論文-常見數(shù)控車床電動刀架結構原理與故障診斷(已改無錯字)
2023-02-17 02:04:51 本頁面
【正文】 刀庫上愛設有機械原點使每次選刀時，就近選取，如對于盤式刀庫來說，每次選刀運動角度都不會超過180176。圖6 凸輪機械手換刀 TND360刀架的結構與工作原理屬于轉塔刀架是由換刀機構和刀盤組成，刀盤用于刀具的安裝。刀盤的背面裝有端面齒盤，用于刀盤的定位。轉塔刀架的換刀機構是實現(xiàn)刀盤的開定位、轉動換刀位、定位和夾緊的傳動機構。要實現(xiàn)刀盤的轉動換刀，就要使刀盤的定位機構脫開后，才能進行轉動，當轉動到位后，刀盤要定位并夾緊，才能進行加工。轉塔刀架的換刀傳動是由刀架電動機提供動力，刀盤的抬起是用凸輪機構來實現(xiàn)的，而刀盤在圓周方向上的分度是用槽輪機構來實現(xiàn)的，分度完成后的回復也是在碟形彈簧的作用下進行工作的。刀盤在轉動過程中，經(jīng)1：1的齒輪副將運動傳遞給圓光柵，由圓光柵將轉位信號送可編程控制器進行刀位計數(shù)。在加工的過程中，當端面齒盤上的定位銷拔出后，切削力過大或撞刀時，刀盤會產(chǎn)生微量轉動，這時圓光柵的轉動信號就成為刀架過載報警信號，機床就會迅速停機。圓光柵將傳動轉換成脈沖信號送給數(shù)控系統(tǒng)，正常時用于刀盤上刀具刀位的計數(shù)；撞刀時用于產(chǎn)生刀架報警信號。刀盤的轉動可根據(jù)最近找刀原則實現(xiàn)正反向轉動，以達到快速找刀的目的。 LDB4電動刀架的結構與工作原理屬于四工位刀架，由電動機、蝸輪和蝸桿結構、絲杠和螺母結構、霍爾元件定位系統(tǒng)等組成，正轉時，電動機通過渦輪和蝸桿結構將驅動傳給絲杠，螺母和轉動的刀架是鍵槽聯(lián)結，即螺母和轉動的刀架只能做相對上下滑動，而不能相對轉動，螺母與電機底座是通過齒面嚙合形成定位機構，在這對嚙合齒脫開之前，螺母是不能轉動的，也就是轉動的刀架也是不能轉動，剛剛開始，由于絲杠的順時針旋轉，螺母相對于轉動的刀架向上移動，當嚙合齒脫開后，通過銷釘和止推槽的作用，使得絲杠轉動螺母轉動刀架轉動進行換刀，到指定的工位時，通過霍爾元件定位系統(tǒng)將到位信號傳遞給數(shù)控裝置系統(tǒng)，從而停止轉動，通過霍爾元件定位系統(tǒng)和輔助定位銷釘進行位置的定位；數(shù)控裝置控制刀架換刀電動機進行一定延時的反轉信號，因為止推銷釘?shù)淖饔?，螺母系統(tǒng)和刀架系統(tǒng)不能反轉，因而螺母系統(tǒng)順著絲杠向下移動，直到兩對嚙合齒重新嚙合為止，這樣完成了整個換刀的過程。 兩種結構的比較兩種結構的共同點：都實現(xiàn)了刀盤的抬起與鎖緊動作，刀盤的圓周定位，實現(xiàn)了同樣的功能。兩種結構只是機械結構的不同．而在電動機的正轉和反轉的電氣控制上卻是完全相同的。兩者的區(qū)別：TND360的刀盤的抬起與鎖緊是由凸輪機構和碟形彈簧實現(xiàn)的，刀盤的圓周分度是由槽輪機構實現(xiàn)的，槽輪實現(xiàn)的是8工位的刀盤分度；LDB4電動刀架的抬起與鎖緊是由絲杠螺母的系統(tǒng)實現(xiàn)的，而刀架的圓周分度是由霍爾元件定位系統(tǒng)實現(xiàn)的，其實現(xiàn)的是4工位的刀盤分度；結構上是LDB4比較簡單、實用。在分度精度上TND360定位精度比較高，同時比較可靠。