《数控加工设备》教学课件—项目四数控机床自动换刀装置结构与维护

二、维护盘形自动回转刀架
•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，保证刀架换位的顺畅无阻，利于刀 架回转精度的保持。 •3．避免超负荷使用刀架。 •4．避免撞击、挤压通往刀架的连线。 •5．减少刀架被间断撞击的机会。 •6．保持刀架的润滑良好。 •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。 •9．定期检查刀架内部机械配合是否松动。 •10．定期检查刀架内部蜗轮蜗杆、齿轮传动间隙。
任
务
一、拆装维护电动方刀架
实
施
1.四工位电动方刀架拆装与维护的要求
•
• （1）看懂刀架的结构再动手拆卸。 • （2）拆卸装配件之前先看清楚组合方向、排列顺序，以免装配时出错。 • （3）拆卸下来的零件要按拆下的先后顺序摆放整齐，注意避免零件掉落。 • （4）拆卸零件时不能用用铁锤猛砸，拆不下或装不上时，应分析原因。
目四 数控机床自动换刀装置结构与
任务二 加工中心自动换刀系统结构与维护
知
识 储
一、刀库的类型
备
(a)
(b)
A
A向
(d)
(e)
(f)
(c)
1.直线刀库
2.圆盘刀具
(g)
3.链式刀库
4.其它刀库
(h)
(i)
(j)
(k)
圆盘式刀库的结构
圆盘13上均匀分布40个 刀座9。当圆盘13转动时，刀 座号板8依次经过刀座号读取 装置，并读出各刀座的编号， 当找到所要求的刀座号时， 即发出信号，液压缸6右腔进 入高压油，使端齿离合器2和 3脱开，使圆盘13处于浮动状 态。液压缸12的活塞杆带着 定位V形块14使圆盘13定位， 以便换刀装置换刀。
数控加工设备
目四 数控机床自动换刀装置结构与
任务一 数控车床自动换刀装置结构与维护
知
识 储
一、数控车床对换刀装置的要求
备
➢1.良好的强度和刚度 ➢2.换刀时间短 ➢3.换刀空间小 ➢4.动作可靠、使用稳定 ➢5.刀具复定位精度高
知
识 储
二、排式刀架的结构及工作原理
备
➢ 排刀式刀架一般用于在小规格数 控车床上，以加工棒料。
2.刀架转位：刀架体抬至一定距 离后，端面齿脱开时，转位套转过 160º，球头销进入转位套的槽中， 带动刀架体转位。
3.刀架定位：转到指定刀号时， 粗定位销进入粗定位盘的槽中进行 粗定位。同时电机反转，刀架体垂 直落下，与底座上的端面齿啮合， 实现精定位。
4.刀架反锁压紧：电机继续反转，
四、盘形自动回转刀架的结构及工作原理
一、拆装维护电动方刀架
2. 拆卸四方电动刀架
• （1）关闭电源，拆下上防护盖。 •（2）拆下发信盘上的信号线，拆发信盘锁紧螺母， 取出发信盘。 •（3）拆下电刷座、转位盘锁紧部件，取下转位盘。 •（4）将刀架体及内部零件拉出，松开刀架底座与 机床连接的螺钉，旋转刀架体取出。 •（5）拆下粗定位盘。 •（6）拆下拆刀架底座。 •（8）松开刀架底座底部的螺钉，将信号线从刀架 主轴中抽出，取出主轴和蜗轮丝杠。
四、刀具识别装置
• 1.接触式刀具识 别装置
• 在刀库附近固定一刀具识 别装置。每个触针与一个继电器
➢ 它的结构形式见图，夹持着各种 不同用途刀具的刀夹沿着机床的 X坐标轴方向排列在横向滑板上。
三、电动方刀架的结构及工作原理
➢ 这是一种最简单的自动换刀装置。
换刀过程及工作原理
1.刀架抬起：电机正转，通过 蜗杆轴带动蜗轮丝杠转动，由于刀 架体与底座上的端面齿处于啮合状 态，且蜗轮丝杠轴向固定，这时刀 架体抬起。
链式刀库
链式刀库结构紧凑，刀库容量大，链环的形状可根据机床的布局 制成各种形状。同时也可以将换刀位突出以便于换刀。
二、刀库的容量
• 曲线表明，用10把孔加工
刀具可完成70%的钻削工艺，四 把铣刀可完成90%的铣削工艺。 因此，从使用角度出发，刀库的 容量一般取为10～40把。
可加工工件工艺比率(%)
100
80
钻削
60
40
车削
铣削 20
O 5 10 15 20 25 30 刀具数
三、刀具的选择方式
•
自动选刀：在自动换刀装置换刀时，按数控装置发出的
换刀指令，刀具交换装置从刀库中挑选各工序所需刀具的操作称为 自动换刀。
•
1.顺序选择刀具
•
刀具的顺序选择方式是将刀具按加工工序的顺序，依次放入刀
库的每一个刀座内。每次换刀时，刀库按顺序转动一个刀座的位置，
在各刀座相对应的圆周 上安装一组编码块，而在 刀库圆周外固定一个刀座 识别装置，识别刀座的编 码。
2.任意选择刀具
（3）编码附件方式
用专用的代码钥匙，在刀具任意放入刀座的同时，将刀具附带的 代码钥匙插入刀座旁的钥匙孔中，通过钥匙把刀具代码转计到刀座 上，从而给刀座编上代码。
代码钥匙两边最多带22个方齿，前20个齿组成一个五位的二进
一、拆装维护电动方刀架
3.维护、装配四方电动刀架
• （1）装配前清洗刀架各部件，在旋转部位加黄油，端齿及下端齿盘加注 机油。 •（2）将主轴从刀架底座底部装入。 •（3）将蜗轮丝杠套装在刀架主轴上。 •（4）装粗定位销，将刀架体旋入蜗轮丝杠，将球头销装入销孔中。装上 转位套。 •（5）装上轴承、键、压紧螺母。 •（6）旋转蜗杆轴端的螺栓。 •（7）装上发信盘，接上信号线。 •（9）安装上防护盖，通电试运行看是否正常。
BA200L盘形自动回转刀架的换刀 过程和原理
（1）齿盘脱齿：转位开始时，电 动机11通电转动，通过齿轮10、9、8 带动蜗杆7旋转，使蜗轮5转动。轴6 的外圆柱面上有两个对称槽，内装滑 块4。蜗轮5的右侧固定连接圆环14， 圆环14左侧端面上有凸块，所以蜗轮 5和圆环14同时旋转。
（2）刀架转位换刀：到达所要求 的位置后，电刷选择器发出信号，使 电动机11反转，这时蜗轮5和圆环14 反向旋转，凸块与滑块4脱离；同时， 蜗轮5与轴6上的旋合螺纹使轴6右移， 端面齿盘2和3啮合并定位。
并取出所需要的刀具。
•
2.任意选择刀具
（1）刀具编码方式 采用特殊的刀柄结构，对每把刀具进行编码。换刀时，根据换刀指令
在刀库中寻找出所需刀具。 编码环外径有大小两种规格，分别表示二进制数“1”和“0”，通过
两种圆环的不同排列，得到一系列代码。
销紧螺母 拉杆
2.任意选择刀具
（2）刀座编码方式
刀座编码块 刀座识别装置