【正文】 ② 鼓式刀庫或 ③ 鏈式等多種形式，容量從幾把到幾百把。 ? 按刀庫從檢索刀具抓刀還刀的方式，又分為 ? ① 固定換刀 —— 無論換刀次數(shù)多少 , 刀套號與刀具號始終一致。 ? ② 隨機換到 —— 刀套號與刀具號并不對應，是隨機的關(guān)系，刀號是通過 PLC程序記憶的，每次換刀數(shù)控系統(tǒng)僅尋找刀號，并不尋找刀套號。 ? 按照刀庫動力形式又可區(qū)分為： ? ① 液壓馬達驅(qū)動、 ② 普通三相電機變頻驅(qū)動、③ 伺服電機驅(qū)動 ? 機械手的結(jié)構(gòu)根據(jù)刀庫與主軸的相對位置及結(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。 下面針對不同刀庫的結(jié)構(gòu)特點介紹如下： 一、數(shù)控機床常用刀庫形式。 ① 盤式刀庫 盤式刀庫是立式加工中心中最常見的一種刀庫形式，它采用無機械手換刀，主要靠盤式刀庫自己的移動與主軸的配合。 圓盤式刀庫應該稱之為固定地址換刀刀庫，即每個刀位上都有編號，一般從 1編到 1 1 24等，即為刀號地址。操作者把一把刀具安裝進某一刀位后，不管該刀具更換多少次，總是在該刀位內(nèi)。 盤式刀庫特點：造成本低。主要部件是刀庫體及分度盤，只要這兩樣零件加工精度得到保證即可，運動部件中刀庫的分度使用的是非常經(jīng)典的“馬氏機構(gòu)”，也稱斗笠式機構(gòu)。左、右運動主要選用氣缸。裝配調(diào)整比較方便，維護簡單。 刀號的計數(shù)原理。一般在換刀位置安裝一個無觸點開關(guān)， 1號刀位上安裝擋板。每次機床開機后刀庫必須“回零”，刀庫在旋轉(zhuǎn)時，只要擋板靠近（距離為 ）無觸點開關(guān)，數(shù)控系統(tǒng)就默認為 1號刀。并以此為計數(shù)基準，“馬氏凸輪機構(gòu)”轉(zhuǎn)過幾次，當前就是幾號刀。只要機床不關(guān)機，當前刀號就被記憶。刀具更換時，一般按最近距離旋轉(zhuǎn)原則，刀號編號按逆時針方向，如果刀庫數(shù)量是 18，當前刀號位 8，要 換 6號刀，按最近距離換刀原則，刀庫是逆時針轉(zhuǎn)。如要換 10號刀，刀庫是順時針轉(zhuǎn)。機床關(guān)機后刀具記憶清零。固定地址換刀刀庫換刀時間比較長，國內(nèi)的機床一般要 8秒以上（從一次切削到另一次切削）。 ② 鼓式刀庫 鼓式刀庫結(jié)構(gòu) 圓盤式刀庫的總刀具數(shù)量受限制， 不宜過多，一般 40刀柄的不超過 24把， 50的不超過 20把，所以 中、大型機床采用鼓式刀庫及鏈 式刀庫，鼓式刀具數(shù)量多達 60把 （參見右圖）。 但是不論是鼓式刀庫還是鏈式刀庫 ， 需要單獨機械手進行換刀。 ③ 鏈式刀庫 落地式鏈式刀庫可容納上百把刀具， 鼓式刀庫和鏈式刀庫都需要機械手進行換刀，按照工作原理我們有時將其稱為“帶機械手刀庫”換刀系統(tǒng)。下面將機械手刀庫的特點總結(jié)如下： 機械手刀庫特點： 機械手刀庫（鏈式或鼓式刀庫）換刀是隨機地址換刀。每個刀套上無編號，它最大的優(yōu)點是 換刀迅速、可靠。 ① 制造成本高。刀庫由一個個刀套鏈式組合起來，機械手換刀的動作由凸輪機構(gòu)控制，零件的加工比較復雜。