数控四工位刀架拆装

数控四工位刀架拆装 1 / 13

数控四方刀架拆装调试

目 录

摘 要 ......................................................................................... 错误 !未指定书签。

第 1 章 机械构造 ....................................................................... 错误 !未指定书签。

刀架总述 ......................................................................................... 错误 ! 未指定书签。

数控车床的刀架分类 ..................................................................... 错误 ! 未指定书签。

数控车床四工位刀架 ...................................................................... 错误 ! 未指定书签。

换刀工作原理 .............................................................................. 错误 ! 未指定书签。

刀架拆装 ...................................................................................... 错误 ! 未指定书签。

第 2 章：数控车刀架电气控制系统设计 ................................... 错误 !未指定书签。

霍尔原理在刀架中运用的简单概括.............................................. 错误 ! 未指定书签。

四工位刀架 PLC接线原理图 .......................................................... 错误 ! 未指定书签。

第 3 章：刀架调试及故障剖析 ................................................... 错误 !未指定书签。

机械与电气调试部分 ...................................................................... 错误 ! 未指定书签。

数控车床刀架常有故障的实例剖析.............................................. 错误 ! 未指定书签。

刀架使用注意事项 ....................................................................... 错误 ! 未指定书签。

第 4 章 结论 ............................................................................... 错误 !未指定书签。

参 考 文 献 ........................................................................... 错误 !未指定书签。 数控四工位刀架拆装

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第1章 机械构造

1.1 刀架总述

数控刀架安装在数控车床的滑板上。它上边能够装夹多把刀具，在加工中实现自动换刀刀架的作用是装夹车刀，孔加工刀具及螺纹刀具并能正确快速的

选择刀具进行对工件的切削。刀架滑板由纵向（ Z 轴）滑板和横向（ X 轴）滑板

构成， Z 轴滑板安装在床身导轨上，能够沿床身纵向运动，横向滑板安装在纵向滑板上，能沿纵向滑板的导轨进行横向运动，刀架滑板的作用是安装在其上的刀架刀具在加工中实现纵向和横向的进给运动。

1.2 数控车床的刀架分类

1. 排刀式刀架一般用于小规格的数控车床，以加工棒料或盘类零件为主。

在排刀式刀架中，夹持着各样不一样用途的刀具沿着机床X 坐标方向摆列在横向

滑板上。刀具的典型部署方式如图 1-1 ，所示：

图 1-1 常有排刀式刀架

这类刀架在刀具部署和机床调整等方面都较为方便，能够依据详细工件的

车削工艺要求，随意组合各样不一样用途的刀具，一把刀具达成车削任务后，横向滑板只需按程序沿 X 轴挪动早先设定的距离，第二把刀就抵达加工地点，这样就达成了机床的换刀动作。 这样换刀方式快速省时， 有益于提升机床的效率。

2. 展转刀架 展转刀架是数控车床最常用的一种典型换刀刀架，是一种最简单的自动换

刀装置。展转刀架上展转头各刀座用于安装或支持各样不一样用途的刀具，经过展转头的旋转、分度和定位，实现机床的自动换刀。展转刀架分度正确、定位

靠谱、重复定位精度高、转位速度快、夹紧性好，能够保障数控车床的高精度和高效率。展转刀架一定拥有优秀的强度和刚度，以蒙受粗加工的切削力：同时要保证展转刀架在每次转位的重复定位精度。

数控机床使用的展转刀架是比较简单的自动换刀装置，常用的种类有四方

刀架、六角刀架，即在其上装有四把、六把或更多的刀具。展转刀架依据刀架展转轴与安装地面的相对地点，又分为立式刀架和卧式刀架两种，立式展转轴 数控四工位刀架拆装

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垂直于机床主轴，多用于经济型数控车床，卧式展转刀架的展转轴平行于机床主轴，可径向与轴向安装刀具。

图 1-2 常有展转刀架构造

3. 带刀库的自动换刀装置 上述排刀式刀架和展转刀架所安装的刀具都不行能太多，即便是装备

两个刀架，对刀具的数目也有必定限制。当因为某种原由需要数目许多的刀具时，应采纳带刀库的自动换刀装置。带刀库的自动换刀装置由刀库和刀具互换机构构成。

图 1-3 常有带刀库的换刀装置

1.3 数控车床四工位刀架

1.3.1 换刀工作原理

按下换刀键或输入换刀指令后， 电机正转，并经联轴器， 由滑键带动蜗杆、涡轮、轴、轴套转动。轴套的外圆上有两处突出，可在套筒内孔中的螺旋槽内

滑动，从而举起与套筒相连的刀架及上端齿盘，使齿盘与下端齿盘分开，达成

刀架抬起动作。刀架抬起后，轴套仍在持续转动，同时带动刀架转过 90°（如不到位，刀架还可持续转位 180°、 270°、360° ) ，并由微动开关发出信号给数控装置。刀架转到位后，由微动开关的信号使电动机反转，利用销使刀架定

