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數控車床四方回轉（zhuǎn）刀架（jià）拆（chāi）裝及維護研究

2020-5-26 來源（yuán）：江蘇省常熟職業（yè）教育中心作者：彭建飛

摘要（yào）：本文以四方回轉刀架作為研究對象，詳細分析了它的結構（gòu）和轉位動作過程，然後進行拆卸詳解，並指出（chū）了裝配過程的一些關鍵點，提出在日常維護過程中的操作要點（diǎn），能夠滿足工廠實際的維護要求，為機修人員提供了正確的思路，供同行（háng）們參考、研究。

關鍵詞：四方回轉刀架；拆卸；裝配

1、背景

數控車床的（de）四方回轉刀架，主要作用是用於安（ān）裝和夾持刀具，其（qí）本身是機（jī）床的重（chóng）要組成部分。它的結構和使用性能直接（jiē）影響機（jī）床的切削性能以及切削（xuē）效率。能夠在（zài）工件一次裝夾中（zhōng）完成多個工步，縮短輔助動作（zuò）時間，減少工件因多次安裝引起的誤差，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 回轉（zhuǎn）刀架的結構

圖 1 所示為一種螺旋升降（jiàng）立式四方回轉刀架，刀架的回轉軸（zhóu）與機床主軸成垂直布置，結構較簡單，經濟型數控車床大（dà）多采用這種（zhǒng）刀架。回轉式（shì）刀架上回轉頭上的各個刀座是用於安裝或（huò）支持各種不（bú）同用（yòng）途的刀具，通過回轉頭的（de）旋轉、分度和定位，機床能夠實現自動換（huàn）刀。

圖 1 數控車床方刀架結構

注：1- 電動機；2- 聯軸器；3- 蝸杆軸；4- 蝸輪絲（sī）杠；5-刀架底座；6- 粗定位盤；7- 刀架（jià）體；8- 球頭（tóu）銷（xiāo）；9- 轉位套；10- 電刷座；11- 發信體（tǐ）；12- 螺母；13、14- 電刷；15- 粗定位銷

2.2 回轉刀架換刀動作分析

數控車床刀架從 CNC 係統接收（shōu）換刀指令到驅動電機動作，當換刀指令發出後，刀（dāo）架電機啟動正轉，通過平鍵套筒聯軸器使蝸杆轉動，從而帶動蝸輪轉動，蝸輪帶動螺杆轉動。刀架上刀體中（zhōng）安裝有離合盤，內（nèi）孔有內螺紋，與螺（luó）杆旋合。當渦輪（lún）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，當抬至一定距離後，上、下齒盤脫（tuō）開，刀架開始轉動。當轉到程序指定的（de）刀號時，刀架電機反轉，上刀體逐漸下落，反靠銷在彈（dàn）簧力（lì）的作用下進入下齒盤中進行粗定位（wèi），當上（shàng）、下齒盤黏合時候實現精確定位。刀架機構的動作過程主要的環節如圖 2 所示。可（kě）以總結為（wéi）這樣四步：刀架抬起、刀架轉位、刀架定位、夾緊刀架。

圖 2 刀架機械（xiè）結（jié）構動作流程

3、回轉刀（dāo）架的拆卸及裝配過（guò）程

3.1 回（huí）轉刀架的拆卸過程

從上往下拆解開來，可以分為 12 步：（1）拆上防護蓋；（2）拆發信盤連接線（xiàn）；（3）拆發信盤鎖（suǒ）緊螺母；（4）拆磁鋼；（5）拆轉位盤鎖緊部件；（6）拆轉位盤；（7）拆刀架體；（8）旋出刀架體；（9）拆粗定位（wèi）盤；（10）拆刀架底座；（11）拆刀架軸（zhóu）和蝸輪 - 絲杠；（12）拆分（fèn）絲杠 -蝸輪，具（jù）體過程如圖 3 所示。

圖 3 拆（chāi）卸過程

3.2 回轉（zhuǎn）刀架（jià）的裝配過（guò）程（chéng）

裝配過程是拆卸（xiè）過程的反過程（chéng），根據裝配（pèi）圖 1，把各零件裝配起來，實現刀架的轉位功能。主要是清（qīng）洗各部件，測量並（bìng）檢查各部件的摩（mó）擦（cā）磨損情況，特別注意兩對銷子不能搞錯，並在旋轉部位加（jiā）注清潔（jié）黃油；端（duān）齒部位及外端齒與下刀體旋轉麵也要加注清潔機油；安裝發訊盤，然後接上信號線。（注意紅線接（jiē） +，綠線接（jiē） -，發訊盤上的霍爾元件（jiàn）位置基本與磁鋼對齊，其他可根據刀位號以順時針黃，橙，藍，白）；最（zuì）後要將刀架裝上機床（chuáng），通電試運行查看是否正（zhèng）常。

4 、日（rì）常維護工作

刀架的維（wéi）護與維（wéi）修一定要緊密結合起來，維修中容易出現故障的地方，就是要重點維護的地方。

（1）每次上下班（bān）前清掃散（sàn）落在刀架表麵上的灰塵和切屑。刀架體（tǐ）類部件容易存留一些切屑，粘連起來時清（qīng）理起來很費事，並且時常與切削液混合（hé），容易引起氧化腐蝕。由於刀架體的（de）基本動作是旋轉時抬起，到位時要反轉落下，沒有及時（shí）清理的鐵屑很容易卡在（zài）裏麵，所以每（měi）次下班前都應清潔

刀架（jià）表麵的切屑、灰塵，防止汙物進入刀架體內；

（2）要及時清理刀架體，防止異物進入（rù）刀架內（nèi）部。保證刀架換位的（de）順暢無阻，才能利於刀架回轉精度的保持；及時拆開並清潔（jié）刀架內部機械聯（lián）接處，否則容易產生故障，比如內齒盤上有碎屑會造（zào）成夾緊不牢，也可能導致（zhì）加（jiā）工尺寸發生變化；定期對（duì）電（diàn）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、撞擊通往刀架（jià）的連線；

（4）保持刀架的（de）潤滑良好，定期檢查刀架（jià）內部潤滑情況。如果（guǒ）潤滑不（bú）良（liáng），易造（zào）成旋轉件研死，導致刀架無法啟（qǐ）動；

（5）盡可能減少腐蝕性液體的噴濺，若無法避免，下班後（hòu）應及時擦拭、塗油；

（6）注（zhù）意（yì）調節刀架預緊力的大小，遵循適度原則，如過（guò）大會導致刀架不能（néng）轉動；

（7）經常檢查並緊固傳感器元件盤（發信盤）、磁鐵、連（lián）線，注意發信盤螺母聯（lián）接是否緊固，若鬆動易引起刀架（jià）的轉不到位或越位（wèi）（過衝）；

（8）定期檢查刀架內部機械配合，若鬆動，易造成刀架（jià）不能正常夾（jiá）緊（jǐn）故（gù）障；

（9）定（dìng）期檢查刀架內（nèi）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（gòu）還是比較複雜，零件較多，通過嚴格的裝配和維護，獲得良（liáng）好的（de）定位精度和重複定位精度，是保證生（shēng）產出合格加工件的關鍵（jiàn）。本文探討的拆卸步驟和維護方法（fǎ），能夠讓刀架長期運行在優良的工作狀態，減少故障（zhàng）的發（fā）生、為企業創造出（chū）更好（hǎo）的（de）效益。

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