数控机床控制系统装调 转塔式电动刀架工作原理 3-2-1电子教材.docVIP

九江职业技术学院 数控机床控制系统装调 PAGE 1 转塔式电动刀架工作原理 回转刀架是数控车床最常用的一种典型换刀机构，是一种最简单的自动换刀装置。四工位刀架是目前数控车床使用最多的一种，下面以此为例讲解刀架工作原理。 1.四工位刀架的机械机构 图4-15 数控车床LD4刀架结构 1-右联轴器；2-左联轴器；3-调整垫；4轴承盖；5-闷头；6-下刀体；7-涡轮； 8-定轴；9-螺杆；10-反靠盘；11-蜗杆；12-防护圈；13-上刀体；14-离合盘； 15-止退圈；16-大螺母；17-罩座；18-铝盖；19-发讯支座；20-磁钢；21-小 螺母；22-发询盘；23离合销；24-反靠销；25-联接座；26-电机罩 数控车床的LD4四工位刀架结构示意图如图4-15所示，其机械传动原理如下： （0）初始状态：上刀体13与下刀体6之间是通过端面齿啮合，离合销23没有进入离合盘14，反靠销24落入反靠盘10的槽中。此时上刀体与下刀体之间是不能转动的。 （1）刀架抬起：电机的旋转通过联轴器1、2传动到蜗杆11，蜗杆11带动涡轮7旋转，涡轮7带动螺杆9转动，螺杆9通过其上的螺纹带动上刀体13抬起，使上刀体13与下刀体6之间原本啮合的齿盘脱开（此时离合销23进入离合盘14的槽内；反靠销24离开反靠盘10的槽），为刀架转位做好准备。 反靠销螺杆反靠盘端面齿下刀体 反靠销 螺杆 反靠盘 端面齿 下刀体 图 刀架结构实物图 （2）刀架转位：由于此时上刀体与下刀体之间的端面齿啮合脱离了，且反靠销离开了反靠盘的槽、离合销进入离合盘的槽中，电机继续转动，电机的转动→蜗杆→涡轮→螺杆→上刀体转动，每换一个刀位，发询盘22上的霍尔元件与磁钢20对准→发信号给系统，直到转动到所需要的刀位，正传停止。 （3）刀架反转：系统收到刀架旋转到位信号后，发出电机反转信号，电机开始反转→蜗杆反转→涡轮反转→螺杆反转→上刀体反转，直到反靠销24进入反靠盘10的槽、离合销23脱离离合盘14的槽，此时上刀体脱离了已脱离反转路径。 （4）刀架下降锁紧：反靠销24进入反靠盘10的槽、离合销23脱离离合盘14的槽后，上刀体13落下，上刀体与下刀体通过端面齿啮合锁紧，由于电机的反转时间是通过定时器控制的，当反转时间到后，换刀结束。 2.电动刀架的工作原理 手动换刀或者自动程序换刀，由霍尔元件检测当前刀位并反馈给PMC，若当前刀位与指令刀位一致则换刀结束；不一致由数控系统发出换刀指令，驱动三相异步电动机先正传后反转，刀架的机械部分将电机的旋转运动转化为上刀体抬起—刀架正向转动到指定刀位（是否到达由霍尔元件检测并反馈给系统）—上刀体反向锁紧刀位。