4.3刀库换刀装置的装调与维修解析
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刀库的安装调试方法及注意事项一、调试前先确认刀库动作是否正确。
(刀套上下、刀盘正反转、刀臂旋转方向)。
二、FANUC刀库调试参数及方法㈠圆盘式(机械臂)刀库❶Z轴换刀点高度参数1241。
❷主轴定向角度参数4077 。
(注:参数3117#1设为1,可以在诊断画面445号参数下检测主轴角度位置。
)❸刀库重置M40.方法:打开K参数画面,K1.5/1 Z轴上下K4.7/1 刀库显示表打开及显示K4.5/1刀臂旋转K7.0/1 打开气压低检测信号然后把Z轴移动到安全位置,手动模式下主轴定向,按F1旋转刀臂.注意:❶Z轴始终位于刀臂安全位置之上。
❷刀库调试完成后,除K4.7打开外,其余K参数要全部关闭。
❸ATC动作前查看刀套水平状态。
㈡斗笠式刀库(伞形刀库)高度及角度参数同上K参数画面,K1.5/1 Z轴上下K6.0/1刀盘进退然后把Z轴移动到安全位置,手动模式下主轴定向,按F1进退刀盘。
三、三菱刀库调试方法及参数㈠圆盘式(机械臂)刀库❶Z轴换刀点高度参数2038❷主轴定向角度参数3108❸M21刀套下(垂直)❹M20刀套上方法:打开IF诊断画面L102/1 Z轴上下L107/1 机械臂旋转然后把Z轴移动到安全位置,在位置画面输入M25(扣刀)/M26(换刀)/M27(刀臂回到位)执行刀臂动作。
注意:❶刀库调试完成后,L102、L107要置为0.❷ Z轴始终位于刀臂安全位置之上。
❸ATC动作前查看刀套水平状态。
㈡斗笠式刀库高度及角度参数同上IF诊断画面X21A/1 Z轴上下Y206/1刀盘进退然后把Z轴移动到安全位置,在IF诊断画面下对Y206/1或0进行刀盘进退。
四、刀库安装调试注意事项。
①安装前先检查刀库外观有无破损,油漆是否刮花,是否缺少零部件,及时向质检反应。
缺少的零部件不要到仓库里随便拆装。
②圆盘刀库调试前要先检查刀库刀臂与刀套的中心是否正确,方法,按电磁阀强制刀套向下,装上对刀仪,旋转刀臂,用对刀棒检查中心是否正确。
刀库和换刀装置的故障诊断方法和维修分析摘要:本文首先数控机床刀库与换刀装置为研究对象,首先简要分析了自动换刀装置的基本形式,指出了刀库及换刀机械手在日常运作时的常见故障,并给出了具体的维修方法,望能为此领域研究有所借鉴与帮助。
关键词:刀库;换刀装置;故障诊断;维修刀库与换刀装置是为大、中型加工中心提供配套支持,且实现自动换刀与刀具储备的两部分,乃是重型加工中心、高档加工中心的重要构成。
针对刀库来讲,其主要作用就是提供储刀位置,并且能够依程式控制,合理选刀具,并准确定位,以此完成刀具交换;而换刀装置则执行交换刀具的动作。
在实际运行当中,刀库和换刀装置经常会出现各种故障,因而会影响整个生产的正常开展。
本文结合实际情况,就其故障诊断方法及维修策略作一探讨。
1.自动换刀装置的基本形式(1)带刀库所对应的自动换刀系统。
针对此系统而言,其主要由两部分构成,其一为交换机,其二是刀库与刀具。
首先将加工时所需所有刀具均安装于刀柄上,于机外预先调整其尺寸,并按照特定方式,放到刀库当中。
在进行换刀时,首先会从刀库中选刀,并借助刀具交换装置,将刀具从刀库与主轴上取出,而在刀具交换后,把新刀具装到主轴上,然后把旧刀具放回到刀库当中。
需要指出的是,用于存放刀具的刀库容量很大,其除了能够安装于主轴箱的上方,还可根据现实需要,当作单独部件,安装于机床外,借助搬运装置而完成刀具的运送。
(2)更换主轴头换刀。
如果数控机床当中安装有旋转刀具,那么对主轴头进行更换,便是一种比较简单的方式。
针对主轴头来讲,一般情况下,其有两种方式,即立式与卧式,且经常用转塔的转位对主轴头进行更换,以此来达到自动换刀的目的。
