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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 關鍵字：普通車床
1．經濟型數控車床方刀架
經濟型數控車床方刀架是在臥式車床四方刀架的基礎上發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90‘時，刀具交換一個刀位，但方刀架的回轉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，要有相應的機構來實現，下面就以WZD4型刀架為例說明其具體結構。
該刀架可以安裝四把不同的刀具，轉位信號由加工程序指定。當換刀指令發出后，小型電動機1起動正轉，通過平鍵套筒聯軸器2使蝸桿軸3轉動，從而帶動蝸輪4轉動。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?內孔加工有內螺紋，與蝸輪絲杠旋合。蝸輪絲杠內孔與刀架中心軸外圓是滑配合，在轉位換刀時，中心軸固定不動，蝸輪絲杠環繞中心軸旋轉。加工中心當蝸輪開始轉動時，由于在刀架底座5和刀架體7上的端面齒處在嚙合狀態，普通車床且蝸輪絲杠軸向固定，這時刀架體7抬起。當刀架體抬至一定距離后，端面齒脫開。轉位套9用銷釘與蝸輪絲杠4聯接，隨蝸輪絲杠一同轉動，當端面齒完全脫開，轉位套正好轉過160*(見圖A—A剖示所示)，球頭銷8在彈簧力的作用下進入轉位套9的槽中，帶動刀架體轉位。刀架體7轉動時帶著電刷座10轉動，當轉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接觸導通，使電動機1反轉，由于粗定位槽的限制，刀架體7不能轉動，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，普通車床實現精確定位。電動機繼續反轉，此時蝸輪停止轉動，蝸桿軸3繼續轉動，隨夾緊力增加，轉矩不斷增大時，達到一定值時，在傳感器的控制下，電動機1停止轉動。
譯碼裝置由發信休11、電刷13、14組成，電刷13負責發信，電刷14負責位置判斷。刀架不定期會出現過位或不到位時，可松開螺母12調好發信體11與電刷14的相對位置。
這種刀架在經濟型數控車床及普通車床的數控化改造中得到廣泛的應用。
2．電動機傳動的轉塔刀架
一種電動機驅動的轉塔刀架的結構圖。加工中心定位用的是所謂端齒盤結構。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。當端面凸輪盤回轉使滾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。當端面凸輪盤反向回轉時，端面凸輪盤的凸面使滾子左移，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動套10和驅動盤11，使轉塔刀盤分度。端面凸輪盤的右端面有凸出部分，能帶動驅動盤、驅動套、中心軸回轉進行分度。
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驅動，經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，同樣驅動盤和中心軸上的驅動套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。當數控系統得到換刀指令后，自動判斷將要換的刀向那個方向回轉分度的路程最短，然后電動機轉動，脫齒(松開)、轉塔刀盤按最短路程分度，當編碼器測到分度到位信號后電動機停轉，接著電磁鐵16通電將插銷17左移，插入驅動盤的孔中，然后電動機反轉，轉塔刀盤完成合齒定位、夾緊，電動機停轉。電磁鐵斷電，彈簧使插銷右移，無觸點開關15用于檢測插銷退出信號。
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