加工中心主轴松拉刀机构的基本原理
加工中心的结构原理
三菱Q系列CPU
S5 CPU
S7-200 CPU
S7-300 CPU
S7-400 CPU
数控系统（C.N.C.）——伺服系统
按有无检测元件和反馈环节，伺服系统可分为开环、全闭环和半闭环系 统。 1）开环系统。开环系统的特点是无位置反馈装置，常用步进电机作为伺服 系统执行元件，在该类系统中,CNC装置经过控制运算发出脉冲信号，每一脉 冲信号使步进电机转动一定的角度，步进电机驱动丝杆推动工作台移动一定 距离。 开环系统的优点是结极简单，工作稳定，制造成本低，缺点是各传动过 程中的误差得不到消除，从而最终影响加工零件的精度。
Y 轴平衡气缸，后面 还可见气罐2个
Y 轴滚珠丝杆
Z轴驱动电机 X轴滚珠丝杆及伺服电机
X轴直线导轨
安装主轴部件的框架
直线导轨 皮带传动时的结极
滚珠丝杆及其各种应用
B轴旋转分度台，其上将 安装机床工作台
B轴旋转分度台 电机
工作台采用液压夹紧，在夹紧过程中，工作台用4个夹 紧圆锥体紧密地固定在转台表面。
主轴系统 主轴安装座
电主轴与机床主机的连接示例
主轴常用维修 、检查工具：
带有HSK63适配器的LED测量探针 主轴垂直度校准工具
主轴同心度校准工具 近端：0.007mm 远端：0.015mm
主轴夹紧力传感器 18kN,公差:+5.4/-1.8kN
电主轴夹爪(OTT)
HSK63及HSK100刀具
数控系统（C.N.C.）——伺服系统
2）全闭环系统。全闭环系统的特点是机床移动部件上直接安装有直线位移 检测装置，检测装置将检测到的实际位移反馈到系统的比较器中，与输入的 原指令位移值进行比较，系统用比较后的差值控制移动部件作补充位移，直 到差值消除时才停止移动，从而实际精确定位与运动控制。 全闭环系统的特点是其运动精度仅取决于检测精度。一个优良的全闭环 系统能对传动系统的间隙、磨损等进行自动补偿，其加工精度是非常高的。 但其缺点是结极复杂，调试维修难度较大。
主轴打刀反扣卸力机构
主轴打刀反扣卸力机构主轴打刀传统结构普通的主轴打刀装置（如图1所示）主要包括：打刀缸、主轴体、主轴拉杆和碟簧等。
主轴拉杆位于主轴体内，与打刀缸的活塞杆在同一轴线上，并在主轴体内上下滑动。
机床在换刀时，打刀缸活塞的力作用于主轴拉杆上，迫使碟簧变形松刀。
此作用力经主轴体通过主轴轴承传递到主轴箱体。
为保证拉刀可靠，主轴拉刀力通常都较大，例如，加工中心常用的BT40刀柄拉刀力在8kN左右，打刀缸打刀力在10kN左右；BT50刀柄拉刀力在15kN 左右，打刀缸打刀力在20kN左右。
如此大的作用力频繁作用在主轴轴承上，将造成主轴轴承滚道受损，影响主轴精度，使主轴轴承寿命大大缩短。
由于加工中心的精密主轴轴承都比较昂贵，在轴承配置上承受反向作用力的能力较差，因此这种打刀装置使用起来很不经济。
主轴打刀新结构为了解决此问题，现在的机床一般使用如图2所示的带反扣卸荷的主轴打刀装置，包括：打刀缸、主轴、拉杆、碟簧、弹性体、主轴箱体和主轴轴承。
主轴通过轴承与主轴箱体活动连接，主轴拉杆位于主轴体中心的空腔中，与打刀缸的活塞杆在同一轴线上，其上端套接在一圆筒形滑动压块中，并与滑动压块固定连接。
滑动压块的外径与主轴体的内径相配合，可在主轴体内上下滑动。
主轴拉杆的下端穿过环形下限位块，末端通过拉钉与刀柄连接。
碟簧位于滑动压块与环形下限位块之间，其外径与主轴体内径相配合，还包括环形连接块、反扣盘和浮动反扣压块。
环形连接块为圆筒形结构，位于打刀缸的法兰下方。
浮动反扣压块位于环形连接块的下方，为中间有阶梯孔的圆柱形结构，该阶梯孔上大下小。
连接螺栓将浮动反扣压块、法兰及环形连接块固定在一起。
反扣盘为T形环状体结构，套在浮动反扣压块的阶梯孔中，其外径小的部分的直径比浮动反扣压块中大孔的直径稍小，其外径大的部分的直径比浮动反扣压块中大孔的直径稍大，反扣盘与浮动反扣压块之间有0.3～0.5mm 的间隙，主轴体的顶端套在反扣盘的通孔中，与反扣盘固定连接。
加工中心刀具工作原理详解
加工中心刀具工作原理详解
加工中心刀具的工作原理是通过切削刀具在工件上进行切削、铣削、钻孔、镗削等加工操作，实现工件形状、尺寸和表面质量的精确加工。
具体工作原理可分为以下几个步骤：
1. 夹紧工件：首先，将待加工的工件夹持到加工中心的工作台上。
工作台通常是多轴旋转的，可以在不同的角度上固定工件以便于进行多个方向上的加工。
2. 选择合适刀具：根据具体的加工任务和要求，选择适当的切削刀具。
切削刀具的选择包括刀具类型（例如铣刀、钻头、镗刀）和刀具的材质、形状、尺寸等。
3. 刀具路径规划：根据加工任务和工件的几何形状，通过计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）软件，对刀
具的运动路径进行规划。
路径规划一般考虑切削刀具的进给速度、转速，以及加工深度等参数。
4. 进行切削加工：按照事先规划好的刀具路径，将切削刀具移动到正确的位置，然后启动加工中心进行切削加工操作。
加工中心的主轴通常是高速旋转的，切削刀具通过主轴进行驱动。
5. 冷却润滑：在加工过程中，切削刀具会因为摩擦而产生高温，为了保证加工质量和刀具寿命，需要使用冷却润滑剂进行冷却和润滑。
6. 控制与监测：加工中心通常可以通过计算机数控（CNC）
系统进行精确控制。
CNC系统可以控制刀具的运动路径、进给速度、切削力等参数，以及对加工过程实时监测和检测，如工件尺寸、表面粗糙度等。
通过以上步骤，加工中心刀具可以对工件进行精确高效的加工操作。
加工过程中，刀具的切削、铣削、钻孔等操作可根据具体的工件需求进行不同的组合，实现各种复杂的形状和结构的加工。
加工中心主轴松拉刀机构的基本原理
