸數(shù)目，否則將使結(jié)構(gòu)尺寸大大增加。因此，轉(zhuǎn)塔主軸頭通常只適應(yīng)于工序較少，精度要求不太高的機(jī)床，例如數(shù)控鉆床、銑床等。 3. 刀庫 —— 機(jī)械手自動(dòng)換刀系統(tǒng) ? 這類換刀裝置由刀庫、選刀機(jī)構(gòu)、刀具的自動(dòng)裝卸機(jī)構(gòu)及刀具交換機(jī)構(gòu)（機(jī)械手）等四部分組成，應(yīng)用最廣泛。 ? 圖 7— 40所示為刀庫裝在機(jī)床的工作臺（或立柱）上的數(shù)控機(jī)床的外觀圖。 ? 圖 7— 41所示為刀庫裝在機(jī)床之外，作為一個(gè)獨(dú)立部件的數(shù)控機(jī)床的外觀圖，此時(shí)，刀庫容量大，刀具可以較重，常常要附加運(yùn)輸裝置，來完成刀具與主軸之間的刀具運(yùn)輸。 ? 刀具 —— 機(jī)械手自動(dòng)換刀系統(tǒng)，整個(gè)換刀過程比較復(fù)雜，首先要把加工過程中要用的全部刀具分別安裝在標(biāo)準(zhǔn)的到賓刀柄上，在機(jī)床外進(jìn)行尺寸 調(diào)整后，插入刀庫中。
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