【正文】 ② 鼓式刀庫(kù)或 ③ 鏈?zhǔn)降榷喾N形式，容量從幾把到幾百把。 ? 按刀庫(kù)從檢索刀具抓刀還刀的方式，又分為 ? ① 固定換刀 —— 無(wú)論換刀次數(shù)多少 , 刀套號(hào)與刀具號(hào)始終一致。 ? ② 隨機(jī)換到 —— 刀套號(hào)與刀具號(hào)并不對(duì)應(yīng)，是隨機(jī)的關(guān)系，刀號(hào)是通過(guò) PLC程序記憶的，每次換刀數(shù)控系統(tǒng)僅尋找刀號(hào)，并不尋找刀套號(hào)。 ? 按照刀庫(kù)動(dòng)力形式又可區(qū)分為： ? ① 液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)、 ② 普通三相電機(jī)變頻驅(qū)動(dòng)、③ 伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng) ? 機(jī)械手的結(jié)構(gòu)根據(jù)刀庫(kù)與主軸的相對(duì)位置及結(jié)構(gòu)的不同，也分為多種形式。如單臂式，雙臂式，回轉(zhuǎn)式軌道式，等等。 下面針對(duì)不同刀庫(kù)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)介紹如下： 一、數(shù)控機(jī)床常用刀庫(kù)形式。 ① 盤(pán)式刀庫(kù) 盤(pán)式刀庫(kù)是立式加工中心中最常見(jiàn)的一種刀庫(kù)形式，它采用無(wú)機(jī)械手換刀，主要靠盤(pán)式刀庫(kù)自己的移動(dòng)與主軸的配合。 圓盤(pán)式刀庫(kù)應(yīng)該稱之為固定地址換刀刀庫(kù)，即每個(gè)刀位上都有編號(hào)，一般從 1編到 1 1 24等，即為刀號(hào)地址。操作者把一把刀具安裝進(jìn)某一刀位后，不管該刀具更換多少次，總是在該刀位內(nèi)。 盤(pán)式刀庫(kù)特點(diǎn)：造成本低。主要部件是刀庫(kù)體及分度盤(pán)，只要這兩樣零件加工精度得到保證即可，運(yùn)動(dòng)部件中刀庫(kù)的分度使用的是非常經(jīng)典的“馬氏機(jī)構(gòu)”，也稱斗笠式機(jī)構(gòu)。左、右運(yùn)動(dòng)主要選用氣缸。裝配調(diào)整比較方便，維護(hù)簡(jiǎn)單。 刀號(hào)的計(jì)數(shù)原理。一般在換刀位置安裝一個(gè)無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)， 1號(hào)刀位上安裝擋板。每次機(jī)床開(kāi)機(jī)后刀庫(kù)必須“回零”，刀庫(kù)在旋轉(zhuǎn)時(shí)，只要擋板靠近（距離為 ）無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，數(shù)控系統(tǒng)就默認(rèn)為 1號(hào)刀。并以此為計(jì)數(shù)基準(zhǔn)，“馬氏凸輪機(jī)構(gòu)”轉(zhuǎn)過(guò)幾次，當(dāng)前就是幾號(hào)刀。只要機(jī)床不關(guān)機(jī)，當(dāng)前刀號(hào)就被記憶。刀具更換時(shí)，一般按最近距離旋轉(zhuǎn)原則，刀號(hào)編號(hào)按逆時(shí)針?lè)较?，如果刀?kù)數(shù)量是 18，當(dāng)前刀號(hào)位 8，要 換 6號(hào)刀，按最近距離換刀原則，刀庫(kù)是逆時(shí)針轉(zhuǎn)。如要換 10號(hào)刀，刀庫(kù)是順時(shí)針轉(zhuǎn)。機(jī)床關(guān)機(jī)后刀具記憶清零。固定地址換刀刀庫(kù)換刀時(shí)間比較長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)的機(jī)床一般要 8秒以上（從一次切削到另一次切削）。 ② 鼓式刀庫(kù) 鼓式刀庫(kù)結(jié)構(gòu) 圓盤(pán)式刀庫(kù)的總刀具數(shù)量受限制， 不宜過(guò)多，一般 40刀柄的不超過(guò) 24把， 50的不超過(guò) 20把，所以 中、大型機(jī)床采用鼓式刀庫(kù)及鏈 式刀庫(kù)，鼓式刀具數(shù)量多達(dá) 60把 （參見(jiàn)右圖）。 但是不論是鼓式刀庫(kù)還是鏈?zhǔn)降稁?kù) ， 需要單獨(dú)機(jī)械手進(jìn)行換刀。 ③ 鏈?zhǔn)降稁?kù) 落地式鏈?zhǔn)降稁?kù)可容納上百把刀具， 鼓式刀庫(kù)和鏈?zhǔn)降稁?kù)都需要機(jī)械手進(jìn)行換刀，按照工作原理我們有時(shí)將其稱為“帶機(jī)械手刀庫(kù)”換刀系統(tǒng)。下面將機(jī)械手刀庫(kù)的特點(diǎn)總結(jié)如下： 機(jī)械手刀庫(kù)特點(diǎn)： 機(jī)械手刀庫(kù)（鏈?zhǔn)交蚬氖降稁?kù)）換刀是隨機(jī)地址換刀。每個(gè)刀套上無(wú)編號(hào)，它最大的優(yōu)點(diǎn)是 換刀迅速、可靠。 ① 制造成本高。刀庫(kù)由一個(gè)個(gè)刀套鏈?zhǔn)浇M合起來(lái)，機(jī)械手換刀的動(dòng)作由凸輪機(jī)構(gòu)控制，零件的加工比較復(fù)雜。裝配調(diào)試也比較復(fù)雜，一般由專(zhuān)業(yè)廠家生產(chǎn)。 臥式加工中心鏈?zhǔn)降稁?kù) ② 刀號(hào)的計(jì)數(shù)原理。鏈?zhǔn)降稁?kù)的刀具隨機(jī)管理是通過(guò) PLC完成的，工作原理大致如下：它與固定地址選刀一樣，它也有基準(zhǔn)刀號(hào)： 1號(hào)刀。但我們只能理解為 1號(hào)刀套，而不是零件程序中的 1號(hào)刀： T1。系統(tǒng)中有一張刀具表。它有兩欄，一欄是刀套號(hào)，一欄是對(duì)應(yīng)刀套號(hào)的當(dāng)前程序刀號(hào)。假如我們編一個(gè)三把刀具的加工程序，刀具的放置起始是 1號(hào)刀套裝 T1（ 1號(hào)刀）， 2號(hào)刀套裝 T2， 3 號(hào)刀套裝 T3，我們知道當(dāng)主軸上 T1在加工時(shí)， T2刀即準(zhǔn)備好，換刀后， T1換進(jìn) 2號(hào)刀套，同理，在 T3加工時(shí)， T2就裝在 3號(hào)刀套里。一個(gè)循環(huán)后，前一把刀具就安裝到后一把刀具的刀套里。數(shù)控系統(tǒng)對(duì)刀套號(hào)及刀具號(hào)的記憶是永久的，關(guān)機(jī)后再開(kāi)機(jī)刀庫(kù)不用“回零”即可恢復(fù)關(guān)機(jī)前的狀態(tài)。 ③ 機(jī)械手刀庫(kù)換刀時(shí)間一般為 4秒（從一次切削到另一次切削）。 ④ 刀具數(shù)量一般比圓盤(pán)刀庫(kù)多，最多能夠容納上百把刀。 ⑤ 刀庫(kù)的凸輪箱要定期更換起潤(rùn)滑、冷卻作用的齒輪油。 刀庫(kù)的旋轉(zhuǎn)可分為電氣驅(qū)動(dòng)和液壓驅(qū)動(dòng)兩種方式。電氣驅(qū)動(dòng)可以將伺服半閉環(huán)系統(tǒng)用作驅(qū)動(dòng)刀庫(kù)的動(dòng)力，也可采用系統(tǒng)的 PLC 直接發(fā)出運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)控制變頻電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)來(lái)帶動(dòng)刀庫(kù)旋轉(zhuǎn)。 實(shí)際上液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)刀庫(kù)定位，是通過(guò)電磁閥導(dǎo)通和截至控制液壓馬達(dá)起、停。