数控机床机械系统装调与维修一体化教程 数控机床机械系统装调与维修一体化教程 主编：韩鸿鸾 数控机床机械系统装调与维修一体化教程 模块四 自动换刀装置装调与维修 任务一 刀架换刀装置装调与维修 数控机床机械系统装调与维修一体化教程 按数控装置的刀具选择 指令，从刀库中将所需要的刀具转换 到 取刀位置，称为自动选 刀。在刀库中选择 刀具通常采用两种方法。 二、任意选择刀具 一、顺顺序选择选择 刀具 1.刀具编码方式 2.刀座编码 方式 3.编码附件方式 编码附件方式可分为编码钥匙、编码卡片、编码杆和编码盘等 。 ：三种编码编码 方式有什么异同点? 4.利用PLC(可编程控制器)实现 随机换刀 数控机床机械系统装调与维修一体化教程 知识内容知识内容 4 4 任务引入任务引入 1 1 任务目标任务目标 2 2 任务实施任务实施 3 3 任务拓展任务拓展 5 5 任务巩固任务巩固 6 6 数控机床机械系统装调与维修一体化教程 床身 a)回转刀架 c)排刀架 d)带动 力刀具的刀架 图41 刀架换刀 刀架换刀 刀架换刀一般应用在数控车床上，以加工轴类零件为主，控制刀具 沿X、Z向进行各种车削、镗削、钻削等加工，但所加工孔的轴线一般都 与Z轴重合，加工偏心孔要靠夹具协助完成。 c)排刀架 d)带动力刀具的刀架b)四工位方刀架 数控机床机械系统装调与维修一体化教程 任务目标 掌握常用刀架的工作原理1 会对常用刀架进行维护 与保 养 5 会对常用刀架进行拆装3 能排除常用刀架的机械故障 4 能看懂常用刀架的装配图2 数控机床机械系统装调与维修一体化教程 数控车床方刀架结构 一、经济型数控车床方刀架 1电动机 2联轴器 3蜗杆轴 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 发迅体 12螺母 13、14电刷 15粗定位销 数控机床机械系统装调与维修一体化教程 二、双齿盘转齿盘转 塔刀架(转转塔刀架) 图43转塔刀架 l、2-齿轮 ；3-槽轮盘 ；4-滚子：6-齿轮 ：7、8-端面齿盘 ；9-锥销 ；10-转塔盘；11-转塔轴；12-碟形弹簧；13、14-滚子；15-杠杆 转塔刀架 l、2-齿轮 ；3- 槽轮盘 ；4-滚 子；6-齿轮 ； 7、8-端面齿盘 ；9-锥销 ；10- 转塔盘；11-转 塔轴；12-碟形 弹簧；13、14- 滚子；15-杠杆 数控机床机械系统装调与维修一体化教程 传动系统图 ：您所在学校所用到的刀架有哪几种？ 数控机床机械系统装调与维修一体化教程 一、刀架的拆卸 1.在刀架的拆卸过程中，应将各零部件集中放置，特别 注意细小零件的存放，避免遗失。 2.刀架的安装基本上是拆卸的逆过程，按正确的安装 顺序把刀架装好即可。操作时要注意保持双手的清洁，并 注意零部件的防护。 以经济方刀架为例来介绍数控车床刀架的拆卸过程 数控机床机械系统装调与维修一体化教程 二、刀架的维护维护 1.每次上下班清扫散落在刀架表面上的灰尘和切屑。 2.及时清理刀架体上的异物，防止其进入刀架内部，保证刀架换位 的顺畅无阻，利于刀架回转精度的保持 清理刀架体上的异物 数控机床机械系统装调与维修一体化教程 3.严禁超负荷使用。 4.严禁撞击、挤压 通往刀架的连线 。 5.减少刀架被间断撞击（断续切削）的机会。 6.保持刀架的润滑良好。 刀架内润滑 数控机床机械系统装调与维修一体化教程 7.尽可能减少腐蚀性液体的喷溅 ，下班后应及时擦拭涂油。 8.注意刀架预紧 力的大小要调节 适度，如过大会导致刀架不能转动 。 9.经常检查 并紧固连线 、传感器元件盘（发信盘）、磁铁，注意发 讯盘 螺母联接紧固，如松动易引起刀架的越位过冲或转不到位。 10.定期检查 刀架内部机械配合是否松动，否则容易造成刀架不能正 常夹紧 故障。 