【正文】 盤(pán)組成，刀盤(pán)用于刀具的安裝。刀庫(kù)上裝有位置檢測(cè)裝置，可以檢測(cè)出每個(gè)刀套的位置，這樣刀具就可以任意取出并送回。目前在加工中心上絕大多數(shù)都使用記憶式的任選換刀方式。由刀庫(kù)與機(jī)床主軸的相對(duì)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)換刀的裝置，在換刀換刀時(shí)必須先將用過(guò)的刀具送回刀庫(kù)，然后再?gòu)牡稁?kù)中取出新刀具，兩個(gè)動(dòng)作不能同時(shí)進(jìn)行，因此換刀時(shí)間長(zhǎng)。圖3 常用的刀庫(kù)形式圖4 龍門(mén)加工中心采用的鏈?zhǔn)降稁?kù)圖5 盤(pán)式刀庫(kù)結(jié)構(gòu)示意圖 刀具交換裝置數(shù)控機(jī)床的刀具交換方式通常分為有刀庫(kù)與機(jī)床主軸的相對(duì)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)刀具交換和采用機(jī)械手交換刀具兩類。多盤(pán)式和格子式刀庫(kù)，他們雖然也具有結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)，但選刀和取刀復(fù)雜，應(yīng)用較少。鏈?zhǔn)降稁?kù)，其結(jié)構(gòu)有較大的靈活性，存放刀具數(shù)量也較多，選刀和取刀動(dòng)作十分簡(jiǎn)單。翻轉(zhuǎn)的圓盤(pán)刀庫(kù)，采用這種結(jié)構(gòu)能夠簡(jiǎn)化取刀動(dòng)作，刀庫(kù)容量通常為15~30把，因取刀方便，所以應(yīng)用最為廣泛。以下列出了幾種。刀庫(kù)是自動(dòng)換刀裝置的主要部件，其容量、布局以及結(jié)構(gòu)對(duì)數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)有很大的影響。另外，刀庫(kù)可以存放數(shù)量很大的刀具，因而能進(jìn)行復(fù)雜零件的多工序加工，這樣就明顯提高了機(jī)床的適應(yīng)性和加工效率。存放刀具的刀庫(kù)具有較大的容量，它既可以安裝在主軸箱的側(cè)面或上方，也可以作為單獨(dú)部件安裝到機(jī)床外，并由搬運(yùn)裝置運(yùn)送刀具。首先把加工過(guò)程中需要的全部刀具分別安裝在標(biāo)準(zhǔn)刀柄上，在機(jī)外進(jìn)行尺寸預(yù)調(diào)整后，按一定的方式放到刀庫(kù)中去。但由于上述結(jié)構(gòu)上的原因，轉(zhuǎn)塔主軸頭通常只是用于工序較少、精度要求不太高的機(jī)床，例如數(shù)控鉆床等。轉(zhuǎn)塔主軸頭換刀方式的主要優(yōu)點(diǎn)在于省去了自動(dòng)松夾、卸刀、裝刀、夾緊以及刀具搬運(yùn)等一系列復(fù)雜的操作。由于空間位置的限制，主軸部件的結(jié)構(gòu)不可能設(shè)計(jì)得十分堅(jiān)實(shí)，因而影響了主軸系統(tǒng)的剛度。為了便于卸出主軸錐孔內(nèi)的刀具，每根主軸都有操縱桿13，只要按壓操縱桿，就能通過(guò)斜面推動(dòng)桿11，頂出刀具。為了改善主軸結(jié)構(gòu)的裝配工藝性，整個(gè)主軸部件裝在套筒5內(nèi)，只要卸去螺釘10，就可以將整個(gè)部件抽出。在壓力油的作用下，轉(zhuǎn)塔頭被壓緊，轉(zhuǎn)位液壓缸退回原位。將下一工序的主軸轉(zhuǎn)到工作位置。由于活塞桿和活塞15固定在底座上，因此中心液壓缸14帶著由兩個(gè)推力軸承17和16支承的轉(zhuǎn)塔刀架體18抬起，離合器2和1脫離嚙合。轉(zhuǎn)塔頭上徑向分布著八根結(jié)構(gòu)完全相同的主軸7，主軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由齒輪12輸入。當(dāng)發(fā)出換刀指令時(shí)，各主軸頭依次地轉(zhuǎn)到加工位置，并接通主軸運(yùn)動(dòng)，使相應(yīng)的主軸帶動(dòng)刀具旋轉(zhuǎn)，而其他處于不加工位置上的主軸都與主運(yùn)動(dòng)脫開(kāi)。主軸頭通常有臥式和立式兩種，而且常用轉(zhuǎn)塔的轉(zhuǎn)位來(lái)更換主軸頭，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀。（4）刀架鎖緊 刀架電機(jī)繼續(xù)反轉(zhuǎn)，此時(shí)渦輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸桿繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，隨加緊力增加，轉(zhuǎn)矩不斷增大，達(dá)到一定值時(shí)，在傳感器的控制下，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，刀架鎖緊。球頭銷(xiāo)在彈簧作用下進(jìn)入轉(zhuǎn)位套的槽中，帶動(dòng)刀架體轉(zhuǎn)位。（2）刀架換刀 當(dāng)?shù)都荏w抬至一定距離后，端面齒脫開(kāi)。渦輪絲杠內(nèi)孔與刀架中心軸是動(dòng)配合，在轉(zhuǎn)位換刀時(shí)，中心軸固定不動(dòng)，渦輪絲杠環(huán)繞中心軸旋轉(zhuǎn)。 11－推桿 8－齒條 4－齒圈 2－刀架體圖1如果定位和夾緊動(dòng)作正常，推桿11與相應(yīng)的觸頭12接觸，發(fā)出信號(hào)表示換刀過(guò)程已經(jīng)結(jié)束，可以繼續(xù)進(jìn)行切削加工。