文档介绍：1 摘要数控车床在使用过程中,我们常见的故障有刀架类、主轴类、螺纹加工类、系统类、驱动类、通信类等故障,而其中刀架故障占有很大的比例。刀架作为数控车床的重要配件,在机床运行工作中起着重要的作用,一旦出现故障很可能造成工件报废,甚至造成卡盘与刀架碰撞的事故。而刀架故障后机床暂时不能使用,这就在时间上的人力、物力资源上造成浪费。假如我们能对进行一些基本的维修,便可节约成本,节省时间,创造一定的经济效益。此次对刀架的维修时间较短,且维修过程也涉及到刀架的其他类型的刀架故障维修。数控车床在使用过程中, 常常出现的是撞刀事件。我们就以亚龙 YL —558 型0i mate TD 数控车床实训设备为例进行简单的分析刀架结构原理,进行故障分析及故障处理, 排除故障后装配调试来论述。通过阐述亚龙 YL —558 型0i mate TD 数控车床实训设备的电动刀架的结构,以其机械原理来分析故障原因、判定故障部位,最后进行排除及装配调试。 2 第一章亚龙 558 型数控车床刀架工作原理及电路控制原理数控车床使用的回转刀架是最简单的自动换刀装置,有四工位和六工位刀架,回转刀架按其工作原理可分为机械螺母升降转位、十字槽转位等方式,其换刀过程一般为刀架抬起、刀架转位、刀架压紧并定位等几个步骤。回转刀架必须具有良好的强度和刚性, 以承受粗加工的切削力。同时还要保证回转刀架在每次转位的重复定位精度。在 JOG 方式下,进行换刀,主要是通过机床控制面板上的手动换刀键来完成的, 一般是在手动方式下,按下换刀键,刀位转入下一把刀。刀架在电气控制上,主要包含刀架电机正反转和霍尔传感器两部分,实现刀架正反转的是三相异步电机,通过电机的正反转来完成刀架的转位与锁紧;而刀位传感器一般是由霍尔传感器构成,四工位刀架就有四个霍尔传感器安装在一块圆盘上,但触发霍尔传感器的磁铁只有一个。第一节刀架的机械结构及工作原理图 1-1 刀架实物图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凸起,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,完成刀架抬起动作。刀架抬起后,轴套仍在继续转动,同时带动刀架转过 90° (如不到位,刀架还可继续转位 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回转,于是刀架向下移动,上下端齿盘合拢压紧。蜗杆继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,从而完成一次转位。对于四工位自动回转刀架来说,它最多装有 4把刀具,微机系统控制的任务,就是选中任意一把刀具,让其回转到工作位置。现以其中任意一把刀具 1#刀为例简述刀架换刀的过程。 3 图 1-2 为 1#转位到工作位置的流程图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凸起,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,使齿盘与经济型数控车床刀架 4 式在普通车床四方位刀架的基础上发展的一种自动换刀装置,其功能和普通四方位刀架一样:有四个刀位,能夹持四把不同功能的刀具,方刀架回转 90度时, 刀架交换一个刀位,但方刀架回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顺序是:刀架抬起、刀架转位、刀架定位和夹紧。完成上述动作要求,要有相应的机构来实现,下面就以四工位刀架为例来说明其结构与原理,如图 1-3 所示。图 1-3 刀架结构原理图 1- 电动机 2- 联轴器 3- 涡轮轴 4- 涡轮丝杠 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 5 12- 螺母 13,14- 电刷 15- 粗定位销该刀架可以安装 4把不同的刀具,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,通过平键套筒联轴器 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,所以该零件称为蜗轮丝杠。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,蜗轮丝杠环绕中心轴旋转。当涡轮开始旋转时,由于刀架底座 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。当刀架体抬至一定距离后,端面齿脱开。转位套 9用销钉与蜗轮丝杠 4连接,随蜗轮丝杠一同转动,当端面齿完全脱开,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 1