而電磁閥導(dǎo)通截止的指令控制是通過(guò) PLC邏輯控制。 在執(zhí)行 ATC 過(guò)程時(shí)，除了主軸頭的定向及主軸箱的定位（立式機(jī)床是通過(guò) Z軸返回第二參考點(diǎn)，臥式機(jī)床是通過(guò) Y軸返回第二參考點(diǎn)實(shí)現(xiàn)）外，為確保所更換的刀具準(zhǔn)確地被機(jī)械手抓住，刀庫(kù)的準(zhǔn)確定位也是非常必要的。為實(shí)現(xiàn)刀庫(kù)精確定位，通常采用兩種位置檢測(cè)方法：① 脈沖編碼器位置檢測(cè)，② 開(kāi)關(guān)方式位置檢測(cè)（ ATC一般采用接近開(kāi)關(guān)）。 液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)的刀庫(kù)往往采用機(jī)電結(jié)合式的銷(xiāo)定位方式，最終通過(guò)定位銷(xiāo)輔助精確定位。 目前，由于伺服驅(qū)動(dòng)制造成本下降，控制方式靈活，伺服電機(jī)本身帶高精度位置編碼器，所以伺服電機(jī)作為動(dòng)力的刀庫(kù)被越來(lái)越廣泛的采用，特別是中高檔臥式加工中心的鏈?zhǔn)降稁?kù)，現(xiàn)大都采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)， PLC軸控制（不占用 NC通道的位置環(huán)）。 下面通過(guò)盤(pán)式刀庫(kù)換刀的全過(guò)程，理解盤(pán)式刀庫(kù)工作過(guò)程： ① 機(jī)床發(fā)出換刀指令，主軸到達(dá)換刀位（ Z軸到達(dá)第二參考點(diǎn)，主軸完成準(zhǔn)停）。刀庫(kù)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)出空刀位，準(zhǔn)備卸刀。 刀號(hào)找到，防護(hù)板打開(kāi) ② 空刀位找到，防護(hù)板打開(kāi) ③ 氣缸推動(dòng)刀盤(pán)移向主軸，并把 空刀位轉(zhuǎn)到主軸下方。 ④ 主軸拉釘松開(kāi)， Z軸上移，刀柄從主軸中脫出，完成卸刀。 ⑤主軸離開(kāi)（即 Z軸上升）。 ⑥ 刀庫(kù)開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，直到所需換刀刀位到達(dá)（ Txx）。 ⑦ 旋轉(zhuǎn)到刀位后，主軸向下，開(kāi)始裝刀，此時(shí)主軸拉釘松開(kāi)。 ⑧ Z軸下移至第二參考點(diǎn)， 主軸拉釘拉緊，抓住刀。 ⑨ 換刀完畢，刀盤(pán)離開(kāi)。 三、鏈?zhǔn)降稁?kù)機(jī)械手換刀過(guò)程 工作原理及過(guò)程： 刀具交換裝置（機(jī)械手） 它的職能是將機(jī)床主軸上的刀具與刀庫(kù)或刀具傳送裝置上的刀具進(jìn)行交換，其動(dòng)作循環(huán)為：拔刀 —— 新舊刀具交換 —— 裝刀。換刀機(jī)械手種類(lèi)繁多，可以說(shuō)每個(gè)廠家都可以推出自己的機(jī)械手，基本上換刀裝置按交換方式又分為兩類(lèi)。 機(jī)械手刀具交換裝置，有單臂單手式機(jī)械手、回轉(zhuǎn)式單臂雙機(jī)械手、雙臂機(jī)械手、多手式機(jī)械手。特別是雙臂機(jī)械手刀具交換裝置具有換刀時(shí)間短、動(dòng)作靈活可靠等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用最為廣泛。雙臂機(jī)械手中最常用的幾種結(jié)構(gòu)有：鉤手；抱手；伸縮手；叉手。雙臂機(jī)械手進(jìn)行一次換刀循環(huán)的基本動(dòng)作為：抓刀（手臂旋轉(zhuǎn)或伸出，同時(shí)抓住主軸和刀庫(kù)里的刀具），拔刀（主軸松開(kāi)，機(jī)械手同時(shí)將主軸和刀庫(kù)中的刀具拔出），換刀（手臂轉(zhuǎn) 180176。