(4)轉(zhuǎn)位液壓缸復(fù)位刀架體2下降時(shí)，定位活動(dòng)插銷(xiāo)10與另一個(gè)固定插銷(xiāo)9卡緊，同時(shí)齒輪3與齒圈4的錐面接觸，刀架在新的位置定位并夾緊。 刀架轉(zhuǎn)位之后，壓力油從b孔進(jìn)入壓緊液壓缸上腔，活塞1帶動(dòng)刀架體2下降。通過(guò)端齒離合器使刀架轉(zhuǎn)過(guò)60186。(2)刀架轉(zhuǎn)位 當(dāng)數(shù)控裝置發(fā)出換刀指令后，壓力油由a孔進(jìn)入壓緊液壓缸的下腔，活塞1上升，刀架體2抬起，使定位用的活動(dòng)插銷(xiāo)10與固定插銷(xiāo)9脫開(kāi)。拆裝時(shí)要著重分析它的鎖緊機(jī)械和各行程開(kāi)關(guān)的安裝部位。特別是在高速旋轉(zhuǎn)中交換刀具時(shí)，刀具不能從機(jī)械手中甩出來(lái)，因此機(jī)械手必須具有相應(yīng)的鎖緊機(jī)構(gòu)。換刀動(dòng)作在加工過(guò)程中是一個(gè)輔助動(dòng)作，要求換刀時(shí)間盡量縮短，目前多數(shù)機(jī)械換刀時(shí)間為58秒。換刀時(shí)機(jī)械手在機(jī)床主軸（或刀架）與刀庫(kù)之間，執(zhí)行新舊刀具交換的任務(wù)，在一個(gè)換刀程序中要完成抓刀、拔刀、交換（新舊刀對(duì)調(diào)）裝刀，復(fù)位等動(dòng)作。此外，刀具在刀庫(kù)中裝卡方法不同刀庫(kù)結(jié)構(gòu)也不相同，但是要求各個(gè)刀具的刀柄在刀庫(kù)中安裝位置必須一致，并且固定可靠又要便于新舊刀具交換（取下和裝上）。有的大型的加工中心還裝有特殊刀具運(yùn)輸裝置，從刀庫(kù)上取出刀具送到換刀位置。 刀庫(kù)刀庫(kù)是加工中心機(jī)床的關(guān)鍵部件之一，在加工中心機(jī)床中用來(lái)儲(chǔ)存和運(yùn)送刀具，它的結(jié)構(gòu)形式很多主要有盤(pán)式和鏈?zhǔn)絻煞N結(jié)構(gòu)形式（還有其它形式），盤(pán)式刀庫(kù)存儲(chǔ)容量較小（30把刀以下），鏈?zhǔn)降稁?kù)存儲(chǔ)容量較大。它不但可以儲(chǔ)存刀具，而且在切削時(shí)要連同刀具一起承受切削力，在加工過(guò)程中完成刀具交換轉(zhuǎn)位、定位夾緊等動(dòng)作。第二章 常見(jiàn)數(shù)控車(chē)床刀架的結(jié)構(gòu)及工作原理 轉(zhuǎn)位刀架數(shù)控車(chē)床上用的最多的就是電動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架，可以同時(shí)安裝12把刀具不等。電動(dòng)刀架是數(shù)控車(chē)床進(jìn)行自動(dòng)換刀的實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)刀架上刀盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)和刀盤(pán)的開(kāi)定位、定位與夾緊的運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)刀具的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，具有傳動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)、電氣正反轉(zhuǎn)控制、PLC編程控制等數(shù)控機(jī)床的核心內(nèi)容，具有機(jī)械、電氣的綜合特點(diǎn)，同時(shí)電動(dòng)刀架在數(shù)控加工過(guò)程中容易出現(xiàn)故障，所以作為一名合格的數(shù)控機(jī)床作業(yè)人員，具備一些排除故障的技能就顯得尤為重要。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都非常注重機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，為了用先進(jìn)技術(shù)和工藝裝備制造業(yè)，機(jī)械制造裝備工業(yè)得到先發(fā)展。由于機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)復(fù)雜，種類繁多。但由于技術(shù)越來(lái)越先進(jìn)、復(fù)雜，對(duì)維修人員的素質(zhì)要求很高，要求他們具有較深的專業(yè)知識(shí)和豐富的維修經(jīng)驗(yàn)，這樣才能及時(shí)排除數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)的故障。對(duì)LDB4電動(dòng)刀架的常見(jiàn)的故障進(jìn)行了分析，對(duì)如何排除故障進(jìn)行了論述。江蘇徐州機(jī)電工程高等職業(yè)學(xué)校05屆高職畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）江蘇省徐州機(jī)電工程高等職業(yè)學(xué)校 畢 業(yè) 論 文姓 名： 譚龍 學(xué) 號(hào)： 系 部： 數(shù)控技術(shù)系 專 業(yè)： 數(shù)控技術(shù)與應(yīng)用 論文題目： 數(shù)控機(jī)床刀架故障診斷 指導(dǎo)教師： 屈海軍 職 稱：