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数控机床自动转位刀架
日期：2010年01月08 来源：沈阳第一机床厂 关键字：数控机床
自动换刀装置因数控车床的形式、工艺范围和刀具的种类与数量不同而具有不同的形式。目前常用的自动转位刀架和带刀库的自动换刀装置是数控车床上最常用，数控机床也是最简单的一种自动换刀装置回转刀架，加工中心通过回转头的旋转分度定位来实现车床的自动换刀动作。自动转位刀架也称为转塔式刀架。
在C6132车床数控改造中，将原机床的普通手动转位刀架替换成自动转位刀架。自动转位刀架由数控系统控制，效率高、工艺性能可靠。在这次改造中，根据所加工零件的工艺要求及机床控制方式，采用四方自动转位刀架。
1．数控车床刀架的基本要求
数控车床的刀架是机床的重要组成部分。刀架用于夹持切削用的刀具，在一定程度上，加工中心刀架的结构和性能体现了机床的设计和制造技术水平，所以有如下要求：
1)转位准确可靠，工作平稳安全。
2)按最短线路就近选择，转位时间短。
3)应当满足换刀时间短、数控机床刀具重复定位精度高、刀具储存量足够、结构紧凑及安全可靠等要求。
4)防水、防屑，密封性能优良。
5)夹紧刚性高，适宜重负荷切削，回转刀架在结构上必须具有良好的强度和刚度，以承受机床在切削加工时的切削抗力。
2．车床自动转位刀架结构及工作原理
(1)刀架结构图。本设计采用的是常州宏达机床数控设备厂LD4一CK6132立式转位刀架。
(2)自动转位刀架工作原理。自动转位刀架工作原理，微电动机经弹簧安全离合器至涡杆副带动螺母旋转，螺母抬起刀架使定位用的端齿盘的上盘与下盘分离，随即带动刀架旋转到位。然后发信号使电动机反转锁紧，完成刀架换位后，再进行切削加工。一般情况下，回转刀架的换刀动作包括刀架抬起、数控机床刀架转位、加工中心刀架定位及压紧等。
其具体过程是：当微机发出换刀信号后，刀架控制器中间继电器动作，电动机正转驱动蜗轮蜗杆减速机构，螺杆升降机构使上刀架上升，当上刀架上升到一定高度时，离合转盘起作用，带动上刀体旋转。刀架上端的发信盘中对应每个刀位都安装一个霍尔元件，当上刀体旋转到某一刀位时，数控机床该刀架上霍尔元件输出高电乎。在上刀体旋转过程中，发信盘不断地向数控系统反馈刀位信号。数控系统将反馈刀位信号与指令刀位信号相比较，当两信号相同时，说明上刀体己旋转到所选刀位。螺杆带动上刀体下降，直至齿牙盘啮合，完成定位，并通过蜗轮蜗杆锁紧螺母，使加工中心刀架紧固。向数控系统发出转位完成信号，切断电源，电动机停转，完成选刀过程。
3．刀架的安装
该刀架安装时，需先拆除原机床上的小滑板和刀架，然后把电动刀架置于中滑板上。此时，刀架高度应使车刀前面基本通过车床主轴轴心线，否则要在刀架下面加垫板，调整其高度。然后，卸掉刀架电动机风扇罩壳，逆时针方向转动电动机，使上刀体相当于下刀体转动45‘左右。数控机床打装螺孔，再用内六角螺栓将刀架与中滑板固定。固定时应注意，将刀架的两侧面分别与车床纵向和横向的进给方向平行，用垫板来调整其中心高。使用前应试运转，运转时要达到轻松灵活、加工中心无噪声的要求。
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