聯軸（zhóu）器傳動型直結式銑削主軸的裝配與調（diào）試-數控機床（chuáng）市場網

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聯軸器傳動型直結式銑削主（zhǔ）軸的裝配與調試

2017-6-29 來源：齊重數控裝備（bèi）股份有限公司作者：徐壯

摘要：數控機床上更換刀具通過鬆、拉（lā）刀機構來實現刀具鬆開、夾緊動作以及（jí）在切削加工工件時鎖緊（jǐn）刀具（jù）以避免刀具鬆脫（tuō）。不同機床規格（gé），刀具的自動夾緊機構（gòu）不（bú）同，與之相應的外觀尺寸、刀柄型號以及感應方式也不盡相同。為使刀具在主軸上自動裝卸方便，主（zhǔ）軸一（yī）般（bān）都采（cǎi）用7:24的錐孔和刀柄來配合定心。通常鬆、拉刀機構采用氣動或是液壓控製方法來實現裝夾刀具，但其（qí）機械動作原理基本是一致的（de），對於聯軸器傳動直結式主軸，采（cǎi）用液壓控製的方法，本文主要從以下（xià）幾方麵對聯軸（zhóu）器傳動型直結式銑削主軸的裝配與調試進行詳（xiáng）細介（jiè）紹。

關鍵詞：主軸；拉刀；鬆刀

1 主軸鬆（sōng）拉刀機構工作原理簡述

數控銑（xǐ）床主（zhǔ）軸組件由活塞、拉杆、蝶形彈簧、螺旋彈簧及鋼球（qiú）組成，主軸裝在主軸箱內，拉刀機構裝在主軸內，拉刀機構采用（yòng）蝶（dié）形彈簧和液壓控製裝置（zhì）來實現鬆刀、拉刀（dāo）動作。銑（xǐ）刀裝於主軸下端的錐孔內，主軸通過主軸箱（xiāng）內的（de）主軸電機帶動旋轉以實（shí）現對工件的銑削加工。

1.1 鬆刀（dāo）工作（zuò）原理

主軸液壓鬆、拉刀機構如圖1所示，鬆刀時，即需要換刀，將刀具連同刀柄從主軸錐孔（kǒng）中取出。油缸活塞（4）位於主軸的上端（duān），鬆（sōng）刀時，液壓缸收到鬆刀信號，壓力油隨即通入液壓缸上油腔，即將拉刀入油（yóu）孔的壓力油放出，在鬆刀入油孔（kǒng）打入說明書中給定壓力值的壓力油，此時，油缸活塞與鬆刀壓環（5）接觸並推動鬆刀（dāo）壓環及壓柱（6）、拉杆（8）、拉爪（7）等延軸向壓縮碟形彈簧組（9）向主軸（zhóu）前端方向（xiàng）移動（dòng），拉杆（gǎn）移動並打開（kāi）拉爪，碟形彈簧組在拉杆下移過程中使碟形彈簧組產生很大的彈性變（biàn）形，油缸壓（yā）力達到12 MPa左右才能（néng）打開主軸拉爪，當感應盤（4）達到（dào）鬆刀（dāo）位置，鬆刀感應開關取到信號後，完成整個鬆刀（dāo）動作。

1.2 拉（lā）刀工作原理

拉刀時，液壓缸收到拉刀信（xìn）號，壓力油在兩位四通閥的控製下沒有油壓，液壓油缸上腔接回油，下腔接壓力油，將鬆刀入油孔的壓力油放出，壓力油和螺（luó）旋彈簧使活（huó）塞向上移動，碟形彈簧組受到的油缸推力（lì）卸（xiè）去，碟形彈（dàn）簧組在自（zì）身彈力作用下（xià）帶（dài）動拉爪、拉杆（gǎn）、鬆刀壓環、壓柱、油缸活（huó）塞等向主軸（zhóu）尾端方向移動，直（zhí）至碟形彈簧組恢複（fù）到（dào）未受油壓缸推（tuī）動前的位置及狀態（tài），同時依靠碟形彈簧組自（zì）身的彈力拉住拉爪（zhǎo），此時刀具已夾緊，但鬆刀環與油缸活塞尚未脫離，需在鬆刀壓力油放出的同時拉刀入油孔打入4 kg/cm以上（shàng）壓力油（yóu），使油缸活塞與鬆（sōng）刀環脫離，完（wán）成整個夾刀動作。刀具的刀柄完全依（yī）靠蝶（dié）形彈簧組產（chǎn）生的拉緊力進行夾緊的，避免工作時（shí）因（yīn）突然停電造成（chéng）刀柄自行脫落。油缸活塞上下移動設有兩個極限位（wèi）置（zhì），裝（zhuāng）有行程開關，用（yòng）於（yú）發出刀柄鬆開和夾緊信號。當夾緊（jǐn）時，油缸活（huó）塞下端的活塞端（duān）部與拉杆的上端麵間應（yīng）留有一定的間隙，大約為4 mm，避免主軸旋（xuán）轉時造成端（duān）麵摩擦。

