刀架[共16頁]

1、學校代碼：43708學 號：200703102126 萊蕪職業(yè)技術學院畢業(yè)論文LD4系列電動刀架的原理與上刀體的制作系 別： 機電系專 業(yè)： 數控技術及應用學生姓名： 田亞楠指導教師： 孫召瑞入學日期：2007年9月 論文完成日期：2010年4月前 言因學校實習車間的數控車床架刀體損壞，被壓壞，導致換刀無法進行定位，原來打算買成套的刀架，但因為成套刀架的價格太貴，原來刀架的電機并未損壞，而且這種刀架在一般的市場很難買到，眼看還有兩個星期就到實習，在孫老師及其他老師探討下，決定自行加工制作損壞的上刀體。經過查找LD4系列電動刀架資料，知道其特點是由銷盤、內端面齒、梯形螺紋、外端面齒盤組合成的四端

2、齒定位機構，該機構實現了上刀體轉位時抬起，自動找位壓緊徹底可靠的解決了刀架的自動緊密問題。由于三端面齒機構具有較大的工藝難度。在學院具備的技術設施條件，跟孫老師要求的用手工編程，幾經探索和攻堅，終于試制成功。目前已在廣州數控上車床上成功應用。在加工過程中遇到的問題：例在配合時的公差，端面齒的特點及規(guī)律，用尖刀加工大螺距的梯形羅紋（在數控車），怎樣加固刀架的強度等等；由此我寫了這篇論文，請老師點評。目 錄一、 工作原理二、 技術參數三、 技術指標四、 安裝五、 調試六、 安裝尺寸參數七、 常見故障分析及排除方法八、 拆裝順序及結構圖九、 電動刀架的電氣控制十、 刀架的加工過程一、 工作原理在拆裝

3、中了解起工作原理：當工作人員進行換刀操作時，微機發(fā)出換刀信號時，這時控制繼電器開始進行動作，傳到電機，電機正轉，通過蝸桿和蝸輪，這時螺桿將銷盤上升至一定高度時，離合銷進入離合盤槽中，離合盤帶動離合銷，離合銷又帶動銷盤，銷盤帶動上刀體轉位，當上刀體轉到所需刀位時，有刀架上霍爾元件電路發(fā)出刀位信號，電機反轉，反靠銷進入反靠盤槽，離合銷從離合盤中爬出，刀架完成粗定位。同時銷盤下降端齒嚙合，完成精定位。刀架鎖緊。反轉時間到，繼電器動作，電機停止。延時繼電器動作，切斷電源，電機停轉。向微機發(fā)出回答信號，加工程序開始。二、 技術參數刀架型號配車床型號刀位數電機功率電機轉速夾緊力上刀體尺寸下刀體尺寸LD4-

4、C0625C0625460W14005000N130130133135LD4-C6125C6125460W14005000N130130133135LD4-C6132C6132490W140010000N166166166180LD4-C6132AC6132A490W140010000N152152161171LD4-C6136C6136490W140010000N166166166180LD4-C6140C6140490W140012000N166166192192LD4-C6150C6150490W140012000N166166192192LD4-C6163C61634180W14001

5、8000N130130200200LD4-C6163AC6163A4180W140018000N240240240240LD4-C6172C61724250W140020000N300300300300三、 技術指標刀架型號配車床型號重復定位精度工作可靠性換刀時間90度180度270度LD4-C0625C06250.00560000次2.1s2.6s3.1sLD4-C6125C61250.00560000次2.1s2.6s3.1sLD4-C6132C61320.00560000次2.4s3.1s3.7sLD4-C6132AC6132A0.00560000次2.4s3.1s3.7sLD4-C61

6、36C61360.00560000次2.4s3.1s3.7sLD4-C6140C61400.00560000次2.4s3.1s3.7sLD4-C6150C61500.00560000次2.4s3.1s3.7sLD4-C6163C61630.00560000次2.6s3.3s4sLD4-C6163AC6163A0.00560000次2.6s3.3s4sLD4-C6172C61720.00560000次3.1s3.9s4,5s四、 安裝將上刀體架旋轉，對準反靠盤，按住離合器，逆時針旋轉45度，上入螺桿，使與下刀體的位置相符，五、 調試1. 使用前應試運轉，試運轉時應能靈活輕松無異常聲音，以及不到位