而在转塔所对应的各主轴头上,事先便安装有能够满足各工序操作需要的旋转刀具。
当换刀指令发出之后,各主轴头会按照指定顺序,旋转至加工位置,且与主轴运动相连接,主轴将刀具带动,并进行旋转,而对于其他处在非加工位置的主轴,均和主运动之间呈脱开状态。
第27 卷第1期2 0 0 9 年1 月西安航空技术高等专科学校学报Journal of Xi an Aerotechnical CollegeVol 2 7 No 1Jan . 2 0 0 9 自动换刀装置控制原理及故障分析罗庚合1, 黄万长2( 1. 西安航空技术高等专科学校机械工程系, 陕西西安710077; 2. 陕西法士特齿轮有限公司, 陕西西安710077)摘要: 加工中心自动换刀装置提高了数控机床的加工效率, 但由于加工中心换刀装置的动作控制比较复杂, 包含机械、电气与PM C、液压和检测等技术, 所以自动换刀装置的故障率比较高, 主要介绍自动换刀装置的类别和控制,自动换刀装置的故障诊断方法, 列举了自动换刀装置的一些常见故障及维修示例。
关键词: 加工中心; 选刀; 刀具交换; 乱刀与掉刀; PM C 诊断; I/ O 状态诊断中图分类号: T H161+ . 21 文献标识码: A 文章编号: 1008- 9233( 2009) 01- 0014- 051 引言4、6、8、12 工位, 有用电动机驱动的正传和反转, 也有用液压系统通过电磁换相阀和顺序阀进行控制加工中心可分为车削中心、镗铣中心和钻削中心等, 加工中心在加工过程中, 要使用多种刀具, 因此必须有自动换刀装置, 以便选择不同刀具, 完成不同工序的加工工艺。
常用的刀库形式有圆盘式刀库, 链式刀库, 格子盒式刀库。
按有无机械手又可分为不带机械手的自动换刀装置和带机械手的自动换刀装置。
按刀库的旋转和机械手的动作驱动方式可分为有液压、气动控制系统和电气与机械联合控制的驱动系统。
随着加工中心数控机床的普及和应用, 自动换刀装置控制过程中的故障率也比较高。
由于自动换刀装置结构比较复杂、控制为机、电、液联合控制, 复杂系数高等原因。
所以加工中心自动换刀装置的故障维修比较困难。
简要叙述换刀装置的分类和特点, 以立式镗铣中心普遍使用的圆盘式加工中心自动换刀装置为例, 分析自动换刀装置的控制原理及常见故障的维修方法。
动75度,回到机械手原始位置,此时机械手原位开关发出信号,倒刀电磁阀线圈 YV3B 断电,回刀电磁阀线圈YV5C 通电,气缸向下运动推动刀杯向上翻转90度,回 刀定位开关SX5B 检测到信号,为自动加工作准备,完成整个换刀控制过程。
如图 Id 所示。
4、自动换刀装置常见故障及解决方法(1)机械手卡死处理方法加丄中心在加工完零件自动换刀时,出现机械手卡死现象,屏幕出现2103# 报警,无法继续自动加工。
方法一:•设备禁止断电。
•在MDI 方式下输入M39 (强制换刀指令),按循环启动按钮进行强制换刀, 若机械手依然卡死,则参照方法二处理。
方法二:•设备禁止断电。
•在J0G 方式下松开主轴夹具,拆下机械手电机顶罩,手动逆时针盘电机,中途卸下刀座,继续盘电机至原位,消除2103#报警。
-TrtTOTT «C1L_ 9 1 - -UU 1 匸 14-1•按屏幕显示刀号在主轴装入刀座,HD:主轴刀号,XX:等待刀号。
•在MDI方式下输入M06换刀指令,装入另一刀座,若是T2刀座注意定位。
机床空运行一循环,确认主轴刀具与程序制定刀具一致性。
最后正确装夹工件自动加工。
(2)自动换刀时主轴掉刀故障处理方法在换刀时主轴刀座从机械手掉下,自动加工被迫停止。
•检查主轴换刀点是否偏移。
•主轴编码器与主轴连接是否松动,主轴编码器转位信号是否正确。
•检查机械手扣刀开关SX33位置。
