數(shù)控車床四方回轉(zhuǎn)刀架拆裝及維護(hù)研究

摘 要：本文以四方回轉(zhuǎn)刀架作為研究對(duì)象，詳細(xì)分析了它的結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)位動(dòng)作過程，然后進(jìn)行拆卸詳解，并指出了裝配過程的一些關(guān)鍵點(diǎn)，提出在日常維護(hù)過程中的操作要點(diǎn)，能夠滿足工廠實(shí)際的維護(hù)要求，為機(jī)修人員提供了正確的思路，供同行們參考、研究。

關(guān)鍵詞：四方回轉(zhuǎn)刀架；拆卸；裝配

中圖分類號(hào)：TG519.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2018）05-0173-03

Research on Disassembly and Maintenance of CNC Lathe Turning Tool Carrier

PENG Jianfei

（Department of Mechanical and Electrical Engineering，Jiangsu Changshu Vocational Education Center，Changshu 215500，China）

Abstract：This paper，taking the square rotary tool carrier as the research object，analyzes its structure principle as well as the operation process of the transposition movement and explains the disassembly process in detail. It also points out some key points of the assembly process and puts forward some points on the operation of the routine maintenance process，which can meet the practical maintenance requirements in the factory. The result of the research provides the correct direction for the machine tool maintenance personnel，which can also be referred and studied by colleagues.

Keywords：square rotary tool carrier；disassembly；assembly

1 背景

數(shù)控車床的四方回轉(zhuǎn)刀架，主要作用是用于安裝和夾持刀具，其本身是機(jī)床的重要組成部分。它的結(jié)構(gòu)和使用性能直接影響機(jī)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(gè)工步，縮短輔助動(dòng)作時(shí)間，減少工件因多次安裝引起的誤差，一般都帶有刀架系統(tǒng)。

2 回轉(zhuǎn)刀架的結(jié)構(gòu)及換刀動(dòng)作分析

2.1 回轉(zhuǎn)刀架的結(jié)構(gòu)

圖1所示為一種螺旋升降立式四方回轉(zhuǎn)刀架，刀架的回轉(zhuǎn)軸與機(jī)床主軸成垂直布置，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床大多采用這種刀架。回轉(zhuǎn)式刀架上回轉(zhuǎn)頭上的各個(gè)刀座是用于安裝或支持各種不同用途的刀具，通過回轉(zhuǎn)頭的旋轉(zhuǎn)、分度和定位，機(jī)床能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)換刀。

注：1-電動(dòng)機(jī)；2-聯(lián)軸器；3-蝸桿軸；4-蝸輪絲杠；5-刀架底座；6-粗定位盤；7-刀架體；8-球頭銷；9-轉(zhuǎn)位套；10-電刷座；11-發(fā)信體；12-螺母；13、14-電刷；15-粗定位銷

2.2 回轉(zhuǎn)刀架換刀動(dòng)作分析

數(shù)控車床刀架從CNC系統(tǒng)接收換刀指令到驅(qū)動(dòng)電機(jī)動(dòng)作，當(dāng)換刀指令發(fā)出后，刀架電機(jī)啟動(dòng)正轉(zhuǎn)，通過平鍵套筒聯(lián)軸器使蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸輪帶動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)。刀架上刀體中安裝有離合盤，內(nèi)孔有內(nèi)螺紋，與螺桿旋合。當(dāng)渦輪開始旋轉(zhuǎn)時(shí)，刀架下刀體固定不動(dòng)，蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)使上刀體抬起，當(dāng)抬至一定距離后，上、下齒盤脫開，刀架開始轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)到程序指定的刀號(hào)時(shí)，刀架電機(jī)反轉(zhuǎn)，上刀體逐漸下落，反靠銷在彈簧力的作用下進(jìn)入下齒盤中進(jìn)行粗定位，當(dāng)上、下齒盤黏合時(shí)候?qū)崿F(xiàn)精確定位。

刀架機(jī)構(gòu)的動(dòng)作過程主要的環(huán)節(jié)如圖2所示。

可以總結(jié)為這樣四步：刀架抬起、刀架轉(zhuǎn)位、刀架定位、夾緊刀架。

3 回轉(zhuǎn)刀架的拆卸及裝配過程

3.1 回轉(zhuǎn)刀架的拆卸過程

從上往下拆解開來，可以分為12步：（1）拆上防護(hù)蓋；（2）拆發(fā)信盤連接線；（3）拆發(fā)信盤鎖緊螺母；（4）拆磁鋼；（5）拆轉(zhuǎn)位盤鎖緊部件；（6）拆轉(zhuǎn)位盤；（7）拆刀架體；（8）旋出刀架體；（9）拆粗定位盤；（10）拆刀架底座；（11）拆刀架軸和蝸輪-絲杠；（12）拆分絲杠-蝸輪，具體過程如圖3所示。