位而不再随轴套展转，于是刀架向下挪动，上下端齿盘合拢压紧。蜗杆持续转动并产生轴向位移，压缩弹簧，套筒的外圆曲面压缩开关使电动机停止旋转，从而达成一次转位。

关于四工位自动展转刀架来说，它最多装有 4 把刀具，微机系统控制的任

务，就是选中随意一把刀具，让其展转到工作地点。现以此中随意一把刀具 1#

刀为例简述刀架换刀的过程。

图 1-4 为 1#刀转到工作地点的流程图

经济型数控车床刀架式在一般车床四方向刀架的基础上发展的一种自动换

刀装置，其功能和一般四方向刀架同样：有四个刀位，能夹持四把不一样功能的

刀具，方刀架展转 90 度时，刀架互换一个刀位， 但方刀架展转和刀位号的选择是由加工程序指令控制的。 换刀时方刀架的动作次序是： 刀架抬起、刀架转位、刀架定位和夹紧。达成上述动作要求，要有相应的机构来实现，下边就以四工

位刀架为例来说明其构造与原理，如图 1-4 所示。 数控四工位刀架拆装 4 / 13

图 1-5 刀架构造

1—电动机； 2—联轴器； 3—涡轮轴； 4—蜗轮丝杠； 5—刀架底座； 6—粗定位盘； 7—刀架体； 8—球头销； 9—转位套； 10—电刷座； 11—发信体； 12—螺母； 13.14 —电刷； 15—粗定位销；

该刀架能够安装 4 把不一样的刀具，转位信号由加工程序指定。当换刀指令发出后，小型电动机 1 启动正转，经过平键套筒联轴器 2 使蜗杆轴 3 转动，从而带动蜗轮丝杠 4 转动。涡轮的上部外圆柱加工有外螺纹，因此该零件称为蜗 数控四工位刀架拆装 5 / 13

轮丝杠。刀架体 7 内孔加工有内螺纹，与涡轮丝杠旋合。蜗轮丝杠与刀架中心轴外圆是滑动配合，在转位换刀时，中心轴固定不动，蜗轮丝杠围绕中心轴旋

转。当涡轮开始旋转时， 因为刀架底座 5 和刀架体 7 上的端面齿处在黏合状态，且涡轮丝杠轴向固定，这时刀架体 7 抬起。当刀架体抬至必定距离后，端面齿脱开。转位套 9 用销钉与蜗轮丝杠 4 连结，随蜗轮丝杠一起转动，当端面齿完整脱开，转位套正好转过 160°（如图 A-A 所示），球头销 8 在弹簧力的作用

下进入转位套 9 的槽中，带动刀架体转位。刀架体 7 转动时带着电刷 10 转动，当转到程序指定的刀号时， 定位销 15 在弹簧力的作用下进入粗定位盘 6 的中进行粗定位，同时电刷 13、14 接触导通，使电动机 1 反转，因为粗定位槽的限制，刀架体 7 不可以转动，使其在该地点上垂直落下，刀架体 7 和刀架底座 5 上的端

面齿黏合，实现精确立位。电动机持续反转，此时涡轮停止转动，蜗杆轴 3 继

续转动，跟着夹紧力的增添，转矩不断扩大， 达到必定值时，在传感器控制下，

电动机 1 停止转动。

译码装置由发信体 11、电刷 13、14 构成，电刷 13 负责发信，电刷 14 负

责地点判断。刀架不按期会出现过位或不到位时，可松开螺母 12 调好发信体

11 与电刷 14 的相对地点。

这类刀架在经济型数控车床及普及车床的控制化改造中宽泛运用。

往常为 90°

1.3.2 刀架拆装

（ 1）拆下闷头，用内六角扳手顺时针转动蜗杆，使离合盘松开，其外形构造如图 1-6 所示。

图 1-6 刀架外形图

（ 2）拆下铝盖，罩座。

（ 3）拆下刀位线，拆下小螺母，拿出发讯盘。如图1-7 所示

图 1-7 发信体

（ 4）拆下大螺母，止退圈，拿出键，轴承。

（ 5）取下离合盘，离合销（球头销）及弹簧。如图1-8 所示

图 1-8 定位销、反靠销（粗定位销）、弹簧

（ 6）夹住反靠销逆时针旋转上刀体，拿出上刀体。如图1-9 所示

图 1-9 上刀体（刀架体）

（ 7）拆下电机罩，电机，联接座，轴承盖，蜗杆。

（ 8）拆下螺钉，拿出定轴，蜗轮，螺杆，轴承。如图1-10 所示

图 1-10 蜗轮丝杆

（ 9）拆下反靠盘，防备圈。