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數(shù)控機(jī)床自動轉(zhuǎn)位刀架
日期：2010年01月08 來源：沈陽第一機(jī)床廠 關(guān)鍵字：數(shù)控機(jī)床
自動換刀裝置因數(shù)控車床的形式、工藝范圍和刀具的種類與數(shù)量不同而具有不同的形式。目前常用的自動轉(zhuǎn)位刀架和帶刀庫的自動換刀裝置是數(shù)控車床上最常用，數(shù)控機(jī)床也是最簡單的一種自動換刀裝置回轉(zhuǎn)刀架，加工中心通過回轉(zhuǎn)頭的旋轉(zhuǎn)分度定位來實(shí)現(xiàn)車床的自動換刀動作。自動轉(zhuǎn)位刀架也稱為轉(zhuǎn)塔式刀架。
在C6132車床數(shù)控改造中，將原機(jī)床的普通手動轉(zhuǎn)位刀架替換成自動轉(zhuǎn)位刀架。自動轉(zhuǎn)位刀架由數(shù)控系統(tǒng)控制，效率高、工藝性能可靠。在這次改造中，根據(jù)所加工零件的工藝要求及機(jī)床控制方式，采用四方自動轉(zhuǎn)位刀架。
1．?dāng)?shù)控車床刀架的基本要求
數(shù)控車床的刀架是機(jī)床的重要組成部分。刀架用于夾持切削用的刀具，在一定程度上，加工中心刀架的結(jié)構(gòu)和性能體現(xiàn)了機(jī)床的設(shè)計和制造技術(shù)水平，所以有如下要求：
1)轉(zhuǎn)位準(zhǔn)確可靠，工作平穩(wěn)安全。
2)按最短線路就近選擇，轉(zhuǎn)位時間短。
3)應(yīng)當(dāng)滿足換刀時間短、數(shù)控機(jī)床刀具重復(fù)定位精度高、刀具儲存量足夠、結(jié)構(gòu)緊湊及安全可靠等要求。
4)防水、防屑，密封性能優(yōu)良。
5)夾緊剛性高，適宜重負(fù)荷切削，回轉(zhuǎn)刀架在結(jié)構(gòu)上必須具有良好的強(qiáng)度和剛度，以承受機(jī)床在切削加工時的切削抗力。
2．車床自動轉(zhuǎn)位刀架結(jié)構(gòu)及工作原理
(1)刀架結(jié)構(gòu)圖。本設(shè)計采用的是常州宏達(dá)機(jī)床數(shù)控設(shè)備廠LD4一CK6132立式轉(zhuǎn)位刀架。
(2)自動轉(zhuǎn)位刀架工作原理。自動轉(zhuǎn)位刀架工作原理，微電動機(jī)經(jīng)彈簧安全離合器至渦桿副帶動螺母旋轉(zhuǎn)，螺母抬起刀架使定位用的端齒盤的上盤與下盤分離，隨即帶動刀架旋轉(zhuǎn)到位。然后發(fā)信號使電動機(jī)反轉(zhuǎn)鎖緊，完成刀架換位后，再進(jìn)行切削加工。一般情況下，回轉(zhuǎn)刀架的換刀動作包括刀架抬起、數(shù)控機(jī)床刀架轉(zhuǎn)位、加工中心刀架定位及壓緊等。
其具體過程是：當(dāng)微機(jī)發(fā)出換刀信號后，刀架控制器中間繼電器動作，電動機(jī)正轉(zhuǎn)驅(qū)動蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)，螺桿升降機(jī)構(gòu)使上刀架上升，當(dāng)上刀架上升到一定高度時，離合轉(zhuǎn)盤起作用，帶動上刀體旋轉(zhuǎn)。刀架上端的發(fā)信盤中對應(yīng)每個刀位都安裝一個霍爾元件，當(dāng)上刀體旋轉(zhuǎn)到某一刀位時，數(shù)控機(jī)床該刀架上霍爾元件輸出高電乎。在上刀體旋轉(zhuǎn)過程中，發(fā)信盤不斷地向數(shù)控系統(tǒng)反饋刀位信號。數(shù)控系統(tǒng)將反饋刀位信號與指令刀位信號相比較，當(dāng)兩信號相同時，說明上刀體己旋轉(zhuǎn)到所選刀位。螺桿帶動上刀體下降，直至齒牙盤嚙合，完成定位，并通過蝸輪蝸桿鎖緊螺母，使加工中心刀架緊固。向數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出轉(zhuǎn)位完成信號，切斷電源，電動機(jī)停轉(zhuǎn)，完成選刀過程。
3．刀架的安裝
該刀架安裝時，需先拆除原機(jī)床上的小滑板和刀架，然后把電動刀架置于中滑板上。此時，刀架高度應(yīng)使車刀前面基本通過車床主軸軸心線，否則要在刀架下面加墊板，調(diào)整其高度。然后，卸掉刀架電動機(jī)風(fēng)扇罩殼，逆時針方向轉(zhuǎn)動電動機(jī)，使上刀體相當(dāng)于下刀體轉(zhuǎn)動45‘左右。數(shù)控機(jī)床打裝螺孔，再用內(nèi)六角螺栓將刀架與中滑板固定。固定時應(yīng)注意，將刀架的兩側(cè)面分別與車床縱向和橫向的進(jìn)給方向平行，用墊板來調(diào)整其中心高。使用前應(yīng)試運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)轉(zhuǎn)時要達(dá)到輕松靈活、加工中心無噪聲的要求。
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