加工中心主轴拉刀机构的基本原理1－拉钉 2－拉杆3－带轮 4－碟形弹簧5－锁紧螺母6－调整垫7－螺旋弹簧8－活塞 9、10－行程开关 11－带轮12－端盖 13－调整螺钉主轴内部有刀杆的自动夹紧机构，它由拉杆2和头部的4个钢球、碟形弹簧4、活塞杆8和螺旋弹簧7组成.夹紧时活塞8的上端无油压,弹簧7使活塞8向上移至图示位置。
碟形弹簧4使拉杆2上移至图示位置，钢球进入到刀杆尾部拉钉1的环形槽内，将刀杆拉紧。
放松时，液压使活塞8下移，推拉杆2下移。
钢球进入主轴后锥孔上部的环形槽内，把刀杆放开。
当机械手把刀杆从主轴中拔出后，压缩空气通过活塞和拉杆的中孔，把主轴锥孔吹净.行程开关9和10用于发出夹紧和放松刀杆的信号.刀杆夹紧机构用弹簧、液压夹紧，液压放松，以保证停电刀杆不会松脱。
夹紧时活塞8和拉杆2的上端之间有一定间隙(约4mm），以防止主轴旋转时端面摩擦。
机床采用锥柄刀具，锥部的尾端安装有拉钉1，有拉杆2通过4个5/16in的钢球拉住拉钉1的凹槽，使刀具在主轴锥孔内定位及夹紧。
拉紧力由碟形弹簧4产生。
碟形弹簧共有34对68片。
拉紧刀具的拉紧力等于10kN，最大为13kN。
换刀时，活塞8的行程为12mm。
前进约4mm后,它开始推动拉杆2，直到钢球进入主轴锥孔上部的Φ37mm的环槽。
这时钢球已不能约束拉钉的头部。
拉杆继续下降,拉杆的a面与拉钉的顶端接触，把刀具从主轴锥孔中推出。
行程开关10发出信号，机械手即可将刀具取出.修磨调整垫块6就可保证当活塞的行程到达终点时拉杆的a面与拉钉的顶端接触。
活塞8推动拉杆把刀具推出，故活塞的最大推力应等于13kN加弹簧7的弹力。
4个钢球与拉钉锥面、主轴孔表面、钢球所在孔的接触应力是相当大，因此对这些部位的材料及表面硬度要求很高.4个钢球所在孔应在同一平面内，为了保证钢球受力的一致性.。
拉刀工作原理
拉刀工作原理
拉刀工作原理: 拉刀是一种机械设备，用于在加工过程中切割
材料。
它的工作原理基于对材料施加剪切力以切割它们。
一般而言，拉刀由一个刃口和用于施加力的手柄组成。
刃口通常是一个平滑的金属刀片，锋利的边缘能够轻松切割材料。
手柄用于固定刃口，并且提供用户施加力量的地方。
当使用拉刀时，操作者通常将待切割的材料放置在工作台上，并将刃口轻轻地推入材料。
接下来，通过向后拉动手柄，施加剪切力来切割材料。
由于刃口的锋利边缘，它能够轻松地切入材料中并使其分开。
拉刀的切割原理是基于剪切力。
当施加剪切力时，材料会在刃口的作用下发生剪切变形，导致材料分离。
拉刀的设计旨在提供足够的力量来切割不同类型的材料，包括金属、木材、纸张等。
刀片的锋利度和材质的选择对拉刀的切割性能有重要影响。
总体来说，拉刀是一种简单而有效的切割工具，其工作原理基于施加剪切力来切割材料。
通过使用适当的力量和技巧操作拉刀，可以实现高效且精确的切割过程。
40#拉刀机构的设计及控制
第3章 机械零件的设计与计算……………………………………………………5
3.1机械零件设计的性质和任务…………………………………………….5
4.4.4液压阀的选择……………………………………………………………...43
4.4.5油箱容量的确定……………………………………………………………43
4.5液压系统的性能验算………………………………………………………43
4.5.1 回路压力损失验算…………………………………………………………...43
关键词：40＃刀柄；拉刀机构；PLC；控制
ABSTRACT
40th shaft tool for small spindle of CNC machine tools, automatic tensioning and automatic release tool within the institution. By pre-compressed disk spring, generate enough upward broach. When tool change is needed, loose knife signal from the CNC system through control solenoid valve in hydraulic system, hydraulic system pressure on oil fuel tank into the upper end of the spindle, and oil moves the piston push broach part down, continue to compress disk spring, shaft moving down, through tool change manipulator and complete tool change. In the top of the cylinder, there are two proximity sensors detect whether the cylinder piston in place if cylinder Pistons are not yet in place, then the two proximity does not signal, NC system cannot continue to perform the next procedure, to ensure the safety of CNC machine tools. In addition, the levers are hollow, so that when the tools change spindle hole and compressed air to clean the tool taper shank to ensure accurate installation of the tool.