11.定期检查 刀架内部后靠定位销、弹簧、后靠棘轮等是否起作用， 以免造成机械卡死。 ：利用实训时间对实训时间对 刀架进进行维护维护 。 数控机床机械系统装调与维修一体化教程 三、刀架的检检修 检修实例1:经济型数控车床刀架放置不停故障的处理 故障现象：刀架旋转不停。 故障分析：刀架刀位信号未发出。应检查发讯盘 弹性片触头是否磨坏；发讯盘 地线是否断路。 故障排除：更换弹 性片触头或调整发讯盘 地线。 数控机床机械系统装调与维修一体化教程 三、刀架的检检修 检修实例2:经济型数控车床刀架越位故障的处理 故障现现象：刀架越位。 故障分析：反靠装置不起作用。应检查 反靠定位销是否灵活， 弹簧是否疲劳；反靠棘轮与螺杆连接销是否折断；使用的刀具是 否太长。 故障排除：针对检查 的具体原因给予排除。 数控机床机械系统装调与维修一体化教程 三、刀架的检检修 检修实例3:经济型数控车床刀架转不到位故障的处理 故障现现象：刀架转不到位。 故障分析：发讯盘 触点与弹簧片触点错位。应检查发讯 盘夹紧 螺母是否松动。 故障排除：重新调整发讯盘 与弹簧片触点位置，锁紧 螺母 。 数控机床机械系统装调与维修一体化教程 三、刀架的检检修 检修实例4:经济型数控车床自动刀架不动故障的排除 故障现现象：刀架不动。 故障分析：造成刀架不动的原因分别如下： 电源无电或控制箱开关位置不对。 电动 机相序反。 夹紧 力过大。 机械卡死。 数控机床机械系统装调与维修一体化教程 故障排除：针对上述原因，故障处理方法分别是： 应检查电动 机有无旋转现象。 检查电动 机是否反转。 可用6六角扳手插入蜗杆端部，顺时针 旋转，如用力可转动，但 下次夹紧后仍不能起动，则可将电动机夹紧电 流按说明书稍调小。 观察夹紧位置，要检查反靠定位销是否在反靠棘轮槽内，如定位销 在反靠棘轮槽内，将反靠棘轮与蜗杆联接销孔回转一个角度重新打孔联接 ；检查主轴螺母是否锁死，如螺母锁死应重新调整；检查润 滑情况，如因 润滑不良造成旋转零件研死，应拆开处理。 数控机床机械系统装调与维修一体化教程 三、刀架的检检修 检修实例5:SAG210/2NC数控车床刀架不转故障 故障现现象: 上刀体抬起但转动 不到位。 故障分析：该车 床所配套的刀架为LD4-I四工位电动 刀架。 根据电动 刀架的机械原理分析，上刀体不能转动 可能是粗定 位销在锥孔中卡死或断裂。拆开电动 刀架更换新的定位销后 ，上刀体仍然不能旋转到位。在重新拆卸时发现 在装配上刀 体时，应与下刀体的四边对齐 ，而且齿牙盘必须啮 合。 故障处处理：按上述要求装配后，故障排除。 数控机床机械系统装调与维修一体化教程 三、刀架的检检修 检修实例6.SAG210/2NC数控车车床刀架不能动动作 故障现现象：电动 机起不动，刀架不能动作。 故障分析：SAG210/2NC及CKD6140及数控车床，与之配套的刀架为 LD4-I四工位电动 刀架。分析该故障产生的原因，可能是电动 机相序 接反或电源电压 偏低，但调整电动 机电枢线及电源电压 ，故障不能 排除。说明故障为机械原因所致。将电动 机罩卸下，旋转电动 机风 叶，发现 阻力过大。拿开电动 机进一步检查发现 ，蜗杆轴承损坏 ，电动 机轴与蜗杆离合器质量差，使电动 机出现阻力。 故障处处理：更换轴 承，修复离合器后，故障排除。 数控机床机械系统装调与维修一体化教程 ：通过过上网查询查询 、工厂调调研，在教师师、工厂技术术人员员 的参与下讨论总结讨论总结 常用刀架的故障诊诊断与排除方法。 刀架常见故障诊断及维修方法。 一、刀架故障诊诊断 二、经济经济 型电动电动 刀架常见见故障 故障诊断及维修方法 1. 机械卡死，电电机堵转转无法转转位 大致有四种原因产生：粗定位销（两个）折断，中轴弯曲 或折断，蜗轮 、蜗杆损坏，电机与刀架体联接之联轴 器损坏。 