刀架是數(shù)控車床非常重要的部件。數(shù)控車床根據(jù)其功能,刀架上可安裝的*數(shù)量—般為4把、6把、8把、10把12把、20把、24把,有些數(shù)控車床可以安裝更多的*。刀架的結(jié)構(gòu)形式一般為回轉(zhuǎn)式,*沿圓周方向安裝在刀架上,可以安裝徑向車刀、軸向車刀、鉆頭、鏜刀。車削加工中心還可安裝軸向銑刀、徑向銑刀。少數(shù)數(shù)控車床的刀架為直排式,*沿一條直線安裝。
中文
刀架
外文
rest
用 途
數(shù)控車床重要部件
結(jié)構(gòu)形式
一般為回轉(zhuǎn)式,或直排式
安裝*
車刀、鉆頭、鏜刀、銑刀
類 別
機(jī)械術(shù)語
數(shù)控刀架
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刀架是數(shù)控車床非常重要的部件。數(shù)控車床的刀架上可安裝的*數(shù)量—般為4把、6把、8把、10把、12把、20把、24把,有些數(shù)控車床可以安裝更多的*。刀架的結(jié)構(gòu)形式可分為回轉(zhuǎn)式和直排式。通常是回轉(zhuǎn)式,*沿圓周方向安裝在刀架上,可以安裝徑向車刀、軸向車刀、鉆頭、鏜刀,車削加工中心還可安裝軸向銑刀、徑向銑刀;少數(shù)數(shù)控車床的刀架為直排式,*沿一條直線安裝。
數(shù)控車床可以配備兩種刀架;刀架由車床生產(chǎn)廠商自己開發(fā),所使用的刀柄也是的。這種刀架的優(yōu)點(diǎn)是制造成本低,但缺乏通用性。通用刀架根據(jù)一定的通用標(biāo)準(zhǔn)而生產(chǎn)的刀架,數(shù)控車床生產(chǎn)廠商可以根據(jù)數(shù)控車床的功能要求進(jìn)行選擇配置。
數(shù)控刀架發(fā)展
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發(fā)展趨勢
數(shù)控刀架的發(fā)展趨勢是:隨著數(shù)控車床的發(fā)展,數(shù)控刀架開始向快速換刀、電液組合驅(qū)動和伺服驅(qū)動方向發(fā)展。國內(nèi)數(shù)控刀架以電動為主,分為立式和臥式兩種。立式刀架有四、六工位兩種形式,主要用于簡易數(shù)控車床;臥式刀架有八、十、十二等工位,可正、反方向旋轉(zhuǎn),就近選刀,用于全功能數(shù)控車床。另外臥式刀架還有液動刀架和伺服驅(qū)動刀架。
市場分析
國產(chǎn)數(shù)控車床今后將向中高檔發(fā)展,中檔采用普及型數(shù)控刀架配套,高檔采用動力型刀架,兼有液壓刀架、伺服刀架、立式刀架等品種,近年來需要量可達(dá)10000~50000臺。
發(fā)展方向
一是高速、可靠,追求的目標(biāo)是換刀時(shí)間盡量的短,以換取加工中心和車削中心的高效性;
二是簡單實(shí)用、造價(jià)低、使用可靠,但換刀速度不快。
功能應(yīng)用
數(shù)控刀架是以回轉(zhuǎn)分度實(shí)現(xiàn)*自動交換及回轉(zhuǎn)動力*的傳動。因此技術(shù)含量高,已趨向?qū)I(yè)化開發(fā)生產(chǎn)。所以對數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架的研究開發(fā)及應(yīng)用已引起數(shù)控機(jī)床行業(yè)重視。
典型數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架一般由動力源(電機(jī)或油缸、液壓馬達(dá))、機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)、預(yù)分度機(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)、鎖緊機(jī)構(gòu)、檢測裝置、接口電路、*安裝臺(刀盤)、動力刀座等組成。數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架的動作循環(huán)為:T指令(換刀指令——刀盤旋轉(zhuǎn)——刀位檢測——預(yù)分——精確定位——刀盤鎖緊——結(jié)束信號。
數(shù)控機(jī)床上的刀架是安放*的重要部件,許多刀架還直接參與切削工作,如臥式車床上的四方刀架,轉(zhuǎn)塔車床的轉(zhuǎn)塔刀架,回輪式轉(zhuǎn)塔車床的回輪刀架,自動車床的轉(zhuǎn)塔刀架和天平刀架等。這些刀架既安放*,而且還直接參與切削,承受*的切削力作用,所以它往往成為工藝系統(tǒng)中的較薄弱環(huán)節(jié)。隨著自動化技術(shù)的發(fā)展,機(jī)床的刀架也有了許多變化,特別是數(shù)控車床上采用電(液)換位的自動刀架,有的還使用兩個(gè)回轉(zhuǎn)刀盤。加工中心則進(jìn)一步采用了刀庫和換刀機(jī)械手,定現(xiàn)了大容量存儲*和自動交換*的功能,這種刀庫安放*的數(shù)量從幾十把到上百把,自動交換*的時(shí)間從十幾秒減少到幾秒甚至零點(diǎn)幾秒。因此,刀架的性能和結(jié)構(gòu)往往直接影響到機(jī)床的切削性能、切削效率和體現(xiàn)了機(jī)床的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)水平 。