数控加工中心的主轴中心出水的松刀结构设计
数控加工中心的主轴中心出水的松刀结构设计简介数控机床的刀具材料和加工工艺飞速发展。
在对诸如一些深孔零件或硬度较高材料等的加工工艺方案选择时，工程师们更多地趋向于中心出水主轴与内冷刀具的配套使用，这间接导致带主轴中心出水功能的数控机床在市场中的份额越来越大。
同时，因为中心出水主轴结构复杂，并伴有机、电、气、液联动，所以其故障率也远高于其它同规格的普通主轴。
数控机床的中心出水主轴位于主轴箱内，其主轴松刀盘位于主轴扣刀盘的上端，主轴旋转接头与主轴松刀盘相连，在主轴旋转接头的外侧安装有打刀过渡套。
对于数控机床的中心出水主轴而言，主轴轴承损坏、自动换刀过程中主轴无法松刀和主轴旋转接头切削冷却液渗漏等是最为常见的故障。
其中，造成主轴轴承损坏的原因主要是主轴松刀力长期、频繁作用在主轴轴承上引起的主轴轴承损伤，造成自动换刀过程中主轴无法松刀的原因主要是主轴添刀量调整不当，而造成主轴旋转接头切削冷却液渗漏的主要原因是打刀过渡套刮蹭引起主轴旋转接头壳体变形或破损。
综上所述，如果能保证主轴松刀力不直接作用在主轴轴承上且添刀量合适、打刀过渡套不与主轴旋转接头发生刮蹭，就能大幅降低数控机床中心出水主轴的故障率，提升机床的加工效率。
优点中心出水主轴的浮动式松刀装置设置有用于抵消作用在主轴轴承上的松刀力的浮动扣刀机构，使主轴松刀时的松刀力不直接作用在主轴轴承上，有效避免了主轴轴承的损伤，可大幅提高中心出水主轴的使用寿命；另外，提高了机床整机的可控性、可靠性和生产效率，保障了机床的自动化程度，并且使后续安装、调试和维护等工作变得简单、方便。
数控加工中心的主轴中心出水的松刀结构设计用于提供松刀动力的气液打刀缸机构、用于调整松刀点的行程位置的行程调整机构和用于抵消作用在主轴轴承（图中未示出）上的松刀力的浮动扣刀机构，气液打刀缸机构设置在行程调整机构的上方，气液打刀缸机构与行程调整机构连接，行程调整机构设置在主轴松刀盘 52 的上方，浮动扣刀机构套设在主轴轴承的上端；气液打刀缸机构包括气液增压缸 11 ；行程调整机构包括行程调整螺丝 21、法兰端盖 22、打刀导向销 23 和打刀过渡套 24，法兰端盖 22 固定在打刀过渡套 24 的上端，行程调整螺丝 21 将气液增压缸 11 和法兰端盖 22 固定连接，打刀导向销 23 安装在打刀过渡套 24 的侧壁上，打刀过渡套24 位于主轴旋转接头 51 的外侧，松刀前，微机械公社圈打刀过渡套24 与主轴松刀盘 52 之间的纵向间隙为 2~6mm，通过调节行程调整螺丝 21，可对打刀过渡套 24 与主轴松刀盘 52 之间的纵向间隙进行调节；浮动扣刀机构包括打刀缸支座 31、打刀缸连接座 32、两组打刀缸连接螺丝 33、浮动扣刀盘 34 和两组浮动导向销 35，打刀缸连接座 32 套设在打刀过渡套 24 的外侧，打刀缸连接座 32 的上端与气液增压缸 11 连接，打刀缸连接座 32 的下端固定在打刀缸支座 31 上，打刀缸连接螺丝 33 穿过打刀缸支座 31 螺接在主轴箱 53 上，打刀缸支座 31 与两组打刀缸连接螺丝 33 之间设置有两组碟簧 37，两组碟簧37 套设在打刀缸连接螺丝 33 上，打刀缸支座 31 上设有导向孔 311（图中未示出），两组浮动导向销 35 穿过导向孔 311 螺接在主轴箱53 上，浮动扣刀盘 34 套设在主轴轴承的内圈上，浮动扣刀盘 34 位于主轴扣刀盘54 的下方，松刀前，浮动扣刀盘34 与主轴扣刀盘54 之间的纵向间隙为 1~4mm，通过调节行程调整螺丝 21，可对浮动扣刀盘 34 与主轴扣刀盘 54 之间的纵向间隙进行调节，浮动扣刀盘 34 与打刀缸支座 31 固定连接，打刀缸连接座 32 的侧壁设置有与打刀导向销 23 位置相应的导向槽 321，导向槽 321 对打刀导向销 23 的上下运动起限位作用。
加工中心主轴松紧刀具失效分析
加工中心主轴松紧刀具失效分析本文以瑞士DIXI加工中心为例，论述该系列加工中心主轴松紧刀具原理及动作失效原因。
该加工中心具有强大的刀具管理功能，能够满足多种工艺加工刀具的要求，在自动换刀功能中，通过类似机械手的机构，将刀具从刀库传送到主轴。
此加工中心在换刀过程中，若机械手将刀具插入主轴锥孔的时候，出现报警"主轴夹紧松开错误"，通常需要此部分原理来分析。
报警无法清除，设备不能动作。
手动松刀、紧刀按键，主轴也无动作。
通过手动控制主轴松刀液压阀，可以实现主轴松紧刀动作。
