數控車床四方回轉刀架拆裝及維護研究
2020-5-26 來源： 江蘇省常（cháng）熟職業教育中心 作者：彭建（jiàn）飛
摘要（yào）：本文以四方回轉刀架作為研究對象，詳細分析了它的（de）結構和（hé）轉位（wèi）動作過程，然後進行拆卸詳解，並指出了裝配過程的一些關鍵點，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求，為機修人員提供了正確的思路（lù），供同行（háng）們參考、研究（jiū）。
關鍵詞：四方回轉刀架；拆卸；裝配
1、背景
數控車床的四方回轉刀架，主要作用是用於安裝和夾持刀具，其本身是機床的重要組成部分。它的結構和使用性能直接影響（xiǎng）機床的切削（xuē）性能以及切削效（xiào）率。能夠在工件一次裝夾（jiá）中完成多個工步，縮短輔助動作（zuò）時間，減少工件因（yīn）多次（cì）安裝（zhuāng）引起的誤差，一般都帶有刀架係統。
2、回轉刀架的結構及換刀動作分析
2.1 回轉刀架的（de）結（jié）構
圖 1 所示為一種螺旋升降立（lì）式四方回轉刀架，刀架的回轉軸與機床主軸成垂直布置，結構較簡單，經（jīng）濟型數控車床大多采用這種刀架（jià）。回轉式刀架上回轉頭上（shàng）的各個刀座是用於安（ān）裝或支持（chí）各種不同用途的刀具，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（shù）控車床方刀架結構
注：1- 電動機；2- 聯軸（zhóu）器；3- 蝸杆軸；4- 蝸輪絲杠；5-刀架底座；6- 粗定位盤（pán）；7- 刀架體；8- 球頭銷；9- 轉位套（tào）；10- 電刷座；11- 發信體（tǐ）；12- 螺母；13、14- 電刷；15- 粗定（dìng）位（wèi）銷
2.2 回轉刀架換刀動作分析
數控車床（chuáng）刀（dāo）架從 CNC 係統（tǒng）接收換刀指（zhǐ）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（guò）平鍵套筒聯軸器使蝸（wō）杆轉動，從而帶動蝸輪轉（zhuǎn）動，蝸輪帶動螺杆轉（zhuǎn）動。刀架上刀體中安裝有離合（hé）盤，內孔（kǒng）有內螺紋，與螺杆旋合。當（dāng）渦輪開始（shǐ）旋轉（zhuǎn）時，刀架下刀體（tǐ）固定不動，蝸輪轉（zhuǎn）動使上刀體（tǐ）抬起，當抬至一定（dìng）距離後，上、下齒盤脫開，刀架開始轉動。當轉（zhuǎn）到（dào）程序指定的刀號時，刀架電機反轉（zhuǎn），上刀體逐（zhú）漸下（xià）落，反靠銷在彈簧（huáng）力的作用下進入下齒盤（pán）中進行粗定位，當上、下齒（chǐ）盤黏合時候實現精確定位。刀架機構的（de）動作過（guò）程主要的環節如圖 2 所示。可以總結為這樣四步：刀架抬起、刀架（jià）轉位、刀架定位、夾緊（jǐn）刀架。
圖 2 刀架機械結構（gòu）動作流程（chéng）
3、回轉刀架的拆卸（xiè）及裝配過程
3.1 回轉刀架的拆卸過程
從上往下拆解開來，可以（yǐ）分為 12 步（bù）：（1）拆上防護蓋；（2）拆發信盤連接線；（3）拆發信（xìn）盤鎖緊（jǐn）螺母；（4）拆磁鋼；（5）拆轉（zhuǎn）位盤鎖緊部件；（6）拆轉位盤；（7）拆刀架體；（8）旋出（chū）刀架體；（9）拆粗（cū）定位盤；（10）拆刀架底（dǐ）座；（11）拆刀架（jià）軸和蝸輪 - 絲杠；（12）拆分絲杠 -蝸輪，具體過程如圖 3 所示（shì）。