，新、舊刀交換）；插刀（同時(shí)將新刀插入主軸，舊刀插入刀庫(kù)，然后主軸夾緊刀具），縮回（手臂縮回到原始位置）。 機(jī)械手的手爪，大都采用機(jī)械鎖刀的方式，有些大型的加工中心，也有采用機(jī)械加液壓的鎖刀方式，以保證大而重的刀具在換刀中不被甩出。 MAHO 臥式加工中心機(jī)械手換刀過(guò)程 數(shù)控車(chē)床換刀機(jī)構(gòu) ? 數(shù)控車(chē)床典型換刀機(jī)構(gòu) ? ? 可轉(zhuǎn)位刀架 ? 數(shù)控車(chē)床使用的回轉(zhuǎn)刀架是最簡(jiǎn)單的自動(dòng)換刀裝置，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。下面我們結(jié)合一臺(tái)刀架了解一下其換刀過(guò)程及原理。 ? 接收到轉(zhuǎn)位信號(hào) ? ? 轉(zhuǎn)塔刀架彈起 ? 轉(zhuǎn)到指定刀位（仍在彈起狀態(tài)） ? 轉(zhuǎn)塔刀架落下復(fù)位（準(zhǔn)備執(zhí)行下一個(gè)轉(zhuǎn)位動(dòng)作） ? ? 凸輪鎖緊刀架 ? 是利用液壓機(jī)構(gòu)來(lái)驅(qū)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)動(dòng)作，連桿帶動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)，使凸輪機(jī)構(gòu)作圓周運(yùn)動(dòng)達(dá)到換刀目的。 ⑶ 鼠齒盤(pán)鎖緊刀塔 四工位鼠齒盤(pán)電動(dòng)刀架工作原理： 系統(tǒng)發(fā)出換刀信號(hào)，控制繼電器動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，通過(guò)窩桿、窩輪，螺桿將鼠齒盤(pán)上升到一定高度時(shí)，離合銷(xiāo)進(jìn)入離合盤(pán)槽，離合盤(pán)帶動(dòng)離合銷(xiāo)，離合銷(xiāo)帶動(dòng)銷(xiāo)盤(pán)，銷(xiāo)盤(pán)帶動(dòng)上刀體轉(zhuǎn)位， 當(dāng)?shù)扼w轉(zhuǎn)到所須刀位時(shí)，霍爾元件電路發(fā)出到位信號(hào)，電動(dòng)機(jī)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，同時(shí)銷(xiāo)盤(pán)下降端齒嚙合， 完成精定位，刀架鎖緊。 ⑷ 刀塔換刀方式： 數(shù)控車(chē)床刀塔換刀也分為固定換刀和隨機(jī)換刀，尋刀原理同加工中心刀庫(kù)。固定換刀刀號(hào)和刀座號(hào)永遠(yuǎn)一致，隨機(jī)換刀數(shù)控系統(tǒng)記憶刀號(hào)，刀號(hào)與刀座不一定對(duì)應(yīng)。 1—— 刀架 3—— 端面齒盤(pán) 4—— 滑塊 5—— 蝸輪 6—— 軸 7—— 蝸桿 10—— 傳動(dòng)齒輪 11—— 電動(dòng)機(jī) 12 —— 微動(dòng)開(kāi)關(guān) 13—— 小軸 14——圓環(huán) 15—— 壓板 16—— 楔鐵 ⑸ 刀號(hào)識(shí)別方法： 數(shù)控車(chē)床刀塔刀號(hào)識(shí)別有兩種方法： ① 霍爾元件狀態(tài)組合識(shí)別刀號(hào) 霍爾元件識(shí)別刀號(hào)如上圖所示，在刀塔下部安裝檔塊，當(dāng)?shù)短?hào)轉(zhuǎn)到位時(shí)，檔鐵滿足某種組合，三個(gè)霍爾元件讀出信號(hào)，如上表所示。 ② 脈沖編碼器識(shí)別 脈沖編碼器輸出 A 相 B相和一轉(zhuǎn)信號(hào) Z相， A相和 B相信號(hào)相差 90度作為鑒相信號(hào)。編碼器每轉(zhuǎn)的信號(hào)除以刀號(hào)，也即每轉(zhuǎn) n個(gè)脈沖代表一個(gè)刀位。 常見(jiàn)故障分析 ? 故障現(xiàn)象一：電動(dòng)刀架鎖不緊 ? 故障原因 處理方法 ? ① 發(fā)信盤(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)信盤(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。 ? ② 系統(tǒng)反鎖時(shí)間不夠長(zhǎng) :調(diào)整系統(tǒng)反鎖時(shí)間參數(shù)即可（新刀架反鎖時(shí)間ｔ＝ ）。 ? ③ 機(jī)械鎖緊機(jī)構(gòu)故障 :拆開(kāi)刀架，調(diào)整機(jī)械，并檢查定位銷(xiāo)是否折斷。 ? 故障現(xiàn)象二：電動(dòng)刀架某一位刀號(hào)轉(zhuǎn)不停，其余刀位可以轉(zhuǎn)動(dòng) ? 故障原因 處理方法 ? ① 此位刀的霍爾元件損壞：確認(rèn)是哪個(gè)刀位使刀架轉(zhuǎn)不停，在系統(tǒng)上輸入指令轉(zhuǎn)動(dòng)該刀位，用萬(wàn)用表量該刀位信號(hào)觸點(diǎn)對(duì) +24V觸點(diǎn)是否有電壓變化，若無(wú)變化，可判定為該位刀霍爾元件損壞，更換發(fā)信盤(pán)或霍爾元件。 ? ② 此刀位信號(hào)線斷路，造成系統(tǒng)無(wú)法檢測(cè)到位信號(hào) :檢查該刀位信號(hào)與系統(tǒng)的連線是否存在斷路，正確連接即可。 ? 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。 立式銑床 X軸的拆裝 —— 實(shí)際操作 ? 如果進(jìn)行實(shí)習(xí)操作，請(qǐng)?jiān)诓鹦哆M(jìn)給 ? 傳動(dòng)鏈之前，在絲杠端頭打表測(cè)量， ? 記錄拆卸之前的原機(jī)床傳動(dòng)鏈精度 ? —— 軸向跳動(dòng)，以便于恢復(fù)后進(jìn)行 ? 比較。 ? 下面進(jìn)行拆卸 拆下防護(hù)罩 打開(kāi)軸承座 松聯(lián)軸器 拆伺服電機(jī) 注意：拆卸伺服電機(jī)之前，必須關(guān)斷電 源，否則帶電插拔反饋電纜或動(dòng)力電纜 ，容易引起接口電路燒損?。?！ 取下聯(lián)軸器 拆下電機(jī)，拆電機(jī)時(shí)，禁止敲打撞擊， 防止編碼器損壞。 編碼器如右圖 所示，為玻璃結(jié) 構(gòu)。 拆取絲杠時(shí)，應(yīng)記錄原始絲杠鎖緊螺紋齒數(shù) 拿出軸承 并分析其配合 拆取另一端時(shí)先柴下軸承坐后端蓋 用銅棒將鎖緊螺母敲打取下 用銅棒用力敲打絲杠后端，將絲杠敲打至軸承座外 1用銅棒敲打軸承使力在軸承 各點(diǎn)均勻受力取下軸承 1用鐵絲穿起，便于安裝 1拆絲杠螺母副 將六棵螺絲分別擰松后取下就可以將絲杠取下了。 1打開(kāi)絲杠螺母，取下墊片 安裝 將絲杠安裝在機(jī)床上 配對(duì)軸承出廠前外圈已作標(biāo) 志（參見(jiàn)右上圖），以保證安 裝方向正確。裝后端軸承， 受力均勻，敲至軸承座 緊鎖母安止推片，將鎖母緊至所記絲杠螺紋齒數(shù) 裝“前”軸承座，裝軸承 打表測(cè)量絲杠母線 的直線度 打表 測(cè)量 絲杠 的前后躥動(dòng)量 打表測(cè)量直線導(dǎo)軌的 平行度，和直線度 測(cè)量前準(zhǔn)備 機(jī)床檢測(cè) ① 工量具：角尺，平尺，千分表，杠桿百分表，滑塊。 ②準(zhǔn)備工作（對(duì)工作 臺(tái)的清潔處理 a 用布對(duì)工作臺(tái)上的 贓物進(jìn)行清理。 e．最后用手擦干凈。