《数控机床机械保养检查与故障排除》课件单元5.1数控车床特征部件.ppt

1、任务任务5.1 数控车床换刀装置检查调整数控车床换刀装置检查调整学习目标：学习目标：1 1熟悉数控车床四方刀架的工作过程及结构熟悉数控车床四方刀架的工作过程及结构2 2了解转塔刀架的工作过程及结构了解转塔刀架的工作过程及结构3 3能对转塔刀架装刀位置进行调整能对转塔刀架装刀位置进行调整4 4能分析并排除四方刀架常见典型故障，能对故能分析并排除四方刀架常见典型故障，能对故障处置过程进行描述，对处置结果进行评述障处置过程进行描述，对处置结果进行评述 任务任务5.1 数控车床换刀装置检查调整数控车床换刀装置检查调整学习内容：学习内容：1 1数控车床四方刀架的工作过程及典型结构数控车床四方刀架的工作过

2、程及典型结构2 2转塔刀架的工作过程及结构转塔刀架的工作过程及结构3 3刀架保养检查及调整的要点刀架保养检查及调整的要点4 4刀架典型故障与排除方法刀架典型故障与排除方法5 5四方刀架故障分析与排除。四方刀架故障分析与排除。任务任务5.1 数控车床换刀装置检查调整数控车床换刀装置检查调整学习重点与难点：学习重点与难点：1 1数控车床四方刀架工作过程及典型结构数控车床四方刀架工作过程及典型结构2 2刀架刀架保养检查要点保养检查要点3 3四方刀架故障分析与排除四方刀架故障分析与排除4 4转塔刀架的结构转塔刀架的结构学习活动设计：学习活动设计：1 1刀架实物拆装演示刀架实物拆装演示2.2.利用仿真软

3、件拆装利用仿真软件拆装5.1 5.1 数控车床自动换刀装置数控车床自动换刀装置回转刀架工位数：回转刀架工位数：6、8、10、12数控车床电动四方刀架数控车床电动四方刀架（1）组成：）组成：由电动机、蜗轮和蜗杆结构、丝杠和由电动机、蜗轮和蜗杆结构、丝杠和螺母结构、霍尔元件定位系统等组成。螺母结构、霍尔元件定位系统等组成。（2）工作原理：）工作原理：电动刀架采用蜗轮蜗杆转动，上电动刀架采用蜗轮蜗杆转动，上下齿盘啮合，螺杆锁紧，无触点霍尔元件发信的工下齿盘啮合，螺杆锁紧，无触点霍尔元件发信的工作原理。作原理。（3）工作过程：）工作过程：a.刀架抬起刀架抬起b.刀架转位刀架转位c.刀架定位刀架定位d.

4、夹紧刀架夹紧刀架1、数控车床方刀架（3）、方刀架结构简图）、方刀架结构简图（3）、方刀架结构简图）、方刀架结构简图（3）、方刀架结构简图）、方刀架结构简图反靠盘反靠盘离合銷离合銷-反靠銷反靠銷中心轴中心轴（定轴，不转）（定轴，不转）线缆线缆蜗轮蜗轮下刀体下刀体定位系统定位系统霍尔传感器霍尔传感器+霍尔元件霍尔元件+磁钢磁钢+辅助定位銷辅助定位銷反靠反靠盘盘蜗轮蜗轮霍尔元件霍尔元件发信盘外壳发信盘外壳磁钢磁钢接霍尔元件控制端接霍尔元件控制端接直流电源接直流电源定位系统定位系统霍尔传感器霍尔传感器+霍尔元件霍尔元件+磁钢磁钢+辅组定位銷辅组定位銷（3）方刀架具体工作过程）方刀架具体工作过程u当主机