圖 3 拆卸過程
3.2 回轉刀架的裝配過程
裝配過程是拆卸過程的反過程，根據裝配圖 1，把各零件裝配起來，實現刀架的轉位功能。主要是清（qīng）洗各部件，測量並檢查各部件（jiàn）的摩擦磨損情況（kuàng），特別注意兩對銷子不（bú）能（néng）搞錯，並在旋轉部位加注清潔黃油；端齒部位及外端齒與下刀體旋轉麵也要加注清潔機（jī）油；安裝（zhuāng）發訊盤（pán），然後接上信號線。（注意紅線接 +，綠線接 -，發（fā）訊盤上（shàng）的霍爾元件位置（zhì）基本與磁鋼對齊，其他可根據刀位號以順時針黃，橙，藍，白）；最後要（yào）將刀架（jià）裝上機床，通（tōng）電試運行查看是否正常。
4 、日常維護工作
刀架的（de）維（wéi）護與維修一定要緊密結合起（qǐ）來（lái），維修中容易出現故障的地方（fāng），就是要重點維護的地方。
（1）每次上下班前清掃散落在刀架表麵（miàn）上的灰塵和切屑。刀架體類部件容易存（cún）留一些切屑，粘連（lián）起來時清理起來很費事，並且時（shí）常與切削液混合，容易引起（qǐ）氧化腐蝕。由於刀（dāo）架體的基本動作是旋（xuán）轉時（shí）抬起（qǐ），到（dào）位時要反轉落下，沒有（yǒu）及時清理的鐵（tiě）屑很容易卡在裏麵，所（suǒ）以每次（cì）下班前都應清（qīng）潔（jié）
刀架表麵的切屑、灰塵，防止汙物進入（rù）刀架體（tǐ）內；
（2）要及時（shí）清理刀架體，防止異物進入刀架內部（bù）。保證刀架（jià）換位（wèi）的順暢無阻，才能利於刀架回（huí）轉精（jīng）度的保持；及時拆開並清潔刀架內部機（jī）械聯接處（chù），否則容易產生故障，比如內齒盤上（shàng）有碎屑會造成夾緊不牢，也可能（néng）導致加工尺寸發生變化；定期對電動刀架進行清（qīng）理，包括拆開電動（dòng）刀架，進行清掃定位齒盤；
（3）嚴禁擠壓、撞擊（jī）通往刀架的連（lián）線；
（4）保持刀架的潤滑良好，定期檢查刀架內部潤滑情況。如果潤滑不良，易造成旋轉件研死（sǐ），導（dǎo）致刀架無法啟動；
（5）盡可能減少腐蝕性液體的噴濺，若無法避免，下班後應及時擦拭、塗油；
（6）注意調節刀架預緊力的大小，遵循適度（dù）原則，如過大會（huì）導致刀架不能轉（zhuǎn）動（dòng）；
（7）經常檢查並緊固傳感器元件盤（pán）（發信盤）、磁鐵、連線，注意發信盤螺母聯接是否緊固，若（ruò）鬆（sōng）動易引起刀架的轉（zhuǎn）不到位或越位（過衝）；
（8）定期檢查刀架內部機械配合，若鬆動，易造成刀架不能正常夾緊故障；
（9）定期檢查刀架內部的彈簧、反靠定位銷、後靠（kào）棘輪等是否（fǒu）起作用，以免造成機械卡死。
5 、結論
數控車床的四方回轉刀架，結構還（hái）是比較複雜，零（líng）件較多，通過嚴格的（de）裝配和維（wéi）護，獲得良好的定位精度和重複定位精度，是保證生（shēng）產出合格加工件的關（guān）鍵。本文探（tàn）討的拆卸步驟和維護方法，能夠讓刀架長期運行（háng）在優良的工作狀（zhuàng）態，減少故障（zhàng）的發生、為（wéi）企業創造出更好（hǎo）的效益。
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