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普通車床刀架換刀

日期：2010年01月27　來源：沈陽第一機床廠　關(guān)鍵字：普通車床
    1．經(jīng)濟型數(shù)控車床方刀架
    經(jīng)濟型數(shù)控車床方刀架是在臥式車床四方刀架的基礎(chǔ)上發(fā)展的一種自動換刀裝置，其功能和普通四方刀架一樣：有四個刀位，能裝夾四把不同功能的刀具，普通車床方刀架回轉(zhuǎn)90‘時，刀具交換一個刀位，但方刀架的回轉(zhuǎn)和刀位號的選擇是由加工程序指令控制。換刀時方刀架的動作／頃序是：刀架抬起、刀架轉(zhuǎn)位、加工中心刀架定位和夾緊刀架。為完成上述動作要求，要有相應(yīng)的機構(gòu)來實現(xiàn)，下面就以WZD4型刀架為例說明其具體結(jié)構(gòu)。
    該刀架可以安裝四把不同的刀具，轉(zhuǎn)位信號由加工程序指定。當(dāng)換刀指令發(fā)出后，小型電動機1起動正轉(zhuǎn)，通過平鍵套筒聯(lián)軸器2使蝸桿軸3轉(zhuǎn)動，從而帶動蝸輪4轉(zhuǎn)動。蝸輪的上部外圓柱加工有外螺紋，所以該零件稱蝸輪絲杠。刀架體?內(nèi)孔加工有內(nèi)螺紋，與蝸輪絲杠旋合。蝸輪絲杠內(nèi)孔與刀架中心軸外圓是滑配合，在轉(zhuǎn)位換刀時，中心軸固定不動，蝸輪絲杠環(huán)繞中心軸旋轉(zhuǎn)。加工中心當(dāng)蝸輪開始轉(zhuǎn)動時，由于在刀架底座5和刀架體7上的端面齒處在嚙合狀態(tài)，普通車床且蝸輪絲杠軸向固定，這時刀架體7抬起。當(dāng)?shù)都荏w抬至一定距離后，端面齒脫開。轉(zhuǎn)位套9用銷釘與蝸輪絲杠4聯(lián)接，隨蝸輪絲杠一同轉(zhuǎn)動，當(dāng)端面齒完全脫開，轉(zhuǎn)位套正好轉(zhuǎn)過160*(見圖A—A剖示所示)，球頭銷8在彈簧力的作用下進入轉(zhuǎn)位套9的槽中，帶動刀架體轉(zhuǎn)位。刀架體7轉(zhuǎn)動時帶著電刷座10轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)到程序指定的刀號時，定位銷15在彈簧的作用下進入粗定位盤6的槽中進行粗定位，同時電刷13、14接觸導(dǎo)通，使電動機1反轉(zhuǎn)，由于粗定位槽的限制，刀架體7不能轉(zhuǎn)動，加工中心使其在陔位置垂直落下，刀架體7和刀架底座5卜的端面齒嚙合，普通車床實現(xiàn)精確定位。電動機繼續(xù)反轉(zhuǎn)，此時蝸輪停止轉(zhuǎn)動，蝸桿軸3繼續(xù)轉(zhuǎn)動，隨夾緊力增加，轉(zhuǎn)矩不斷增大時，達(dá)到一定值時，在傳感器的控制下，電動機1停止轉(zhuǎn)動。
    譯碼裝置由發(fā)信休11、電刷13、14組成，電刷13負(fù)責(zé)發(fā)信，電刷14負(fù)責(zé)位置判斷。刀架不定期會出現(xiàn)過位或不到位時，可松開螺母12調(diào)好發(fā)信體11與電刷14的相對位置。
    這種刀架在經(jīng)濟型數(shù)控車床及普通車床的數(shù)控化改造中得到廣泛的應(yīng)用。
    2．電動機傳動的轉(zhuǎn)塔刀架
    一種電動機驅(qū)動的轉(zhuǎn)塔刀架的結(jié)構(gòu)圖。加工中心定位用的是所謂端齒盤結(jié)構(gòu)。普通車床定齒盤3用螺釘及定位銷固定在刀架體4上。動齒盤2用螺釘及定位銷緊固在中心軸套1上(動齒盤左端面可安裝轉(zhuǎn)塔刀盤)，齒盤2、3對面有一個可軸向移動的齒盤5，齒長為上二者之和，其沿軸向左移時，合齒定位、夾緊(碟形彈簧18)，其沿軸向右移時，松開脫齒。
    可軸向移動的齒盤5的右端面，普通車床在三個等分位置上裝有三個滾子6。此滾子與端面凸輪盤7的凹槽相接觸，其工作情況如圖2-35b、c所示。當(dāng)端面凸輪盤回轉(zhuǎn)使?jié)L子落人端面凸輪的凹槽時，加工中心可軸向移動的齒盤右移，齒盤松開、脫齒，如圖2-35b所示。當(dāng)端面凸輪盤反向回轉(zhuǎn)時，端面凸輪盤的凸面使?jié)L子左移，可軸向移動的齒盤左移，齒盤合齒、定位，并通過碟形彈簧將動齒盤向左拉使齒盤進一步貼緊(夾緊)。
    端面凸輪盤除控制齒盤2松開，脫齒、合齒定位、夾緊之外，還帶動一個與中心軸套用齒形花鍵相連的驅(qū)動套10和驅(qū)動盤11，使轉(zhuǎn)塔刀盤分度。端面凸輪盤的右端面有凸出部分，能帶動驅(qū)動盤、驅(qū)動套、中心軸回轉(zhuǎn)進行分度。
    整個換刀動作，脫齒(松開)、分度、合齒定位(夾緊)，用一個交流電動機12驅(qū)動，經(jīng)兩次減速傳到套在端面凸輪盤外圓的齒圈8上。此齒圈通過“緩沖鍵9”(減少傳動沖擊)和端面凸輪盤相連，同樣驅(qū)動盤和中心軸上的驅(qū)動套10之間也有類似的“緩沖鍵”。
    為識別刀位，裝有一個編碼器13，其用齒形帶與中心軸套中間的齒形帶輪軸14相連。當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)得到換刀指令后，自動判斷將要換的刀向那個方向回轉(zhuǎn)分度的路程最短，然后電動機轉(zhuǎn)動，脫齒(松開)、轉(zhuǎn)塔刀盤按最短路程分度，當(dāng)編碼器測到分度到位信號后電動機停轉(zhuǎn)，接著電磁鐵16通電將插銷17左移，插入驅(qū)動盤的孔中，然后電動機反轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)塔刀盤完成合齒定位、夾緊，電動機停轉(zhuǎn)。電磁鐵斷電，彈簧使插銷右移，無觸點開關(guān)15用于檢測插銷退出信號。

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