此系列加工中心在主轴松紧刀具检测方面，在主轴刀具的不同状态设定了一定的数值范围，在主轴拉刀机构上，有一个刀具检测开关安装在主轴后部，是一个模拟量的接近开关，就是后面介绍的QB78.2。
根据检测开关实际检测拉刀距离，与参数设定值比较，反馈给系统主轴的实际状态。
拉到距离以模拟值数值表示。
当在操作面板上，选择KEY.EXT 键，依次选择SYSTEM CONFIG--SPINDLE，观察该界面右上方的主轴松紧距离参数。
如下图所示。
图1 主轴参数界面观察界面主轴松紧距离参数，MAX FOR CLAMP WITHOUT TOOL、NOMINAL FOR CLAMP WITH TOOL、MIN FOR UNCLAMP，实际距离ACTURL DISTANCE显示当前检测开关所测量的距离。
主轴无刀夹紧时，距离应小于MAX FOR CLAMP WITHOUT TOOL，有刀夹紧时，距离应介于NOMINAL FOR CLAMP WITH TOOL和MAX FOR CLAMP WITHOUT TOOL之间，主轴松开时，距离应大于MIN FOR UNCLAMP，也就是在这台设备上应当大于1.85。
手动控制主轴松刀液压阀，令主轴执行松紧刀动作。
观察界面上主轴的实际状态。
此案例中，发现在主轴执行动作时，状态始终不变。
状态不变，有可能是检测开关出现问题，或者是主轴内部机械结构出现问题，无法动作或者是动作后某些部件功能失效。
论述加工中心的工作原理及组成
论述加工中心的工作原理及组成加工中心是一种集成了磨削、钻孔、铣削等多种加工功能于一身的机床装置。
它在现代制造业中扮演着重要的角色，其高精度、高效率的加工特性使得它成为了各种工件加工的首选设备之一。
要理解加工中心的工作原理及组成，首先需要了解其基本结构和工作方式。
一、加工中心的基本结构加工中心的基本结构大致分为机身、主轴系统、进给系统、控制系统和辅助系统五大部分。
机身是其最基本的组成部分，负责支撑和固定其他部件，也是整个机床装置的基础。
主轴系统是加工中心的核心组成部分，它主要负责转动和传递动能，通常包括主轴头、主轴箱、主轴传动和主轴电机等部件。
进给系统则是用来控制工件在加工过程中的进给速度和进给方向，它包括进给轴驱动器、进给轴执行器、进给轴分度等组件。
控制系统是整个加工中心的灵魂，它由数控装置、编程系统、输入输出设备等组成，用来控制整个机床的运行状态，保证加工的精度和稳定性。
辅助系统包括冷却液系统、润滑系统、废渣处理系统等，主要是为了保证加工环境的清洁和工件的质量。
二、加工中心的工作原理加工中心的工作原理主要包括工件定位、加工控制、进给运动和切削加工等环节。
首先是工件定位，即将工件安装在加工中心的工作台上，并通过夹具夹紧工件，以确保工件在加工过程中能够稳定地固定在工作台上。
然后是加工控制，即根据加工工艺和工件要求编写相应的数控程序，将程序输入到数控系统中。
接着是进给运动，也就是通过进给系统控制工件在加工过程中的进给速度和进给方向，确保切削刀具以一定的速度和轨迹对工件进行加工。
最后是切削加工，即利用刀具对工件进行相应的切削操作，实现工件的加工目的。
三、加工中心的基本组成1. 主轴系统加工中心的主轴系统是整个机床的核心部分，它直接影响到加工中心的加工质量和效率。
主轴系统通常包括主轴头、主轴箱、主轴传动和主轴电机等组件。
主轴头是安装在主轴上的刀具夹持装置，用来固定切削刀具，支撑和传递切削力。
主轴箱是主轴系统的外壳，负责支撑和固定整个主轴系统，同时也能起到一定的散热和降噪作用。
一种加工中心主轴松刀卸荷机构
度通过串接在 ±１ Ｖ电源上的电位器的调节获得 ， ０ 根 据需要可 自 行调速 ， 速度的快慢 由装置内部的斜坡时
间调 节 。５０＋装 置 的弱磁 功能 ， ９ 实现 电动 机基 速 以上 速 度 的调节 ， 调速 比 １ １０ ： ０。
３ 结 语
５０＋ ９ 装置除能够 实现刨床的 自动减速 、 向、 换 慢
（ ）９ ４ 置 的 速 度 调 节。 电动 机 的 正 反 向速 ４ ５０＂装 －
（ ）９ ８ ５ ０＋装置具 有多 个数 字 、 拟输入 和输 出 模 口， 可以方便利用这些 口去组态和扩展功能。 （ ）９ ＋ ９ ５０ 装置能检测故障， 并有效地完成保护。
（０ ５０ 装置的过载能力强 ， １ ）９ ＋ 能最大切削 ２０ ０％ 的电流， 由于废除发 电动机组 、 大量的继电器 ， ０＋ ５ ９ 数 字 电路 ， 功耗小 。