5、系统发出转位信号后，刀架电动机转动当主机系统发出转位信号后，刀架电动机转动，电机带动蜗，电机带动蜗杆转动，蜗杆带动蜗轮转动，蜗轮与螺杆用键联接，螺杆的转杆转动，蜗杆带动蜗轮转动，蜗轮与螺杆用键联接，螺杆的转动把上刀体抬起，使上刀体与下刀体的齿盘脱开，这时动把上刀体抬起，使上刀体与下刀体的齿盘脱开，这时,离合销离合销进入离合盘的槽内，同时反靠销离开反靠盘的槽子，然后带动进入离合盘的槽内，同时反靠销离开反靠盘的槽子，然后带动上刀体旋转上刀体旋转u当转到所需的刀位后，发讯盘上的霍尔元件与磁钢对准，发当转到所需的刀位后，发讯盘上的霍尔元件与磁钢对准，发出到位讯号给主机系统出到位讯号给主机系统u系统发出

6、电动机反转延时讯号，电动机反转，上刀体稍有反系统发出电动机反转延时讯号，电动机反转，上刀体稍有反转，反靠销进入反靠盘的槽子，而离合销脱离离合盘的槽，上转，反靠销进入反靠盘的槽子，而离合销脱离离合盘的槽，上刀体只能下落与下刀体啮合并锁紧，电动机反转延时结束刀体只能下落与下刀体啮合并锁紧，电动机反转延时结束u刀架完成了换刀程序，主机可执行下一道工序刀架完成了换刀程序，主机可执行下一道工序 。刀架只能顺时针旋转刀架只能顺时针旋转（4）、方刀架具体工作程序）、方刀架具体工作程序主机系统发出主机系统发出换刀信号换刀信号刀架电机转动刀架电机转动蜗杆带蜗轮转动蜗杆带蜗轮转动端齿盘脱开，端齿盘脱开，刀架抬起刀

7、架抬起刀盘转位刀盘转位信号符合信号符合电机反转延时电机反转延时初定位（销）初定位（销）精确定位精确定位（齿盘啮合）（齿盘啮合）刀体锁紧刀体锁紧电机堵转电机堵转延时结束延时结束换刀结束换刀结束（5）、方刀架拆装顺序）、方刀架拆装顺序拆卸顺序拆卸顺序 拆下闷头，用内六角扳手顺时针转动蜗杆，使上下齿盘松开；拆下闷头，用内六角扳手顺时针转动蜗杆，使上下齿盘松开；拆下铝盖，罩座；拆下铝盖，罩座；拆下刀位线，拆下小螺母，取出发讯盘；拆下刀位线，拆下小螺母，取出发讯盘；拆下大螺母，止退圈，取出键、轴承；拆下大螺母，止退圈，取出键、轴承；取出离合盘，离合销及弹簧取出离合盘，离合销及弹簧 夹住反靠销逆时针旋转上

8、刀体，取出上刀体，取出反靠销；夹住反靠销逆时针旋转上刀体，取出上刀体，取出反靠销；拆下电机罩，电机，联接座，轴承盖，蜗杆；拆下电机罩，电机，联接座，轴承盖，蜗杆；拆下反靠盘，蜗轮，螺杆，轴承，防护圈拆下反靠盘，蜗轮，螺杆，轴承，防护圈 拆下螺钉，取出定轴拆下螺钉，取出定轴装配顺序装配顺序装配时所有零件清洗干净，传动部件上润滑脂，按拆卸装配时所有零件清洗干净，传动部件上润滑脂，按拆卸反顺序反顺序装配。装配。（6）、方刀架的常见故障与排除）、方刀架的常见故障与排除故障现象故障现象原因分析原因分析排除方法排除方法电机停转刀架不转动电机停转刀架不转动电机相位不对或机械出电机相位不对或机械出故障故障调整

9、电机相位，机械故障自调整电机相位，机械故障自修或报厂家修理修或报厂家修理刀架连续运转或某刀位不刀架连续运转或某刀位不停停1.磁钢与霍尔元件碰撞磁钢与霍尔元件碰撞2.霍尔元件出现故障霍尔元件出现故障3.霍尔元件短路霍尔元件短路4.信号不符信号不符1.取下罩盖检查磁钢、霍尔取下罩盖检查磁钢、霍尔元件及线路元件及线路2.检查系统信号与刀架信号检查系统信号与刀架信号是否一致是否一致刀架换刀不到位或过冲太刀架换刀不到位或过冲太大大磁钢位置在圆周方向相磁钢位置在圆周方向相对霍尔元件太前或太后对霍尔元件太前或太后调整磁钢与霍尔元件相对位调整磁钢与霍尔元件相对位置置刀架不夹紧刀架不夹紧刀位讯号出现故障，电刀位