3.2 回轉(zhuǎn)刀架的裝配過程

裝配過程是拆卸過程的反過程，根據(jù)裝配圖1，把各零件裝配起來，實(shí)現(xiàn)刀架的轉(zhuǎn)位功能。主要是清洗各部件，測(cè)量并檢查各部件的摩擦磨損情況，特別注意兩對(duì)銷子不能搞錯(cuò)，并在旋轉(zhuǎn)部位加注清潔黃油；端齒部位及外端齒與下刀體旋轉(zhuǎn)面也要加注清潔機(jī)油；安裝發(fā)訊盤，然后接上信號(hào)線。（注意紅線接+，綠線接-，發(fā)訊盤上的霍爾元件位置基本與磁鋼對(duì)齊，其他可根據(jù)刀位號(hào)以順時(shí)針黃，橙，藍(lán)，白）；最后要將刀架裝上機(jī)床，通電試運(yùn)行查看是否正常。

4 日常維護(hù)工作

刀架的維護(hù)與維修一定要緊密結(jié)合起來，維修中容易出現(xiàn)故障的地方，就是要重點(diǎn)維護(hù)的地方。

（1）每次上下班前清掃散落在刀架表面上的灰塵和切屑。刀架體類部件容易存留一些切屑，粘連起來時(shí)清理起來很費(fèi)事，并且時(shí)常與切削液混合，容易引起氧化腐蝕。由于刀架體的基本動(dòng)作是旋轉(zhuǎn)時(shí)抬起，到位時(shí)要反轉(zhuǎn)落下，沒有及時(shí)清理的鐵屑很容易卡在里面，所以每次下班前都應(yīng)清潔刀架表面的切屑、灰塵，防止污物進(jìn)入刀架體內(nèi)；

（2）要及時(shí)清理刀架體，防止異物進(jìn)入刀架內(nèi)部。保證刀架換位的順暢無阻，才能利于刀架回轉(zhuǎn)精度的保持；及時(shí)拆開并清潔刀架內(nèi)部機(jī)械聯(lián)接處，否則容易產(chǎn)生故障，比如內(nèi)齒盤上有碎屑會(huì)造成夾緊不牢，也可能導(dǎo)致加工尺寸發(fā)生變化；定期對(duì)電動(dòng)刀架進(jìn)行清理，包括拆開電動(dòng)刀架，進(jìn)行清掃定位齒盤；

（3）嚴(yán)禁擠壓、撞擊通往刀架的連線；

（4）保持刀架的潤(rùn)滑良好，定期檢查刀架內(nèi)部潤(rùn)滑情況。如果潤(rùn)滑不良，易造成旋轉(zhuǎn)件研死，導(dǎo)致刀架無法啟動(dòng)；

（5）盡可能減少腐蝕性液體的噴濺，若無法避免，下班后應(yīng)及時(shí)擦拭、涂油；

（6）注意調(diào)節(jié)刀架預(yù)緊力的大小，遵循適度原則，如過大會(huì)導(dǎo)致刀架不能轉(zhuǎn)動(dòng)；

（7）經(jīng)常檢查并緊固傳感器元件盤（發(fā)信盤）、磁鐵、連線，注意發(fā)信盤螺母聯(lián)接是否緊固，若松動(dòng)易引起刀架的轉(zhuǎn)不到位或越位（過沖）；

（8）定期檢查刀架內(nèi)部機(jī)械配合，若松動(dòng)，易造成刀架不能正常夾緊故障；

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

5 結(jié) 論

數(shù)控車床的四方回轉(zhuǎn)刀架，結(jié)構(gòu)還是比較復(fù)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復(fù)定位精度，是保證生產(chǎn)出合格加工件的關(guān)鍵。本文探討的拆卸步驟和維護(hù)方法，能夠讓刀架長(zhǎng)期運(yùn)行在優(yōu)良的工作狀態(tài)，減少故障的發(fā)生、為企業(yè)創(chuàng)造出更好的效益。

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作者簡(jiǎn)介：彭建飛（1971-），男，江蘇常熟人，教師，講師，碩士。研究方向：數(shù)控加工工藝及編程和數(shù)控設(shè)備維修。