刀架基本要求
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1)換刀時(shí)間短,以減少非加工時(shí)間。
2)減少換刀動作對加工范圍的干擾。
3)*重復(fù)定位精度高。
4)識刀、選刀可靠,換刀動作簡單可靠。
5)刀庫*存儲量合理。
6)刀庫占地面積小,并能與主機(jī)配合,使機(jī)床外觀協(xié)調(diào)美觀。
7)*裝卸、調(diào)整、維修方便,并能得到清潔的維護(hù)。
故障檢測維修
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數(shù)車刀架故障主要是機(jī)械或電氣的故障,要盡快查找及時(shí)排除刀架故障,首先認(rèn)識數(shù)控車刀架的內(nèi)部結(jié)構(gòu),熟悉其機(jī)械原理與電氣控制原理,這點(diǎn)對初學(xué)者更重要 。
工作原理
主機(jī)系統(tǒng)發(fā)出轉(zhuǎn)位信號后,刀架電機(jī)電源接通,開始轉(zhuǎn)動,電機(jī)順時(shí)針正轉(zhuǎn)通過聯(lián)接座上的聯(lián)軸器帶動蝸桿軸轉(zhuǎn)動,從而帶動銅材料蝸輪轉(zhuǎn)動,蝸輪的上部外圓柱加工的外螺紋與上刀架體內(nèi)孔的內(nèi)螺紋旋合。蝸輪內(nèi)孔與刀架中心定軸外圓是動配合,在轉(zhuǎn)位換刀時(shí),中心定軸固定不動,蝸輪環(huán)繞中心定軸旋轉(zhuǎn)。當(dāng)蝸輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動時(shí),蝸輪的上部外螺紋把上刀架體抬起,上刀架體的嚙盤和下刀的嚙盤脫開,反靠銷離開反靠盤的槽子,當(dāng)?shù)都荏w抬至一定距離后,端面齒脫開。蝸輪端面上兩孔的銷釘與轉(zhuǎn)位套兩孔相接,轉(zhuǎn)位套隨蝸輪一同轉(zhuǎn)動,上刀架體前后兩側(cè)有圓柱銷在彈簧力作用下進(jìn)入轉(zhuǎn)位套的槽中,帶動上刀架體轉(zhuǎn)位,當(dāng)轉(zhuǎn)到程序的刀位后號時(shí),發(fā)信盤上的霍爾元件與上刀架體上的磁鋼對準(zhǔn),發(fā)出到位訊號給主機(jī)系統(tǒng),然后系統(tǒng)發(fā)出反轉(zhuǎn)延時(shí)訊號,電機(jī)反轉(zhuǎn),上刀體稍有反轉(zhuǎn),上刀架體下端兩反靠銷進(jìn)入反靠盤的槽子中,上刀架體的嚙盤和下刀的嚙盤合并鎖緊,電機(jī)反轉(zhuǎn)延時(shí)結(jié)束。這樣,刀架便完成了換刀程序,主機(jī)可執(zhí)行下一道工序,有了對刀架結(jié)構(gòu)及機(jī)械原理的了解,則方便我們分析故障。
機(jī)械故障
手動狀態(tài)下,按下面板手動換刀按鍵,車床刀架不動作,沒有聽到刀架電機(jī)旋轉(zhuǎn)的聲音,機(jī)床面板屏幕上報(bào)警號為{05}換刀時(shí)間過長。
(1)故障排查:出現(xiàn)這個(gè)故障后, 當(dāng)按下面板手動換刀按鍵,再按診斷面板按鍵時(shí)發(fā)現(xiàn)序號 005診斷信息,TL+刀架正轉(zhuǎn)信號電平為1,TL-刀架反轉(zhuǎn)電平信號為 0,證明系統(tǒng)有正轉(zhuǎn)信號輸出。
(2)進(jìn)一步檢查,信號從系統(tǒng)至電機(jī)傳送是否正常,把刀架電機(jī)罩拆去,先按面板的復(fù)位鍵,再按一次手動換刀按鍵,然后用驗(yàn)電筆測驗(yàn)刀架電機(jī)的三個(gè)接入線端是否有電。驗(yàn)電筆指示燈亮,證明控制電機(jī)有電,信號傳輸正常。
(3)在診斷面板按鍵時(shí)發(fā)現(xiàn)序號000代碼為00001110,因?yàn)楹笏奈粩?shù)表示四位刀架的狀態(tài)參數(shù)號,未位 0代表刀架工作狀態(tài)刀位號T1,此時(shí)刀位位置也是T1,其余刀位號是高電位,證明刀架信號沒有問題。
由此推斷是機(jī)械故障,拆開刀架側(cè)面的悶頭,用內(nèi)六角扳手正轉(zhuǎn)蝸杠軸端部螺帽時(shí)刀架不能轉(zhuǎn)動,如圖 2結(jié)合其機(jī)械原理,可判斷為刀架內(nèi)部機(jī)械卡死。必須對刀架進(jìn)行拆開檢查。
拆卸順序
拆時(shí),發(fā)現(xiàn)聯(lián)接轉(zhuǎn)位套與蝸輪螺桿的離合銷折斷,蝸輪與蝸杠有臟物卡住,更換離合銷。裝拆時(shí)要注意以下幾點(diǎn):
(1)注意記清霍爾元件的接線端,做好記號,可以用色筆用數(shù)字把四位刀位號相對應(yīng)的霍爾元件作標(biāo)記,作記號以防接錯(cuò)控制線。刀位號的霍爾元件與上刀架體上的磁鋼對應(yīng).。