•手盘电机察看机械手与主轴刀具换刀点是否干涉。
(3)刀库倒刀时刀座从刀杯内掉落故障处理方法•刀库换刀位置刀杯内弹簧疲劳变形,夹紧力不够,调整弹簧预紧力。
•倒刀气缸拉杆与刀杯定位偏移,倒刀定位开关SX5B信号无,调整螺钉及开关位置,恢复倒刀动作。
•刀座超过允许的重量限制。
(4)刀库乱刀故障处理方法不正确的操作使系统PMC参数丢失或刀库装置维修后,会出现换刀过程中乱刀现象,造成撞刀事故。
•恢复系统PMC参数,调整刀库计数开关、机械手初始开关及倒刀开关位置, 恢复换刀动作。
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工序号工步号工作内容及操作说明检验条件(与图纸及通用技术条件同时执行)工装及辅料工时(min)9 将主轴箱下移到刀库夹臂以下50mm后将分体刀柄得锥柄部分装入主轴孔内并拉紧,再将主轴箱上升到Z向最高点后在刀库夹臂内装入分体刀柄得另一部分。
10将主轴箱下移,使主轴端部与刀库夹臂工装端面间距约为2mm如图所示。
注意此时主轴得方位应为主轴得定向位。
11调整刀库支架在Y与X向得位置,同时用分体刀柄得中间轴检验分体刀柄得上下两体得中心就是否重合(中间轴就是否顺利通过),上下两体中心重合则换刀臂与主轴得换刀点重合调整完毕。
12换刀点得调整Z向返回参考点后下移主轴箱到刀库夹臂Z向换刀点得上方使分体刀柄得上体锥柄部与刀卡上分体刀柄得下体之间得间隙为0、3-0、5㎜之间。
(用塞尺测量)记录此处得机械座标值,并设定此值为主轴抓刀/松刀点座标。
将主轴箱上升100mm处记录此处得机械座标值,并设定此值标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期。
自动换刀装置的结构原理与维修8.4 自动换刀装置的结构原理与维修8.4.1 自动换刀装置的形式自动换刀装置是加工中心的重要执行机构,它的形式多种多样,目前常见的有以下几种。
1.回转刀架换刀数控机床使用的回转刀架是最简单的自动换刀装置,有四方刀架、六角刀架,即在其上装有四把、六把或更多的刀具。
回转刀架必须具有良好的强度和刚度,以承受粗加工的切削力:同时要保证回转刀架在每次转位的重复定位精度。
图8-17为数控车床六角回转刀架,它适用于盘类零件的加工。
在加工轴类零件时,可以用四方回转刀架。
由于两者底部安装尺寸相同,更换刀架十分方便。
图8-17 数控车床六角回转刀架1-活塞 2-刀架体 3、7-齿轮 4-齿圈 5-空套齿轮6-活塞 8-齿条 9-固定插销 10、11-推杆 12-触头回转刀架的全部动作由液压系统通过电磁换向阀和顺序阀进行控制,它的动作分为4个步骤:(1)刀架抬起当数控装置发出换刀指令后,压力油由a孔进入压紧液压缸的下腔,活塞1上升,刀架体2抬起,使定位用的活动插销10与固定插销9脱开。
同时,活塞杆下端的端齿离合器与空套齿轮5结合。
(2)刀架转位当刀架抬起后,压力油从c孔进入转位液压缸左腔,活塞6向右移动,通过联接板带动齿条8移动,使空套齿轮5作逆时针方向转动。
通过端齿离合器使刀架转过60o。
活塞的行程应等于齿轮5分度圆周长的1/6,并由限位开关控制。
(3)刀架压紧刀架转位之后,压力油从b孔进入压紧液压缸上腔,活塞1带动刀架体2下降。
齿轮3的底盘上精确地安装有6个带斜楔的圆柱固定插销9,利用活动插销10消除定位销与孔之间的间隙,实现反靠定位。
刀架体2下降时,定位活动插销10与另一个固定插销9卡紧,同时齿轮3与齿圈4的锥面接触,刀架在新的位置定位并夹紧。
这时,端齿离合器与空套齿轮5脱开。
(4)转位液压缸复位刀架压紧之后,压力油从d孔进入转位液压缸的右腔,活塞6带动齿条复位,由于此时端齿离合器已脱开,齿条带动齿轮3在轴上空转。