數控車床四方回（huí）轉刀架拆裝及維護研究
2020-5-26 來源： 江蘇省常熟職業教育中心 作者：彭建飛
摘要：本文以四方回轉刀架作為研究對象，詳細分析了它（tā）的結構和轉位動作過程（chéng），然（rán）後進行拆卸詳解，並指出了裝（zhuāng）配過（guò）程的一些（xiē）關鍵點，提出在日常維護過程中的操作要點，能夠滿足工廠實際的維護要（yào）求，為機修人（rén）員提供了正確的思路，供同行們參考、研究。
關鍵詞：四方回轉（zhuǎn）刀架；拆卸；裝配
1、背景（jǐng）
數控（kòng）車床的四方回轉刀架，主要作用是用於安裝和夾持刀具，其本（běn）身是機床的重要組成部分。它的結構和使用性能直接影響機床的（de）切削性能以及切削效率。能夠在工件一次裝夾中完成多個（gè）工步，縮短輔助（zhù）動作時間，減少工（gōng）件因多（duō）次安裝引起的誤差，一般都帶有（yǒu）刀架係統。
2、回轉刀架的結構及（jí）換刀動作分析
2.1 回轉刀架的（de）結構
圖 1 所示為一（yī）種螺旋升降立式（shì）四方回轉刀架，刀架的回轉軸（zhóu）與機床主軸成垂直布置，結構較簡單，經濟型數控車床大（dà）多采（cǎi）用這種刀架。回轉式刀架上（shàng）回轉頭（tóu）上的各個刀座是用於安裝（zhuāng）或（huò）支持各（gè）種不同用途（tú）的刀具，通過回轉頭的旋轉、分度和定位，機床能夠實現自動換刀。
圖 1 數控車床方刀架結（jié）構
注：1- 電動機（jī）；2- 聯軸（zhóu）器；3- 蝸杆軸；4- 蝸輪絲杠；5-刀架底座；6- 粗定位盤；7- 刀架（jià）體（tǐ）；8- 球頭銷；9- 轉位套；10- 電刷座；11- 發信體；12- 螺（luó）母；13、14- 電刷；15- 粗定位銷
2.2 回轉刀架換刀動（dòng）作（zuò）分析
數控車床刀架從 CNC 係統接（jiē）收換刀指令到驅動電機動作，當換刀指令發出後，刀架電機啟動正轉，通過平鍵套筒聯（lián）軸器（qì）使蝸杆轉動，從而帶動蝸輪轉動（dòng），蝸輪帶動螺杆轉動。刀架上刀（dāo）體中安裝有離合盤，內孔有內螺紋，與螺杆旋合。當（dāng）渦（wō）輪開（kāi）始旋（xuán）轉時，刀架下刀體固定不動，蝸（wō）輪轉動使上刀體抬起，當抬至一定距離後，上、下齒盤脫開，刀架開始轉動。當轉到（dào）程序指定的刀（dāo）號（hào）時，刀架電機反轉，上刀體逐漸下（xià）落，反靠銷（xiāo）在（zài）彈簧（huáng）力的作用下進入下齒盤中進行粗（cū）定（dìng）位（wèi），當上、下齒盤黏合時候實現精確定位。刀架機構的（de）動作過程主要的（de）環節如圖 2 所示。可以總（zǒng）結（jié）為這樣四步：刀架抬起、刀架轉位（wèi）、刀架定位（wèi）、夾緊刀架。
圖 2 刀架機械結構動作流程
3、回轉刀架的拆卸及裝配（pèi）過程
3.1 回轉刀架的拆卸過程（chéng）
從上往下拆解開（kāi）來，可（kě）以分為 12 步（bù）：（1）拆上防護蓋；（2）拆發信盤連接線；（3）拆發信盤鎖緊螺母；（4）拆磁鋼；（5）拆轉位盤鎖緊部件；（6）拆轉位盤；（7）拆刀架體；（8）旋出刀架體；（9）拆粗定位盤；（10）拆（chāi）刀架底座；（11）拆刀（dāo）架（jià）軸和蝸（wō）輪 - 絲杠；（12）拆分絲杠 -蝸輪，具（jù）體（tǐ）過（guò）程如圖（tú） 3 所示。