10、讯号出现故障，电机不反转或反转延时太机不反转或反转延时太短短检查发讯元件和线路及电机检查发讯元件和线路及电机反转线路和反转延时反转线路和反转延时 自动回转刀架自动回转刀架的转位换刀的转位换刀过程如下：过程如下：当接受到数控系统当接受到数控系统的换刀指令后，刀的换刀指令后，刀盘松开盘松开 刀盘旋转到指定刀刀盘旋转到指定刀位位 刀盘夹紧并发出到刀盘夹紧并发出到位确认信号位确认信号2、自动回转刀架、自动回转刀架盘形自动回转刀架盘形自动回转刀架MJ-50回转刀架结构简图回转刀架结构简图刀位确定后刀位确定后发信号，马发信号，马达停转达停转确认夹确认夹紧发信紧发信号号通断组通断组合判断合判断刀位刀位平板共

11、轭分度凸轮平板共轭分度凸轮共轭凸轮是通过两片凸轮同时控制一从动件，使从动件两共轭凸轮是通过两片凸轮同时控制一从动件，使从动件两个方向的自由都加以限制，所以共轭的两片凸轮必须严格个方向的自由都加以限制，所以共轭的两片凸轮必须严格保证一进一退，你退我进，否则机构会卡死或损坏。保证一进一退，你退我进，否则机构会卡死或损坏。优点：从动件的运动规律不受限制，可在优点：从动件的运动规律不受限制，可在360范围内任意选取。范围内任意选取。平板共轭分度凸轮平板共轭分度凸轮该机构将主动轴的连续该机构将主动轴的连续回转运动转换为从动轴回转运动转换为从动轴的分度运动。的分度运动。主动凸轮由轮廓形状完主动凸轮由轮廓形

12、状完全相同的两片凸轮构成，全相同的两片凸轮构成，在圆周方向两片凸轮互在圆周方向两片凸轮互相错开相错开180且固定连接且固定连接在一起。在一起。共轭凸轮机构共轭凸轮机构共轭凸轮机构共轭凸轮机构3.液压卡盘结构（高速动力卡盘）液压卡盘结构（高速动力卡盘）(1)中空液压卡盘中空液压卡盘u卡盘中间为通孔，相卡盘中间为通孔，相搭配的液压缸也是中空搭配的液压缸也是中空的，棒料可以从卡盘前的，棒料可以从卡盘前端一直穿到机床尾部，端一直穿到机床尾部，也可用送料机从机床后也可用送料机从机床后部（液压缸这端）送料，部（液压缸这端）送料，直到卡盘。直到卡盘。u适合棒料加工。适合棒料加工。中空回转中空回转液压缸液压缸

13、(2)中实液压卡盘中实液压卡盘u拉杆和液压缸是实心的拉杆和液压缸是实心的u适合加工盘类零件适合加工盘类零件中实回转中实回转液压缸液压缸（3）液压卡盘的回转油缸）液压卡盘的回转油缸回转接头：回转接头：u是一种在断续、连续旋转或摆动旋转过程中，可连接是一种在断续、连续旋转或摆动旋转过程中，可连接并能连续输送各种流体压力介质的装置。并能连续输送各种流体压力介质的装置。u旋转接头由芯轴和外套构成，芯轴和外套可相对转动。旋转接头由芯轴和外套构成，芯轴和外套可相对转动。u芯轴和外套上的油口可连接外部管路，内部则用通道芯轴和外套上的油口可连接外部管路，内部则用通道把芯轴和外套上对应的油口连接起来。把芯轴和外