裝配調(diào)試也比較復雜，一般由專業(yè)廠家生產(chǎn)。 臥式加工中心鏈式刀庫 ② 刀號的計數(shù)原理。鏈式刀庫的刀具隨機管理是通過 PLC完成的，工作原理大致如下：它與固定地址選刀一樣，它也有基準刀號： 1號刀。但我們只能理解為 1號刀套，而不是零件程序中的 1號刀： T1。系統(tǒng)中有一張刀具表。它有兩欄，一欄是刀套號，一欄是對應刀套號的當前程序刀號。假如我們編一個三把刀具的加工程序，刀具的放置起始是 1號刀套裝 T1（ 1號刀）， 2號刀套裝 T2， 3 號刀套裝 T3，我們知道當主軸上 T1在加工時， T2刀即準備好，換刀后， T1換進 2號刀套，同理，在 T3加工時， T2就裝在 3號刀套里。一個循環(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)對刀套號及刀具號的記憶是永久的，關(guān)機后再開機刀庫不用“回零”即可恢復關(guān)機前的狀態(tài)。 ③ 機械手刀庫換刀時間一般為 4秒（從一次切削到另一次切削）。 ④ 刀具數(shù)量一般比圓盤刀庫多，最多能夠容納上百把刀。 ⑤ 刀庫的凸輪箱要定期更換起潤滑、冷卻作用的齒輪油。 刀庫的旋轉(zhuǎn)可分為電氣驅(qū)動和液壓驅(qū)動兩種方式。電氣驅(qū)動可以將伺服半閉環(huán)系統(tǒng)用作驅(qū)動刀庫的動力，也可采用系統(tǒng)的 PLC 直接發(fā)出運轉(zhuǎn)信號控制變頻電機的運轉(zhuǎn)來帶動刀庫旋轉(zhuǎn)。 實際上液壓馬達驅(qū)動刀庫定位，是通過電磁閥導通和截至控制液壓馬達起、停。而電磁閥導通截止的指令控制是通過 PLC邏輯控制。 在執(zhí)行 ATC 過程時，除了主軸頭的定向及主軸箱的定位（立式機床是通過 Z軸返回第二參考點，臥式機床是通過 Y軸返回第二參考點實現(xiàn)）外，為確保所更換的刀具準確地被機械手抓住，刀庫的準確定位也是非常必要的。為實現(xiàn)刀庫精確定位，通常采用兩種位置檢測方法：① 脈沖編碼器位置檢測，② 開關(guān)方式位置檢測（ ATC一般采用接近開關(guān)）。 液壓馬達結(jié)構(gòu)的刀庫往往采用機電結(jié)合式的銷定位方式，最終通過定位銷輔助精確定位。 目前，由于伺服驅(qū)動制造成本下降，控制方式靈活，伺服電機本身帶高精度位置編碼器，所以伺服電機作為動力的刀庫被越來越廣泛的采用，特別是中高檔臥式加工中心的鏈式刀庫，現(xiàn)大都采用伺服電機驅(qū)動， PLC軸控制（不占用 NC通道的位置環(huán)）。 下面通過盤式刀庫換刀的全過程，理解盤式刀庫工作過程： ① 機床發(fā)出換刀指令，主軸到達換刀位（ Z軸到達第二參考點，主軸完成準停）。刀庫開始轉(zhuǎn)動，調(diào)出空刀位，準備卸刀。 刀號找到，防護板打開 ② 空刀位找到，防護板打開 ③ 氣缸推動刀盤移向主軸，并把 空刀位轉(zhuǎn)到主軸下方。 ④ 主軸拉釘松開， Z軸上移，刀柄從主軸中脫出，完成卸刀。 ⑤主軸離開（即 Z軸上升）。 ⑥ 刀庫開始旋轉(zhuǎn)，直到所需換刀刀位到達（ Txx）。 ⑦ 旋轉(zhuǎn)到刀位后，主軸向下，開始裝刀，此時主軸拉釘松開。 ⑧ Z軸下移至第二參考點， 主軸拉釘拉緊，抓住刀。 ⑨ 換刀完畢，刀盤離開。 三、鏈式刀庫機械手換刀過程 工作原理及過程： 刀具交換裝置（機械手） 它的職能是將機床主軸上的刀具與刀庫或刀具傳送裝置上的刀具進行交換，其動作循環(huán)為：拔刀 —— 新舊刀具交換 —— 裝刀。換刀機械手種類繁多，可以說每個廠家都可以推出自己的機械手，基本上換刀裝置按交換方式又分為兩類。 機械手刀具交換裝置，有單臂單手式機械手、回轉(zhuǎn)式單臂雙機械手、雙臂機械手、多手式機械手。特別是雙臂機械手刀具交換裝置具有換刀時間短、動作靈活可靠等優(yōu)點，應用最為廣泛。雙臂機械手中最常用的幾種結(jié)構(gòu)有：鉤手；抱手；伸縮手；叉手。雙臂機械手進行一次換刀循環(huán)的基本動作為：抓刀（手臂旋轉(zhuǎn)或伸出，同時抓住主軸和刀庫里的刀具），拔刀（主軸松開，機械手同時將主軸和刀庫中的刀具拔出），換刀（手臂轉(zhuǎn) 180176。，新、舊刀交換）；插刀（同時將新刀插入主軸，舊刀插入刀庫，然后主軸夾緊刀具），縮回（手臂縮回到原始位置）。 機械手的手爪，大都采用機械鎖刀的方式，有些大型的加工中心，也有采用機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 臥式加工中心機械手換刀過程 數(shù)控車床換刀機構(gòu) ? 數(shù)控車床典型換刀機構(gòu) ? ? 可轉(zhuǎn)位刀架 ? 數(shù)控車床使用的回轉(zhuǎn)刀架是最簡單的自動換刀裝置，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度和剛度，以承受粗加工的切削力：同時要保證回轉(zhuǎn)刀架在每次轉(zhuǎn)位的重復定位精度。下面我們結(jié)合一臺刀架了解一下其換刀過程及原理。 ? 接收到轉(zhuǎn)位信號 ? ? 轉(zhuǎn)塔刀架彈起 ? 轉(zhuǎn)到指定刀位（仍在彈起狀態(tài)） ? 轉(zhuǎn)塔刀架落下復位（準備執(zhí)行下一個轉(zhuǎn)位動作） ? ? 凸輪鎖緊刀架 ? 是利用液壓機構(gòu)來驅(qū)動連桿機構(gòu)動作，連桿帶動凸輪機構(gòu)，使凸輪機構(gòu)作圓周運動達到換刀目的。 ⑶ 鼠齒盤鎖緊刀塔 四工位鼠齒盤電動刀架工作原理： 系統(tǒng)發(fā)出換刀信號，控制繼電器動作，電動機正轉(zhuǎn)，通過窩桿、窩輪，螺桿將鼠齒盤上升到一定高度時，離合銷進入離合盤槽，離合盤帶動離合銷，離合銷帶動銷盤，銷盤帶動上刀體轉(zhuǎn)位， 當?shù)扼w轉(zhuǎn)到所須刀位時，霍爾元件電路發(fā)出到位信號，電動機反轉(zhuǎn)，反靠銷進入反靠盤槽，離合銷從離合盤槽中爬出，刀架完成粗定位，同時銷盤下降端齒嚙合， 完成精定位，刀架鎖緊。 ⑷ 刀塔換刀方式： 數(shù)控車床刀塔換刀也分為固定換刀和隨機換刀，尋刀原理同加工中心刀庫。固定換刀刀號和刀座號永遠一致，隨機換刀數(shù)控系統(tǒng)記憶刀號，刀號與刀座不一定對應。 