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數控車床四方回轉刀架拆裝及維護研究

2020-5-26 來源：江蘇省常熟職業教（jiāo）育中心（xīn）作者（zhě）：彭建飛

摘要：本文以四（sì）方回轉刀架作為研究對象，詳細（xì）分析了它的結構和轉位（wèi）動作（zuò）過程，然後進行拆卸詳解（jiě），並（bìng）指出了裝配（pèi）過程的一些（xiē）關鍵點，提出在日常維護過程中的操（cāo）作要點，能夠（gòu）滿足工廠實際的維（wéi）護要求，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（cí）：四方回轉刀架；拆卸；裝配

1、背景

數控車床的四方（fāng）回轉刀架，主（zhǔ）要作用是（shì）用於安裝（zhuāng）和夾持刀具（jù），其本身（shēn）是機床的（de）重要組成部分。它的結構和使用性能直接影響機床的切削性能以及切削效率。能夠在工件一次裝夾中完成多個工（gōng）步，縮短輔（fǔ）助動作時間，減少工件因多次安裝引起（qǐ）的誤差（chà），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（huí）轉刀架的結構

圖 1 所示為一種螺（luó）旋升降立式四方回轉刀架，刀架的回轉軸與機床主軸成（chéng）垂直布置，結（jié）構較（jiào）簡單，經（jīng）濟型數（shù）控車床大多采用這種刀架（jià）。回轉式刀架上回轉（zhuǎn）頭上的各個刀座（zuò）是用於安裝或支持各種不同用途的刀具，通過回轉頭的旋轉、分度和定位（wèi），機床能夠實現自動換刀。

圖 1 數控車床方刀架結構

注：1- 電（diàn）動機；2- 聯（lián）軸器；3- 蝸杆軸；4- 蝸輪（lún）絲杠；5-刀架底座；6- 粗定（dìng）位盤；7- 刀架體（tǐ）；8- 球頭銷；9- 轉位套；10- 電刷座；11- 發信體；12- 螺母；13、14- 電刷；15- 粗定位銷

2.2 回轉（zhuǎn）刀架換刀動作分析

數控車（chē）床刀架從（cóng） CNC 係統接收換刀指令到驅動電機動作，當換刀指令發出後，刀架電機（jī）啟動正轉，通過平鍵套筒聯軸器使蝸杆轉動，從而帶動蝸輪轉動，蝸輪帶動螺（luó）杆轉（zhuǎn）動。刀架上刀（dāo）體中安裝有離合盤，內孔有內（nèi）螺紋，與螺（luó）杆旋合。當（dāng）渦輪開始旋轉時，刀架下刀體固定不動，蝸輪轉動使（shǐ）上刀體抬起（qǐ），當抬（tái）至（zhì）一定距離後，上、下齒盤脫開，刀架開始轉動（dòng）。當轉到程（chéng）序（xù）指定的刀號時，刀架電機反轉，上刀體逐漸下（xià）落，反靠銷在彈簧力的（de）作用下進入下齒盤中進行粗定位，當上、下齒盤黏合時候實（shí）現精確定位。刀架機構的動（dòng）作過程主要的環節如圖 2 所示。可以總結為這樣四步：刀架抬起、刀架轉位、刀（dāo）架定位、夾緊刀架。

圖 2 刀架機械（xiè）結構動作流程

3、回轉刀架（jià）的拆卸及裝配過程

3.1 回轉刀架的拆卸過（guò）程

從上往下拆解（jiě）開來，可以分為 12 步：（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（chāi）磁鋼；（5）拆轉位盤鎖緊部件；（6）拆（chāi）轉位盤；（7）拆刀（dāo）架體；（8）旋出刀架體；（9）拆粗定位盤；（10）拆刀架（jià）底座；（11）拆刀架軸（zhóu）和蝸輪 - 絲杠；（12）拆分（fèn）絲杠 -蝸輪（lún），具體過程如圖 3 所示。

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（chéng）的反過程，根（gēn）據裝配圖 1，把各零件裝配起來，實現刀架的轉（zhuǎn）位功能。主（zhǔ）要是清洗各（gè）部件，測量並檢查各部件的摩擦磨損情況，特別注意兩對銷（xiāo）子不能搞錯，並（bìng）在旋轉部（bù）位（wèi）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（qīng）潔機油；安裝（zhuāng）發訊（xùn）盤，然後接上信號線。（注意（yì）紅線接 +，綠線接 -，發訊盤（pán）上（shàng）的霍（huò）爾元（yuán）件（jiàn）位置基本與磁鋼對齊，其他可根據（jù）刀位號以順時針黃（huáng），橙，藍（lán），白）；最後要（yào）將刀架裝上機床，通電試運行查（chá）看是否（fǒu）正常。

4 、日（rì）常維護工作

刀架的維（wéi）護與維修一定要（yào）緊密結合起來，維修中容易出現故障的地（dì）方，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上的灰塵和切屑。刀架體類部件容易存留一些切屑，粘連起來時清理起來很費事，並且時常與切削（xuē）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，沒有及時清理的（de）鐵屑很容易卡在裏麵，所以每次下班前都應清潔

刀架表麵的切屑、灰塵，防止汙（wū）物進入（rù）刀架體內；

（2）要及時清理刀架體，防止異物進入刀架內部。保證刀架換位的順暢無阻，才能利於刀架回轉精度的保（bǎo）持；及時拆開並清潔刀架內部機械聯接處（chù），否則容易產（chǎn）生故障，比如內齒盤上有碎屑會造成夾緊不牢，也可能導致加工尺寸發（fā）生變化；定期對電動刀架進行清理，包括拆開電動刀架，進行清掃定位齒盤；

（3）嚴禁擠壓、撞擊通往（wǎng）刀架的連線（xiàn）；

（4）保（bǎo）持刀架的潤滑良（liáng）好（hǎo），定期檢查（chá）刀架內部潤滑情（qíng）況。如果潤滑不良，易造成旋轉件研死，導致刀架無法啟動；

（5）盡可能減少（shǎo）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（zhù）意調節刀（dāo）架預緊力的大小（xiǎo），遵（zūn）循（xún）適度原則，如過大會導致刀架不能轉動；

（7）經（jīng）常檢查並緊固（gù）傳感器元件盤（發信盤）、磁鐵、連線，注意發信盤螺母聯接是否緊固，若鬆動易引起刀（dāo）架的轉（zhuǎn）不到位或越位（wèi）（過衝）；

（8）定期檢查刀架內部機械配合，若鬆動，易造成刀架不（bú）能正（zhèng）常夾（jiá）緊故障；

（9）定期檢查刀架內部的彈簧、反靠定位銷、後靠棘輪等是否起作用，以免造成機械卡死。

5 、結論

數控車床的四方回轉刀架，結構還是比較複雜，零件較多，通過嚴（yán）格的裝配和維護（hù），獲得良好的定位精度和重複（fù）定位精度，是保（bǎo）證生產出合格加工件（jiàn）的關鍵。本文探討的拆卸步驟和維護方法（fǎ），能夠讓（ràng）刀架長期運行在優良的工作狀態，減少故障的（de）發生、為企業創造（zào）出更好的效益。

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