【正文】 具送回刀庫，然后再從刀庫中取出新刀具，兩個動作不能同時進行，因此換刀時間長。 圖 3 常用的刀庫形式 圖 4 龍門加工中心采用的鏈式刀庫 江蘇徐州機電工程高等職業(yè)學(xué)校 05 屆高職畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 圖 5 盤式刀庫結(jié)構(gòu)示意圖 刀具交換裝置 數(shù)控機床的刀具交換方式通常分為有刀庫與機床主軸的相對運動實現(xiàn)刀具交換和采用機械手交換刀具兩類。多盤式和格子式刀庫，他們雖然也具有結(jié)構(gòu)緊湊的特點，但選刀和取刀復(fù)雜，應(yīng)用較少。鏈式刀庫，其江蘇徐州機電工程高等職業(yè)學(xué)校 05 屆高職畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 結(jié)構(gòu)有較大的靈活性，存放刀具數(shù)量也較多，選刀和取刀動作十分簡單。翻轉(zhuǎn)的圓盤刀庫，采用這種結(jié)構(gòu)能夠簡化取刀動作，刀庫容量通常為 15~30 把，因取刀方便，所以應(yīng)用最為廣泛。以下列出了幾種。 刀庫是自動換刀裝置的主要部件，其容量、布局以及結(jié)構(gòu)對數(shù)控機床的設(shè)計有很大的影響。另外，刀庫可以存放數(shù)量很大的刀具，因而能進行復(fù)雜零件的多工序加工，這樣就明顯提高了機床的適應(yīng)性和加工效率。存放刀具的刀庫具有較大的容量，它既可以安裝在主軸箱的側(cè)面或上方，也可以作為單獨部件安裝到機床外，并由搬運裝置運送刀具。首先把加工過程中需要的全部刀具分別安裝在標準刀柄上，在機外進行尺寸預(yù)調(diào)整后，按一定的方式放到刀庫中去。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)點在于省去了自動松夾、卸刀、裝 刀、夾緊以及刀具搬運等一系列復(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)計得十分堅實，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，就能通過斜面推動桿 11，頂出刀具。為了改善主軸結(jié)構(gòu)的裝配工藝性，整個主軸部件裝在套筒 5 內(nèi)，只要卸去螺釘 10，就可以將整個部件抽出。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)運動由齒輪 12 輸入。當(dāng)發(fā)出換刀指令時，各主軸頭依次地轉(zhuǎn)到加工位置，并接通主軸運動，使相應(yīng)的主軸帶動刀具旋轉(zhuǎn)，而其他處于不加工位置上的主軸都與主運動脫開。主軸頭通常有臥式和立式兩種，而且常用轉(zhuǎn)塔的轉(zhuǎn)位來更 換主軸頭，以實現(xiàn)自動換刀。 （ 4）刀架鎖緊 刀架電機繼續(xù)反轉(zhuǎn)，此時渦輪停止轉(zhuǎn)動，蝸桿繼續(xù)轉(zhuǎn)動，隨加緊力增加，轉(zhuǎn)矩不斷增大，達到一定值時，在傳感器的控制下，電機停止轉(zhuǎn)動，刀架鎖緊。球頭銷在彈簧作用下進入轉(zhuǎn)位套的槽中，帶動刀架體轉(zhuǎn)位。 江蘇徐州機電工程高等職業(yè)學(xué)校 05 屆高職畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 （ 2）刀架換刀 當(dāng)?shù)都荏w抬至一定距離后，端面齒脫開。渦輪絲杠內(nèi)孔與刀架中心軸是動配合，在轉(zhuǎn)位換刀時，中心軸固定不動，渦輪絲杠環(huán)繞中心軸旋轉(zhuǎn)。 回轉(zhuǎn)刀架除了采用液壓缸轉(zhuǎn)位和定位銷定位之外，還可以采用電動機帶動離合器定位，以及其他轉(zhuǎn)位和定位機構(gòu)。 (4)轉(zhuǎn)位液壓缸復(fù)位 刀架壓緊之后，壓力油從 d 孔進入轉(zhuǎn)位液壓缸的右腔，活塞 6 帶動齒條復(fù)位，由于此時端齒離合器已脫開，齒條帶動齒輪 3 在軸上空轉(zhuǎn)。刀架體 2 下降時，定位活動插銷 10 與另一個固定插銷 9 卡緊，同時齒輪 3 與齒圈 4 的錐面接觸，刀架在新的位置定位并夾緊。 (3)刀架壓緊 刀架轉(zhuǎn)位之后，壓力油從 b 孔 進入壓緊液壓缸上腔，活塞 1帶動刀架體 2 下降。通過端齒離合器使刀架轉(zhuǎn)過 60186。同時，活塞桿下端的端齒離合器與空套齒輪 5 結(jié)合。拆裝時要著重分析它的鎖緊機械和各行程開關(guān)的安裝部位。特別是在高速旋轉(zhuǎn)中交換刀具時，刀具不能從機械手中甩出來，因此機械手必須具有相應(yīng)的鎖緊機構(gòu)。換刀動作在加工過程中是一個輔助動作，要求換刀時間盡量縮短，目前多數(shù)機械換刀時間為58 秒，少數(shù)可達 秒。換刀時機械手在機床主軸（或刀架）與刀庫之間，執(zhí)行新舊刀具交換的任務(wù)，在一個換刀程序中要完成抓刀、拔刀、交換（新舊刀對調(diào)）裝刀，復(fù)位等動作。此外，刀具在刀庫中裝卡方法不同刀庫結(jié)構(gòu)也不相同，但是要求各個刀具的刀柄在刀庫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 具運輸裝置，從刀庫上取出刀具送到換刀位置。 刀庫 刀庫 是加工中心機床的關(guān)鍵部件之 一 ，在加工中心機床中用來儲存和運送刀具，它的結(jié)構(gòu)形式很多主要有盤式和鏈式兩種結(jié)構(gòu)形式（還有其它形式），盤式刀庫存儲容量較?。?30 把刀以下），鏈式刀庫存儲容量較大。它不但可以 儲存刀具，而且在切削時要連同刀具一起承受切削力，在加工過程中完成刀具交換轉(zhuǎn)位、定位夾緊等動作。 江蘇徐州機電工程高等職業(yè)學(xué)校 05 屆高職畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 第二章 常見數(shù)控車床 刀架 的 結(jié)構(gòu)及工作原理 轉(zhuǎn)位刀架 數(shù)控車床上用的最多的就是電動回轉(zhuǎn)刀架 ，可以同時安裝 12 把刀具不等。 電動刀架是數(shù)控車床進行自動換刀的實現(xiàn)機構(gòu)，實現(xiàn)刀架上刀盤的轉(zhuǎn)動和刀盤的開定位、定位與夾緊的運動，以實現(xiàn)刀具的自動轉(zhuǎn)換，具有傳動機械結(jié)構(gòu)、電氣正反轉(zhuǎn)控制、 PLC編程控制等數(shù)控機床的核心內(nèi)容，具有 機械、電氣的綜合特點，同時電動刀架在數(shù)控加工過程中容易出現(xiàn)故障，所以作為一名合格的數(shù) 控機床作業(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)達國家都非常注重機械制造業(yè)的發(fā)展，為了用先進技術(shù)和工藝裝備制造業(yè)，機械制造裝備工業(yè)得到先發(fā)展。 由于機床數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)復(fù)雜，種類繁多。但由于技術(shù)越來越先進、復(fù)雜，對維修人員的素質(zhì)要求很高，要求他們具有較深的專業(yè)知識和豐富的維修經(jīng)驗，這樣才能及時排除數(shù)控機床出現(xiàn)的故障 。對 LDB4電動刀架的常見的故障進行了分析，對如何排除故障進行了論述。江蘇徐州機電工程高等職業(yè)學(xué)校 05 屆高職畢業(yè)設(shè)計（論文） 江蘇省徐州機電工程高等職業(yè)學(xué)校 畢 業(yè) 論 文 姓 名 ： 學(xué) 號 ： 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)控機床刀架故障診斷 指導(dǎo)教師 ： 職 稱 ： 2020 年 5 月 江蘇徐州機電工程高等職業(yè)學(xué)校 05 屆高職畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 江蘇徐州機電工程高等職業(yè)學(xué)校畢業(yè)論文 任 務(wù) 書 系部 ： 數(shù)控技術(shù)系 專業(yè)年級 ： 05 數(shù)控高職 （ 1） 班 學(xué)生姓名 任 務(wù) 下 達 日 期 ： 2020 年 6 月 1 日 畢業(yè)論文日期： 2020 年 6