限运行 ， 具有可逆性。在控制给定时增加 正、 负给定 ， 使 电动机正、 反运行 ， 实现可逆运转 。 （ ）９ ＋ ３ ５０ 装置的快速制动。５０＋ ９ 装置控制正常 停车时， 执行反接 制动 ， 执行快速 可达 ０ １ｓ ． 动作 ， 动 作时间可 由装置内部的停车时间、 停车极限 、 电流极限 参数调节， 同时， 为防止意外 的断 电， 设计 了动力 电路 的能耗制动 ， 制动快速 ， 大大提高了刨台的安全ｌ。 生
表测 量 ， 主轴 在 轴 向力 的作用 下 向前窜 动 了 ００ ｍ， ．３ｍ
在这一动作完成的过程 中（ 如图 １ ， ） 首先主轴完 成定向操作 ， 液压油从 主轴松刀进油侧进入松刀油缸 １ 推动活塞 向右侧运动 ， 中， 当活塞运行 ７ ５ｍｎ ， ． ｌ后 顶 到拉刀杆 ， 克服碟形弹簧力后 ， 推动拉刀杆 ２运动 ， 拉
加工中心用电主轴主要结构及常见失效模式
加工中心用电主轴主要结构及常见失效模式柳林冲; 石祥; 魏巍; 杨薪冉【期刊名称】《《柴油机设计与制造》》【年(卷),期】2019(025)003【总页数】5页(P51-55)【关键词】电主轴; 精度检测; 保养; 失效模式【作者】柳林冲; 石祥; 魏巍; 杨薪冉【作者单位】上海汽车集团股份有限公司乘用车公司上海201306【正文语种】中文0 引言随着电气传动技术的迅速发展，加工中心主轴与主轴电机已能融为一体。
主轴可由内装式电动机直接驱动，使机床主传动系统的机械结构得到了极大的简化，基本取消了带轮传动和齿轮传动。
这种主轴电动机与机床主轴“合二为一”的传动结构形式，使主轴部件从机床的传动系统和整体结构中相对独立出来，由此称之为“电主轴”。
多数电主轴的转速在10000～400000r／min。
电主轴用途很广，已广泛应用于机械、汽车、航天和电子工业等领［1-3］。
电主轴作为加工中心的核心零部件，其稳定性将直接影响整台机床的稳定性及所加工工件的质量。
因此，做好电主轴的日常保养工作，及时掌握电主轴工作状态，并发现潜在的故障隐患，对保证产品制造质量和极大延长电主轴的使用寿命有重要的实际意义。
本文将分别从电主轴的整体结构、精度检测、保养方式、常见失效模式等4个方面，阐述加工中心用电主轴的日常保养和维护。
1 电主轴原理和主要结构电主轴与电机的主要区别为电机的转子内安装有刀具机构，刀具机构主要由夹爪、拉杆与弹簧组成，如图1所示。
刀具机构可确保加工中心实现快速换刀，并且刀具的刀柄完全由电主轴夹持住，夹持力由弹簧提供；同时刀具机构完全由电机单元固定。
当电机转子高速旋转时，带动刀具机构同步实现高速旋转，因此电主轴可实现高速切削加工。
图1 电主轴原理结构电主轴主要结构如图2所示。
电机单元驱动主轴旋转；拉刀机构提供夹紧力，实现刀具夹紧；松刀机构推动拉刀机构，实现刀具松开；弹簧机构配合拉刀机构实现刀具夹紧；冷却液入口与旋转接头相连，实现电主轴的高压内冷与刀具冷却；锁止机构锁紧拉刀机构的弹簧；发信机构与拉刀机构同时伸出与复位，并通过模拟量传感器判断电主轴当前是处于夹刀状态还是松刀状态。
加工中心机械手换刀与主轴凸轮松刀的联动技术
加工中心机械手换刀与主轴凸轮松刀的联动技术高永强;李全普;李凯【摘要】加工中心机床主轴的双凸轮联动换刀是利用电动机驱动松刀凸轮,实现主轴的松刀动作的同时带动链条传动给机械手换刀凸轮,实现换刀动作,从而使松、换刀同时完成,提高了换刀时间.%There is a kind of changing tool with double-cam linkage applied to spindle of the horizontal machining center, and the cams are driven by motor. Spindle loosening-tool can drive chains to manipulator changing tool, this structure makes the two actions being completed at the same time and shorten the time for changing tool.【期刊名称】《制造技术与机床》【年(卷),期】2011(000)012【总页数】3页(P204-206)【关键词】加工中心;主轴;换刀时间;双凸轮联动【作者】高永强;李全普;李凯【作者单位】大连华根机械有限公司,辽宁大连116620;大连华根机械有限公司,辽宁大连116620;大连华根机械有限公司,辽宁大连116620【正文语种】中文【中图分类】TH122机床的运行速度对于客户来说很重要，直接影响到加工工件的节拍时间。