更换相应部件即可修复。 数控机床机械系统装调与维修一体化教程 2.转转位不停 大致有三种原因产生： (1)磁铁位置不正确，调整它与传感元件相对位置，左右对正、 前后距离适中（一般为23mm）； (2)被换位的传感元件损坏或连线 折断，更换传 感元件、恢复 连线 ； (3)刀架24V电源没有，重新连接24V电源。 数控机床机械系统装调与维修一体化教程 3.换换位正常，有锁紧动锁紧动 作但锁锁不紧紧 大致有两种原因产生： (1)中轴弯曲需更换； (2)反转时间 不足需修改相应参数。 4.执执行换换位命令时时无动动作 大致有两种原因产生： (1)电机缺相需恢复其动力电路； (2)电机损坏需更换。 数控机床机械系统装调与维修一体化教程 任务拓展动力刀架 车削中心动力刀具主要由三部分组成：动力源、变速装置和刀具附 件(钻孔附件和铣削附件等)。 车削中心上的动力刀具 总体结构 反向设置的动力刀具 一、动动力刀架的结结构 1刀具传动 轴2-齿轮轴 3液压缸 4大齿轮 数控机床机械系统装调与维修一体化教程 二、变变速传动传动 装置 动力刀具的传动装置 1-齿形带2-传动箱3-变速电动机4-空心轴5-中央锥齿轮 数控机床机械系统装调与维修一体化教程 三、动力刀具附件 高速钻孔附件 l-锥齿轮 2-滚针轴 承3-刀具主轴4-角接触球轴承5-弹簧夹头 数控机床机械系统装调与维修一体化教程 铣削附件 ：动动力刀架的应应用。 三、动力刀具附件 l、3-锥齿轮 2-轴 4-横轴 5、6-圆柱齿轮 7-铣主轴 A-轴套 数控机床机械系统装调与维修一体化教程 任务巩固 一、填空题题 1.为进一步提高数控机床的加工效率，数控机床和向着工件 在一台机床一次装夹即可完成多道工序或全部工序加工的方向 发展，因此必须有自动换刀装置，以便选用不同刀具，完成不 同工序的加工工艺。 2.在刀库中选择刀具通常采用顺序选择刀具和任意选择刀具 两种方法。 3.任意选择法主要有刀具编码、刀座编码和编码附件三种编 码方式。 数控机床机械系统装调与维修一体化教程 一、填空题题 4.数控车床回转刀架根据刀架回转轴与安装底面的相对位置 ，分为立式刀架和卧式刀架两种。 5.经济型数控车床方刀架换刀时的动作顺序是：刀架抬起、 刀架转位、刀架定位和夹紧。 6.车削中心动力刀具主要由三部分组成：动力源、变速装置 和刀具附件(钻孔附件和铣削附件等)。 数控机床机械系统装调与维修一体化教程 二、选择题 1.（ C ）是对每把刀具进行编码，由于每把刀具都有自己的代码，因 此，可以存放于刀库的任一刀座中。 A.编码附件方式 B.刀座编码方式 C.刀具编码方式 2.随机换刀方式刀库中的刀具能与主轴上的刀具任意地直接交换，是利 用（ C ）实现的。 A.刀具编码方式 B.刀座方式 C.可编程控制器 3.代表自动换刀的英文是（B）。 A.APC B.ATC C.PLC 4.数控机床自动选择刀具中任意选择的方法是采用（ C ）来选刀换刀 。 A. 刀具编码B. 刀座编码C. 计算机跟踪记忆 数控机床机械系统装调与维修一体化教程 二、选择题 5.加工中心选刀方式中常用的是（ C ）方式。 A刀柄编码 B.刀座编码 C.记忆 6.对刀具进行编码是（ B ）的要求。 A. 顺序选刀 B. 任意选刀 C. 软件选刀 7.在刀库中每把刀具在不同的工序中不能重复使用的选刀方式是（ A ）。 A.顺序选刀 B.任意选刀 C.软件选刀 8.双齿盘转塔刀架由（ C ）将转位信号送可编程控制器进行刀位计数。 A.直光栅 B.编码器 C. 圆光栅 9.回转刀架换刀装置常用数控（ A ）。 A.车床 B.铣床 C.钻床 数控机床机械系统装调与维修一体化教程 三、判断题（