(2)拆卸時(shí)應(yīng)按拆卸順序,不能用硬物亂打亂敲,影響零件精度。
(3)裝配時(shí)所有零件清洗干凈,傳動部件上潤滑脂,不要把轉(zhuǎn)位套裝反。
(4)裝配大螺母擰緊后,用內(nèi)六角扳手正轉(zhuǎn)蝸杠軸,觀察刀架體轉(zhuǎn)動是否正常,再通電檢查。
(5)通電后,注意檢查并旋動調(diào)整發(fā)信盤位置,使刀架的霍爾元件對準(zhǔn)磁鋼,使刀位停在準(zhǔn)確位置。
維修總結(jié)
數(shù)控車床刀架故障相對數(shù)控內(nèi)部系統(tǒng)的故障而言,難度低些,但刀架故障發(fā)生次數(shù)相對較多,所以盡快維修,提高機(jī)床的利用率,就必須查清刀架在機(jī)床內(nèi)部CNC系統(tǒng)控制、PLC系統(tǒng)、電氣控制、機(jī)械傳動的原理,才能分清刀架各種故障發(fā)生的原因,總結(jié)并掌握檢測方法,從而提高機(jī)床刀架故障維修的速度
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刀塔控制器/驅(qū)動器:DDC2-18-J-16/20R,DDC2-18-J-16/22-R,DDC1-30-H20/20-R,DDC4-10-400/20,DDC2-18-J-12/22,DDC4-20-230/20,DDC1-30/12-K20/22,DDC2-10-J16/22,DDC4-20-230/20,DDC4-10-400/20,DDC4-15-400/20,DDC2-10-J-20/22,DDC4-30-230/20,
伺服電機(jī)型號:PO8.C01.230.20, P08/R03/400/11 ,P08.C01.400.20.E0
伺服電機(jī) :0431590 ,電機(jī):0425032R, 0425932R 電機(jī):0425814,0426112 ,6434024 ,0431590, 6431102
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線圈/電磁鐵:0422956,0324227,0425883...
刀塔開關(guān):0661254, 0661345 電磁鐵:0425883
刀塔滾輪:0421849
刀塔控制器:0496303, DDC4-10-400/20,DDC2-18-J-16/20R ,DDC2-18-J-16/22-R ,DDC1-30-H20/20-R ,DDC1-30/12-K20/22 ,DDC2-10-J16/22 ,TMC-14-400-8-20-5.0/11 ,DDC4-30-230/20
動力銑頭:PRO-50.ER32/40-T ,動力機(jī)構(gòu):ODT-N20M-340/0-C/30 ,刀塔動力頭齒輪:0328934
刀塔軸承: 0631742 ,0631635
預(yù)定位銷:0324380,0110452,0111075,0324080
刀塔冷卻噴頭:0326247
刀塔墊圈:0326249
刀塔密封件:0591486,0591487,0590311,0592065、0592253、0592058、0590342、0590825,0592265,0592266,0592267,0591830,0590585,0591425,0592360,0592362,
動力刀座 PRR-B-S-30-ER25/41-BR,PRA-C30-ER/41-BR,PRR-40-ER32/40-T
刀塔/刀架/刀臺:BSV-N120-8/25-220-380/50L,BSV-N120-12/25-220-380/50L,BSV-N160-8/25-220-380/50L,BSV-N160-12/25-220-380/50L,BSV-N200-8/24-220-380/50L,BSV-N200-12/25-220-380/50L,BSV-N250-8/25-220-380/50L,BSV-N250-12/25-220-380/50L,BSV-N320-8/24-220-380/50L,BSV-N320-12/24-220-380/50L,BSV-N400-8/24-220-380/50L,BSV-N400-12/24-220-380/50L
ODT-N25-400/0-S-C/30,SM-H-20-12/30-400-EO,SM-H-25-8/30-400-E0-E39S,SM-ER-16-D101-12-270-30,ODT-N16-270/0/50, SMA-H-16-12/30-230-E0E21F4T2R0,DM-TR-20-D101-12-320-T40-5.0/10-400,SM-BA-20CD1-12-370/40-40/3-1GS4-A1M15R9,DM-16-12-3.5/-400,SM-P16,SM-P20,SM-P25,SM-H20,SM-H25
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