1—— 刀架 3—— 端面齒盤 4—— 滑塊 5—— 蝸輪 6—— 軸 7—— 蝸桿 10—— 傳動齒輪 11—— 電動機 12 —— 微動開關(guān) 13—— 小軸 14——圓環(huán) 15—— 壓板 16—— 楔鐵 ⑸ 刀號識別方法： 數(shù)控車床刀塔刀號識別有兩種方法： ① 霍爾元件狀態(tài)組合識別刀號 霍爾元件識別刀號如上圖所示，在刀塔下部安裝檔塊，當?shù)短栟D(zhuǎn)到位時，檔鐵滿足某種組合，三個霍爾元件讀出信號，如上表所示。 ② 脈沖編碼器識別 脈沖編碼器輸出 A 相 B相和一轉(zhuǎn)信號 Z相， A相和 B相信號相差 90度作為鑒相信號。編碼器每轉(zhuǎn)的信號除以刀號，也即每轉(zhuǎn) n個脈沖代表一個刀位。 常見故障分析 ? 故障現(xiàn)象一：電動刀架鎖不緊 ? 故障原因 處理方法 ? ① 發(fā)信盤位置沒對正， :拆開刀架的頂蓋，旋動并調(diào)整發(fā)信盤位置，使刀架的霍爾元件對準磁鋼，使刀位停在準確位置。 ? ② 系統(tǒng)反鎖時間不夠長 :調(diào)整系統(tǒng)反鎖時間參數(shù)即可（新刀架反鎖時間ｔ＝ ）。 ? ③ 機械鎖緊機構(gòu)故障 :拆開刀架，調(diào)整機械，并檢查定位銷是否折斷。 ? 故障現(xiàn)象二：電動刀架某一位刀號轉(zhuǎn)不停，其余刀位可以轉(zhuǎn)動 ? 故障原因 處理方法 ? ① 此位刀的霍爾元件損壞：確認是哪個刀位使刀架轉(zhuǎn)不停，在系統(tǒng)上輸入指令轉(zhuǎn)動該刀位，用萬用表量該刀位信號觸點對 +24V觸點是否有電壓變化，若無變化，可判定為該位刀霍爾元件損壞，更換發(fā)信盤或霍爾元件。 ? ② 此刀位信號線斷路，造成系統(tǒng)無法檢測到位信號 :檢查該刀位信號與系統(tǒng)的連線是否存在斷路，正確連接即可。 ? ③ 系統(tǒng)的刀位信號接收電路有問題 :當確定該刀位霍爾元件沒問題，以及該刀位信號與系統(tǒng)的連線也沒問題的情況下更換主板。 立式銑床 X軸的拆裝 —— 實際操作 ? 如果進行實習操作，請在拆卸進給 ? 傳動鏈之前，在絲杠端頭打表測量， ? 記錄拆卸之前的原機床傳動鏈精度 ? —— 軸向跳動，以便于恢復后進行 ? 比較。 ? 下面進行拆卸 拆下防護罩 打開軸承座 松聯(lián)軸器 拆伺服電機 注意：拆卸伺服電機之前，必須關(guān)斷電 源，否則帶電插拔反饋電纜或動力電纜 ，容易引起接口電路燒損！?。? 取下聯(lián)軸器 拆下電機，拆電機時，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，應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打開絲杠螺母，取下墊片 安裝 將絲杠安裝在機床上 配對軸承出廠前外圈已作標 志（參見右上圖），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 打表測量絲杠母線 的直線度 打表 測量 絲杠 的前后躥動量 打表測量直線導軌的 平行度，和直線度 測量前準備 機床檢測 ① 工量具：角尺，平尺，千分表，杠桿百分表，滑塊。 ②準備工作（對工作 臺的清潔處理 a 用布對工作臺上的 贓物進行清理。 e．最后用手擦干凈。