而且TND360存在一定的報警功能，當切削力過大或撞刀時，刀盤產(chǎn)生不是常規(guī)的微量轉動，這個時候圓光柵就傳遞出對應的傳感器信號，而這個信號就成為刀架的過載報警信號，這樣數(shù)控系統(tǒng)就會停機，而這個功能LDB4是沒有的。第三章 常見故障分析與診斷 刀架、刀庫及換刀常見故障：：換刀時刀架不轉電源相序接反（使電機正反轉相反）或電源缺相(適用普通車床刀架)。數(shù)控系統(tǒng)在換刀時,換刀信號已經(jīng)發(fā)出,控制刀架電機的接觸器也已經(jīng)閉和,如果現(xiàn)在刀架電機不運轉,有可能是因為刀架電機電源缺相,另一個原因有可能是因為刀架電機正反轉信號接反,因為普通經(jīng)濟型車床所使用的刀架是通過刀架電機的正反轉來進行選刀,并進行鎖緊等動作,一般的工作順序是刀架首先正轉進行選澤刀具,刀具選者到位后,電機再進行反轉,如果刀架電機電源的相序接反或者是所發(fā)出的正反轉信號相反,那么數(shù)控系統(tǒng)選擇刀具時所發(fā)出的刀架電機正轉信號,刀架電機此時的運動狀態(tài)恰好是反轉鎖緊,所以刀架電機就會靜止不動,或者是將PLC的刀架輸出信號相互調(diào)節(jié)一下,故障即可以消除.故障現(xiàn)象故障原因排除方法換刀時刀架不轉（使電機正反轉相反）或電源缺相(適用普通車床刀架)，換刀信號沒有發(fā)出。換刀時刀架/刀庫一直旋轉普通刀架不能鎖緊刀庫換刀動作不能夠完成,液壓系統(tǒng)出現(xiàn)問題，液壓缸因液壓系統(tǒng)壓力不足或漏油而不動作，或程不到位，換刀條件不能滿足，觀察PLC的輸入輸出狀態(tài)自動換刀時刀鏈運轉不到位：，油路不暢通或液壓閥出現(xiàn)問題，或者有阻滯的現(xiàn)象，并重新潤滑刀具夾緊后不能松開，主軸刀柄取不下，：24錐為自鎖與非自鎖的臨界點刀具不能夾緊主軸不能拉上刀柄、卡死或者未上電、刀架及刀庫常見故障及排除方法見表1。表1 刀架及刀庫的常見故障及排除方法序號故障現(xiàn)象故障原因排除方法1刀架在某個刀位不停磁鋼磁極裝反、磁鋼與霍爾元件高度位置不準調(diào)整磁鋼磁極方向、調(diào)整磁鋼與霍爾元件的位置2刀庫中的刀套不能卡緊刀具刀套上的調(diào)整螺母松動順時針旋轉刀套兩邊的調(diào)整螺母壓緊彈簧，頂緊卡緊銷3刀具交換時掉刀換刀時主軸箱沒有回到換刀點或換刀點漂移；機械手抓刀時沒有到位，就開始拔刀重新操作主軸箱運動，使其回到換刀點位置，重新設定換刀點4刀庫不能轉動連接電動機軸與蝸桿軸的聯(lián)軸器松動緊固聯(lián)軸器上的螺釘5轉動不到位電動機轉動故障，傳動機構誤差更換電動機，調(diào)整傳動機構6機械手換刀速度過快或過慢氣壓太高或太低和換刀氣閥節(jié)流開口太大或太小調(diào)整氣壓大小和節(jié)流閥開口 LDB4刀架在換刀過程中找不到想要的刀位LDB4刀架的換刀過程是數(shù)控系統(tǒng)控制電動刀架的正轉，在正轉的過程中，一個小磁塊固定不動，4個工位的霍爾元件跟隨刀架旋轉，當其中一個霍爾元件接近小磁塊后，發(fā)出對應的高電平或低電平信號，當所需要工位的霍爾元件接近小磁塊時，該信號傳遞回數(shù)控系統(tǒng)，這時數(shù)控系統(tǒng)停止正轉控制，發(fā)出延時的反轉信號，控制刀架縮緊。當對應的霍爾元件出現(xiàn)故障或信號回傳通道出現(xiàn)故障
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