14、套上对应的油口连接起来。u芯轴和外套根据工况需要都可作为转子或定子。芯轴和外套根据工况需要都可作为转子或定子。u转子必须和旋转的设备同轴旋转。转子必须和旋转的设备同轴旋转。u定子上的油口与输送流体的固定管路相连，转子上的定子上的油口与输送流体的固定管路相连，转子上的油口与设备上的油口相连。油口与设备上的油口相连。回转液压缸由回转液压缸由液压缸液压缸和和回转接头回转接头组合一体而成组合一体而成（4）液压卡盘结构简图）液压卡盘结构简图旋转液压缸旋转液压缸（4）液压卡盘结构简图）液压卡盘结构简图主轴主轴拉杆拉杆（4）液压卡盘结构简图）液压卡盘结构简图液压卡盘结构简图液压卡盘结构简图卡爪卡爪卡爪滑座卡

15、爪滑座滑套滑套卡盘体卡盘体T型滑块型滑块液压卡盘结构简图液压卡盘结构简图4、机床尾座、机床尾座经济型车床尾座经济型车床尾座数控车床液压尾座数控车床液压尾座1、CA6140 尾座简图尾座简图1、CA6140 尾座简图尾座简图1 1后顶尖后顶尖 2 2尾座体尾座体 3 3尾尾座套筒座套筒 4 4手手柄柄 5 5丝杠丝杠 6 6螺母螺母 7 7 8 8快速紧固手快速紧固手柄柄 9 9手轮手轮 1010螺母螺母 1111调整螺母调整螺母 1212杠杆杠杆 1313螺钉螺钉 1414压板压板 1515调整螺母调整螺母 1616尾座底座尾座底座 1717导向键导向键手柄、偏心手柄、偏心轴、拉杆轴、拉杆锁紧

16、锁紧尾座尾座套筒夹紧机构套筒夹紧机构1717导向键导向键 1818螺杆螺杆 1919上套筒上套筒 2020下套筒下套筒2121、2323调整螺钉调整螺钉 2222垫块垫块横向位置调整横向位置调整机构机构CA6140 CA6140 尾座半剖结构图尾座半剖结构图前后位置前后位置调整螺钉调整螺钉2、CJK6140液压液压 尾座简图尾座简图3、MJ-50 尾座简图尾座简图液压驱动、手动锁紧液压驱动、手动锁紧3、MJ-50 尾座夹紧与调整尾座夹紧与调整夹紧块夹紧块夹紧块夹紧块尾座间隙尾座间隙调整垫调整垫3、MJ-50 尾座夹紧与调整尾座夹紧与调整5、机内对刀仪、机内对刀仪6、C轴控制轴控制u主轴实现回转

17、运动，并可与主轴实现回转运动，并可与X X、Z Z轴联动轴联动u需配置动力刀架，使用旋转刀具需配置动力刀架，使用旋转刀具1、车削中心的工艺范围主轴分度2、车削中心的、车削中心的C轴轴 （1）机床主轴旋转除作为车削的主运动外，还可作分度运动（即机床主轴旋转除作为车削的主运动外，还可作分度运动（即定向停车）和圆周进给，并在数控系统的控制下，实现定向停车）和圆周进给，并在数控系统的控制下，实现C C轴与轴与Z Z轴联轴联动，或动，或C C轴与轴与X X轴联动。下图为轴联动。下图为C C轴功能示意图。轴功能示意图。车削中心的车削中心的C轴轴 （2）车削中心在加工过程中，车削中心在加工过程中，驱动刀具主轴的伺服电动机与驱动车驱动刀具主轴的伺服电动机与驱动车削运动的主电机是互锁的。削运动的主电机是互锁的。即：当进行分度和即：当进行分度和C C轴控制时，脱开主电机，接合伺服电动机；轴控制时，脱开主电机，接合伺服电动机；当进行车削时，脱开伺服电机，接合主电动机；当进行车削时，脱开伺服电机，接合主电动机；3 3、车削中心的主传动系统、车削中心的主传动系统 包括包括车削主传动和车削主传动和C C轴控制传动轴控制传动。示例示例