圖 3 拆卸過程（chéng）
3.2 回轉刀架的裝配過（guò）程
裝配過（guò）程是拆卸（xiè）過程的反過程（chéng），根據裝配圖 1，把各零件裝配起來，實現（xiàn）刀架的轉位功能。主要是清洗各部件，測量（liàng）並檢查各部件的摩擦（cā）磨損情況，特別注意兩對銷子不能搞錯，並在旋轉部位（wèi）加注清潔黃油；端齒部位（wèi）及外端（duān）齒與下刀體旋轉麵也要加注（zhù）清潔機油；安裝發訊盤，然後接上信號線。（注意紅線接 +，綠線接 -，發訊盤上（shàng）的霍爾元件位置基本與磁鋼對齊，其他可根據刀位號以順（shùn）時針黃，橙，藍，白）；最後要將刀架裝上機床，通電試運行查（chá）看（kàn）是否正常。
4 、日常維護工作
刀架的維護與維修一定要緊密結合（hé）起來，維修中容易出現故障的地方，就是（shì）要重點維護的（de）地方。
（1）每次上下班前清掃散落在刀架表麵上的灰塵和切屑。刀架體類（lèi）部件（jiàn）容易存留一些切屑（xiè），粘連起來時清理起來很費事，並且時常與切削液混合，容易引起氧化腐蝕。由於刀架體的基本動作是旋轉時抬起，到位時要反轉落下，沒有（yǒu）及時清理的鐵屑很容易卡在裏麵，所（suǒ）以每次下（xià）班前都應清潔
刀架（jià）表麵的切屑、灰塵，防止汙物進入刀架體內；
（2）要及時清理（lǐ）刀架體，防（fáng）止異物進入刀架內部。保證刀架換位的順暢無阻，才能（néng）利於刀架回轉精度的保持；及時拆開並清潔刀架內部機械聯接處，否則容易（yì）產生（shēng）故障，比（bǐ）如內齒盤上有碎屑會造成夾緊不（bú）牢，也可（kě）能（néng）導致加工尺寸發生變化；定期對電動刀架進行清理，包括拆開（kāi）電動刀架，進行清掃定位齒盤；
（3）嚴禁（jìn）擠壓、撞擊通往刀架的連線；
（4）保（bǎo）持刀架的潤滑良好（hǎo），定期檢查刀架內（nèi）部潤滑情況（kuàng）。如果潤滑不良，易造成旋轉（zhuǎn）件研死，導致刀架無法啟動（dòng）；
（5）盡（jìn）可（kě）能減少腐蝕（shí）性液體的噴濺，若無法避免，下班後應及時（shí）擦拭、塗油；
（6）注意調節刀架預緊力的大小，遵循適度原則，如過大會導致刀架不能轉動；
（7）經常檢（jiǎn）查並緊固傳感器元件盤（發信盤）、磁鐵、連線，注意發（fā）信（xìn）盤螺母聯接是否緊固，若鬆動易引起刀架的（de）轉不到位或越（yuè）位（過衝）；
（8）定期檢查刀架內部機械配合（hé），若鬆動，易造（zào）成刀架不能正常夾緊故障；
（9）定期檢查刀架內部的彈（dàn）簧、反靠定位銷（xiāo）、後靠（kào）棘輪等是否（fǒu）起作用，以免（miǎn）造成機械（xiè）卡死。
5 、結論
數控車床的四方回（huí）轉刀架，結構還（hái）是比（bǐ）較複雜（zá），零件較多，通過嚴格的裝配和維護，獲得良好的定位精度和重複定位精度，是保證生產出（chū）合格加工件的關鍵。本文探討的拆卸步驟（zhòu）和維護方法，能夠讓（ràng）刀（dāo）架（jià）長期運行在優良（liáng）的工（gōng）作狀態，減（jiǎn）少故障的發生、為企業創（chuàng）造出（chū）更（gèng）好的效益。
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