高速切削特别是有色金属加工，机床的辅助时间占据50%以上。
缩短辅助时间就能提高切削效率，双凸轮换刀技术可缩短换刀时间40%。
1 国内加工中心的换刀机构现状目前国内加工中心产品的换刀机构可分为两种:液压机械手式和凸轮机械手式。
其中应用广泛的为凸轮机械手换刀，具体结构和动作循环如图1和图2。
主轴松刀和刀库换刀两个动作独立完成，通过电信号控制相互完成时间和顺序。
加工中心主轴松拉刀原理
加工中心主轴松拉刀原理
加工中心主轴松拉刀原理是利用主轴的旋转力矩和主轴松拉刀的刀具角度来实现松拉刀的工作原理。
具体原理如下：
1. 主轴旋转力矩：加工中心的主轴通过电机驱动，产生旋转力矩，使主轴和刀具一起旋转。
2. 松拉刀装置：在加工中心主轴上安装有松拉刀装置，松拉刀装置包括松拉刀和刀具夹持结构。
3. 刀具角度调整：松拉刀装置可以通过调整松拉刀的角度，使刀具与工件表面形成所需的切削角度。
4. 松拉刀切削：当主轴旋转时，松拉刀与工件表面接触，切削工件表面，实现加工。
总结起来，加工中心主轴松拉刀原理就是通过调整主轴上的松拉刀的角度，使刀具与工件表面形成所需的切削角度，利用主轴的旋转力矩和松拉刀的刀具角度来实现松拉刀的切削工作。
圆盘式刀库立加换刀工作原理及故障诊断
工作研究—38—圆盘式刀库立加换刀工作原理及故障诊断宁 钊 薛虎成 屈蓬勃（庆安集团有限公司，陕西 西安 710000）本文以某型数控立式加工中心采用的圆盘式刀库为例，介绍一下圆盘式刀库工作原理及常见故障分析。
圆盘式刀库的结构特点 圆盘式刀库通常应用于小型立式加工中心，结构简单、便于维修。
刀库容量通常为“15-30”把刀具，本机床刀库容量为24把刀，搭配换刀机械手进行刀具交换。
刀套上下翻转依靠液压缸驱动完成，机械手旋转换刀动作由机械手电机带动凸轮机构完成。
刀库选刀原理为：1号刀套为基准刀套，采用随机换刀方式，即将从主轴换下来的刀具直接放入圆盘式刀库的空刀套中，数控系统刷新生成新的刀库表，实时记录刀套与刀具之间的对应关系。
另外由于圆盘式刀库的刀柄在刀库放置时7:24锥面是敞开式的，无保护，时间长了或者工作环境恶劣，锥面容易被污染，影响刀具的重复安装精度，同时应注意刀库中的刀具应该在刀盘周围均匀放置，尽量使刀库受力均匀，以减少故障发生，延长刀库使用寿命。
本机床机械手采用的是凸轮联动式单臂双爪机械手，这种机械手结构由电机直接驱动，不需要较复杂的液压系统及密封、缓冲装置，没有漏油现象，可靠性高。
机械手臂的旋转、拔刀、插刀动作是联动的，可缩短换刀时间。
由机械手电机旋转带动机械手凸轮机构，依次完成机械手正转75°抓刀，机械手臂下落拔刀，机械手旋转180°，机械手上升插刀，机械手反转75°复位，从而机械手完成一次换刀循环。
机械手凸轮机构由曲线凸轮和6个机械手滚轮组成，从而把机械手电机的旋转运动转化为机械手臂的旋转运动和上下运动。
此机床主轴松拉刀机构是由电磁阀控制的液压回路作用，推动松拉刀液压缸活塞与碟簧动作来完成拉刀松刀动作。
拉刀时电磁阀YV1失电，油缸上腔接回油，下腔接压力油，活塞向上运动，带动拉杆向上移动，从而使拉抓进入刀柄尾部拉丁环槽内，将刀具刀柄拉紧，松刀时，电磁阀YV1得电，油缸上腔接压力油，下腔接回油，活塞向下运动，推动拉杆下移，将拉抓推至主轴孔径较大处可以松开刀柄拉钉。
浮动松刀卸荷主轴松夹刀的结构与原理
缸 整体稳 定 性 ，除有 短 圆柱 间 隙配 合 外 ，另 外设 计 有 ３根导 向螺 杆 １ 。导 向螺 杆 上方 的弹 簧 保 证 主 轴 ４ 旋转 时浮 动液 压缸 座与 隔套 之 间始 终有 ２ ５ ｍ 间隙 ， ．ｍ
液压 缸盖和活 塞的端 面装有 检测松 夹 刀是 否到 位 的信 号装 置 ，主轴后 端外 圆用于装联 轴器 （ 直联 主轴 ） 。
ｃ
螺距差微动机构 的应用
淄 博 柴 油 机 总 公 司 （ 山东 ２５７ ５ ０ ７） 范 崇华
我公 司在 加 工 某 一 零 件 时 ，因其 加 工 尺 寸 精 度
很 高 ，在 使 用 普 通 的 微 调 刀 具 进 行 加 工 时 ， 由 于 刀
体 （ 或称 支架 ） 固 定 在 一起 ，其 上 边 的螺 纹 与 双 头
螺 柱 在 固定 块 端 的螺 距 为 １５ ． ｍｍ，在微 动 块 端 的螺 距 为 １ ２ ｎｌ 时 ，此 时 每 当 双 头 螺 柱转 动 ３ ０ ，则 ． ５ ｌｌ Ｔ ６。