2.主軸的安裝（zhuāng）調試

主軸在裝入滑枕前，請先接油管測試主軸鬆拉刀是否（fǒu）順暢，行（háng）程是否滿足說（shuō）明書要求。鬆刀時，在鬆刀入油孔打入40~60 kg/cm2壓力油，具體數（shù）值在主軸鬆刀油孔旁邊有標注，當主軸錐孔中無刀柄時，觀察拉刀四瓣（bàn）拉爪開合自如，錐孔中有刀柄時，鬆刀後刀柄應（yīng）完全鬆脫，不需敲（qiāo）擊（jī）或震動即可輕鬆（sōng）取（qǔ）出。拉刀時，用檢（jiǎn）棒或刀柄塗色檢查7:24錐（zhuī）孔，將檢棒或刀柄放入錐（zhuī）孔中，將鬆刀壓力油放出，同時在夾刀入（rù）油孔打入4 kg/cm以上壓力油，當油缸活塞向主軸尾端移動至極限位置（zhì）時，檢棒或刀柄處於夾（jiá）緊狀態，此時，手動盤動主軸，主軸旋轉應輕鬆自如，無阻滯。然後再進行鬆刀（dāo）動作，將檢棒或刀柄鬆開，檢測檢棒或（huò）刀柄7:24錐（zhuī）麵接（jiē）觸麵積（jī）大於（yú）85%且大端接觸。

圖1 主軸液壓鬆、拉刀機（jī）構

調整主軸（zhóu）尾端鬆拉刀感應盤（ 1 ）及防鬆螺母（2）位置。（一般情況下（xià），主軸在出廠前感應盤及防鬆螺母位置都由廠家調整好，為安全起（qǐ）見，主軸到我廠後對此位置進行複檢（jiǎn））此步可與上步交叉進行，主軸孔中（zhōng）有刀柄，在進行鬆刀動作時，當鬆刀到位後，查看防鬆螺（luó）母是否與油缸端蓋（3）貼（tiē）緊，如未貼緊，旋轉（zhuǎn）防（fáng）鬆螺母（mǔ）使之（zhī）與（yǔ）油缸（gāng）端蓋貼緊。主（zhǔ）軸（zhóu）進行拉刀動作時，當拉刀到位後，測量防鬆螺母與油缸（gāng）端蓋的距離，此距離必須大於拉爪行程2～4 mm，調（diào）整好防鬆（sōng）螺母（mǔ）位置後，把合上感應盤。檢測完拉爪鬆拉（lā）刀動作（zuò）及鬆拉刀感應盤位置，且手（shǒu）動盤（pán）動主軸，主軸旋轉靈活自如、無阻滯後（hòu），將主軸裝入滑枕中，調（diào）整安裝鬆拉刀感應開（kāi）關，鬆刀感應開關位置應盡量向（xiàng）主軸前端靠（kào）近，拉刀感應開（kāi）關（guān）應盡量向主軸尾端靠近，即接近各自的（de）極限感應位置。調整好感應開關位置後，在數控係統接（jiē）收到鬆拉刀完成的信號後，設置延時10 s再執行下（xià）一步動作（zuò），以避免由於感應開關位置調整不（bú）正確，反饋信號（hào）過早，發生（shēng）安全故（gù）障。接上（shàng）電機，按鑒定大（dà）綱要求對主軸（zhóu）進行試運轉。主軸孔中裝入檢棒，檢測主軸軸線徑向跳動達設計要求。

3.主（zhǔ）軸安裝調試時需（xū）注意的事項

主（zhǔ）軸鬆拉刀液壓閥要（yào）選用兩位四通閥，以保證常供油狀態，主軸（zhóu）旋轉前及旋轉中鬆拉刀油路（lù）必須保持工作狀態。主軸鬆刀油壓一般為40~60 kg/cm2，但有時受主軸使用方要求（qiú）或受限於滑枕內部大小，油缸直徑會小於標準值，為保證必要的油壓缸推力，即需要提供超出常規（guī）油壓值的（de）油壓，例如65 kg/cm2、70 kg/cm2、甚至100 kg/cm2，此數值一般都會在主（zhǔ）軸上鬆刀油孔旁有標注，如果沒有標（biāo）注，請依（yī）據拉爪開合是否自如準確，鬆拉刀是否順暢及拉爪行程來判斷是否需要提高油壓。在拉刀時，將鬆刀油壓放出，刀柄在（zài）碟簧組自身彈力作用下被拉緊，此時刀柄雖已夾緊，但是鬆刀環與油缸活塞（sāi）尚未脫（tuō）離，需在鬆刀油壓放出的同時拉刀入油孔打（dǎ）入4 kg/cm2以上油壓，使油缸活塞與鬆刀環脫離（lí），防（fáng）止研傷油缸活塞或鬆刀（dāo）環。主軸在鬆刀狀（zhuàng）態下不允許（xǔ）旋轉，主（zhǔ）軸自然常態為拉刀狀態，不允（yǔn）許直（zhí）接進行旋轉（zhuǎn）。

4.結束（shù）語

數控銑床上的刀具鬆、拉機構在（zài）數控銑床主軸上占（zhàn）有非常重要的作用，其設計（jì）是（shì）否合理對主軸的可（kě）靠（kào）性、加工精度及使用壽命產生直接的影（yǐng）響，進（jìn）而影響到（dào）數控銑床的加工效率和工件的表麵質量。

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