１ ．螺 距 差 微 动 机 构 螺距 差微螺 柱 两 端 的 螺 纹 螺 距 不 同 ，固定 块 和微 动块 内设 置螺 纹 ，分 别 与双 头 螺 柱 的两 端螺 纹 配 合 。
变形 ，所 以加 工后 的零件 经 常出现 不合 格 的现象 。
为此 ，我 们针 对 这 一 情 况 设 计 了一 种 依 靠 螺 纹
的螺 距差 来 实 现 微 动 的 刀具 ，很好 地 解 决 了 实 际 加
工 过 程 中 出现 的 问 题 。
两端 旋进 的长 度 和 旋 出 的 长度 也 不 同 。如 ：当双 头
弹簧 的弹 力 总 和 ，此 时压 杆 不 动 ，而 使 液 压 缸 整 体
电主轴中自动松拉刀机构测试系统的研究与制造
摘
要： 为了验证加工 中心电主轴 自动松拉 刀机构结构设计的合理性、 工作原理的可行性 ， 以及检测机 构的使用寿命 ， 研
究了由传 感器检 测、 液压装置驱动 、 机械手参与执行及 Ｐ Ｌ Ｃ控制的测试系统。测试 系统需主要解决如何判 断机构运 动中 达到 了锁 刀状态或是松刀状 态的问题 ， 以及检测机构使用寿命 的问题。测试 系统通过在管路 中放置传感器 ， 根 据传 感器
ｃｈ ａ ｉ ｅ ｖ ｅ ｓ ｃ ｌ ｍｐ ａ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓｉ ａ ｎ ｇ ｓ ｔ ｔ ａ ｅ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｔ ｈ ｅ ｐ ｌ ｃｅ ａ ｍ ｅ ｎ ｔ ｆｓ ｏ ｅ Ｆ ＆ ￣ Ｏ Ｆ Ｓ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｐ ｉ ｐ ｅ ｌ ｉ ｎ ｅ ， ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｏ ｕ ｔ ｐ ｕ ｔ ｆｔ ｏ ｈ ｅ ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ ； ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ
的输 出来判断机构是否达到锁刀状 态或是松 刀状态； 通过记录机 构拉刀的次数 ， 来分析机构的使 用寿命及 可靠性。
关键词： 松拉刀 ； 测试 系统 ； 可编程逻辑控制器 中图分类号 ： Ｔ Ｈ１ ６ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ １ — ３ ９ ９ ７ （ ２ ０ １ ４ ） ０ １ — ０ ２ ２ ０ — ０ ２
Ｙ Ａ Ｎ Ｇ Ｑ ｉ ｎ ｇ － ｄ ｏ ｎ ｇ ， Ｓ Ｕ Ｎ Ｚ ａ ｉ － ｆ ｕ ， Ｃ Ｈ Ｅ Ｎ Ｘ ｉ ｕ — ｍｅ ｉ
机械加工中心的工作原理
机械加工中心的工作原理机械加工中心（Machining Center）是一种通过自动化加工设备来加工各种工件的机器。
它集工艺装备、工具、控制系统和自动化设备于一体，能够进行多种复杂的加工操作，广泛应用于机械制造、汽车、航空航天等领域。
本文将介绍机械加工中心的工作原理。
一、结构组成机械加工中心由加工台、主轴、刀库、刀具和控制系统等组成。
其中，加工台用于固定工件，主轴用于驱动刀具进行切削加工，刀库则存放多种不同类型的刀具，而控制系统则控制整个加工过程的各项参数。
1. 加工台加工台是机械加工中心的基础结构，用于固定工件。
它通常具有三个旋转轴和一个回转轴，可以实现工件在空间中的多轴运动。
2. 主轴主轴是机械加工中心的核心组件，通过电机驱动旋转，带动刀具进行切削。
主轴承承载能力强，运行平稳，速度可调，适应各种切削要求。
3. 刀库刀库是用于存放刀具的装置，通常采用自动换刀方式。
根据加工工艺需要，机械加工中心上可以配备多个刀库，可实现多道工序的连续加工。
4. 刀具刀具是机械加工中心进行切削加工的工具，常见的有立铣刀、平铣刀、钻头等。
刀具的选择根据不同的材料和加工要求进行匹配。
5. 控制系统控制系统是机械加工中心的大脑，负责协调各个部件的动作和参数。
它可以通过预设程序来实现自动化操作，完成各种复杂的加工工艺。
二、工作原理机械加工中心的工作原理是利用旋转主轴带动刀具在加工台上进行切削加工。
整个工作过程可以分为如下几个步骤：1. 工艺准备操作人员根据加工要求编写加工程序，并将其输入到控制系统中。
同时，根据工艺要求选择合适的刀具，并安装到刀库中。
2. 加工定位在加工前，需要将工件安装在加工台上，并通过夹具固定。
操作人员通过调整加工台的运动轴，使得刀具可以精确定位到工件的加工位置。
3. 自动换刀在加工过程中，当需要使用不同刀具进行切削时，机械加工中心可以通过自动换刀系统实现刀具的快速更换。
控制系统会根据程序指令，自动选择并更换刀具。
拉刀的工作原理是什么-拉刀设计特点有哪些
拉刀的工作原理是什么-拉刀设计特点有哪些拉刀常用于成批和大量生产中加工圆孔、花键孔、键槽、平面和成形表面等,生产率很高。
下面，店铺就为大家讲讲拉刀的工作原理以及拉刀设计特点，快来看看吧!拉刀角度的设计要点在切削进程中，切削刃上任意点的工作前角和后角都在不断变化。
现在讨论切削刃在直线段AB上的任意位置C点时(C点位置可用半径Ri=OC和角度h来表示)垂直于工件轴线的剖面。
在设计组合拉刀时，其结构应能实现拉刀高度可调，以保证在加工复杂零件廓形时能取得所需加工精度。
键槽拉刀称采取硬质合金可转位刀片的拉刀可大大提高拉削效力和刀具使用寿命。
在长刀座6上顺次布置了若干刀槽，为满足齿升量的不同要求，各刀槽的底面高度尺寸各不相同。
加工时，切削平面与工件的回转轴线相互平行。
由于可转位刀片的刃长较窄，而需加工的轴颈较宽，因此需将多个可转位刀片沿轴颈轴线方向并排布置，以到达轴颈宽度，两相邻刀片应在相交处的左右各堆叠1部份，以保证加工后不留刀痕。
拉刀高度的调剂通常在装配新拉刀时进行，通过用厚度1致的垫片垫入刀座与进给滑台之间或采取可沿拉刀长度方向移动的专用调剂楔铁都可实现拉刀高度调剂。
调剂楔铁的斜角为1°30′～2°，其长度应比拉刀总长大1个最大调理行程，其宽度等于拉刀底面宽度，楔铁上的紧固螺钉孔应做成长条形，其长度应大于楔铁的行程长度。
拉刀的设计特点加工具有复杂廓形的外表面时，通常将拉刀设计为组合式，行将若干把拉刀安装在1个刀体上，使其分别加工同1零件的各部份表面。
组合拉刀中的各把拉刀既可同时工作也可顺次工作。
设计组合拉刀时，首先需将待加工表面廓形划分成若干简单的单元。
为使加工每单元的拉刀设计最简化，同时又能提高拉削效力和缩短拉刀长度，在廓形分段及拉刀配置时应斟酌尽量让几把拉刀同时参与工作，但这样常常会造成拉刀结构过于复杂、拉刀及其紧固件布置困难、拉床过载、零件加工时变形过大、排屑困难等问题，因此在多数情况下采取同时加工与顺次加工相结合的方式来安排拉刀位置，公道拉削复杂表面。
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加工中心主轴拉刀机构的基本原理
1－拉钉 2－拉杆3－带轮 4－碟形弹簧5－锁紧螺
母6－调整垫7－螺旋弹簧8－活塞 9、10－行程开关 11－带
轮12－端盖 13－调整螺钉
主轴内部有刀杆的自动夹紧机构，它由拉杆2和头部的4个钢球、碟形弹簧4、活塞杆8和螺旋弹簧7组成。
夹紧时活塞8的上端无油压，弹簧7使活塞8向上移至图示位置。
碟形弹簧4使拉杆2上移至图示位置，钢球进入到刀杆尾部拉钉
1的环形槽内，将刀杆拉紧。
放松时，液压使活塞8下移，推拉杆2下移。
钢球进入主轴后锥孔上部的环形槽内，把刀杆放开。
当机械手把刀杆从主轴中拔出后，压缩空气通过活塞和拉杆的中孔，把主轴锥孔吹净。
行程开关9和10用于发出夹紧和放松刀杆的信号。
刀杆夹紧机构用弹簧、液压夹紧，液压放松，以保证停电刀杆不会松脱。
夹紧时活塞8和拉杆2的上端之间有一定间隙（约4mm），以防止主轴旋转时端面摩擦。
机床采用锥柄刀具，锥部的尾端安装有拉钉1，有拉杆2通过4个5/16in的钢球拉住拉钉1的凹槽，使刀具在主轴锥孔内定位及夹紧。
拉紧力由碟形弹簧4
产生。
碟形弹簧共有34对68片。
拉紧刀具的拉紧力等于10kN，最大为13kN。
换刀时，活塞8的行程为12mm。
前进约4mm后，它开始推动拉杆2，直到钢球进入主轴锥孔上部的Φ37mm的环槽。
这时钢球已不能约束拉钉的头部。
拉杆继续下降，拉杆的a面与拉钉的顶端接触，把刀具从主轴锥孔中推出。
行程开关10发出信号，机械手即可将刀具取出。
修磨调整垫块6就可保证当活塞的行程到达终点时拉杆的a面与拉钉的顶端接触。
活塞8推动拉杆把刀具推出，故活塞的最大推力应等于13kN加弹簧7的弹力。
4个钢球与拉钉锥面、主轴孔表面、钢球所在孔的接触应力是相当大，因此对这些部位的材料及表面硬度要求很高。
4个钢球所在孔应在同一平面内，为了保证钢球受力的一致性。