7、或過沖現象。2. 在首次通電后，發(fā)現有異?，F象：如電機不轉或刀臺連轉不停，應立即關閉電源，對照常見故障排除方法（1）（2）原因進行排除解決。六、 安裝尺寸參數刀架型號尺寸HHABCC1DEE1LL1L2H1刀方ZLD4-C06255113313510090120152033513020815214960LD4-C61255713313510090120152033513020815214960LD4-C6132701661801301301561818375166224179201370LD4-C6132A701611711261261461212340152193168251350LD4-C

8、61367071661801301301561818375166224179201370LDB4-C6140811921921521521682020400166250189251370LDB4-C61501251921921521521682020400166250235251370LDB4-C6163120252002001501301772535500200290233321380LDB4-C6163A1202524024021021021015155402403302454013100LDB4-C617215730030026026026020205703003903304018160

9、*上述參考廣州數控車床6150刀架說明書*七、 常見故障分析及排除方法故障現象可能原因排除方法電機起不動上刀體不轉動1電機相線接反2電源電壓偏低3定位銷安裝不合適1) 立即切斷電源，調整電機相位2) 電源電壓正常后使用3) 將定位銷調整上刀體連轉不停1) 發(fā)信盤接地線斷路2) 發(fā)信盤電源線斷路3) 霍爾元件斷路或短路4) 磁鋼磁極裝反5) 磁鋼與霍爾元件高度位置不準去掉上蓋，檢修發(fā)信裝置接線路。調整磁鋼磁極方向。更換霍爾元件。（找到將其他線位接到錯誤線位上排除可能原因）上刀體在某刀位不到位1) 某霍爾元件斷路或短路2) 某霍爾元件與磁鋼無信號3) 磁鋼與磁極位置不合適去掉上蓋，檢修霍爾元件線路

10、板焊接處，或更換霍爾元件。上刀體轉位時不到位或過沖太大磁鋼在圓周方向相對于霍爾元件太前或太后調整磁鋼在圓周方向相對于霍爾元件的位置注：調整霍爾元件與磁鋼的相對位置，一般在刀架鎖緊狀態(tài)下進行，其霍爾元件應比磁鋼向前大約磁鋼寬度的三分之一。*上述參考廣州數控車床6150刀架說明書*八、 拆裝順序及結構圖1) 拆卸順序A. 使刀架處于松開狀態(tài)，拆下上蓋1，拆下發(fā)信盤2上的電線，然后拆下小螺母3，發(fā)信盤2，磁鋼座4。B. 取出大螺母5內的二只M4螺釘，卸下大螺母5及止退圈24，平面軸承，離合盤6。C. 取下上刀體14，拆下外端齒8，螺桿7，銷盤26，離合銷25，反靠銷13（注意外端齒8，銷盤26相對于

11、上刀體14的位置）。D. 拆下電機，連接座23，端蓋18。E. 從端蓋18端向連接座23端敲出蝸桿19及軸承。F. 卸下中軸11，取出蝸輪10及平面軸承，卸下反靠盤12。2) 裝配順序A. 裝配時即將所有零件清洗上油，傳動部分上潤滑脂。B. 按拆卸反順序裝配。C. 刀架在嚙合狀態(tài)時上刀體14與下刀體9應平行。反靠銷13應在反靠盤12槽中，離合銷25應在離合盤6平面上，大約離槽125度左右。D. 使刀架鎖緊，調整磁鋼16與霍爾元件15的相對位置。九、 電動刀架的電氣控制電動刀架的電氣控制分強電和弱電兩部分，強電部分由三相電源驅動三相交流異步電機正反向旋轉，從而實現刀架的松開，轉位夾緊等動作；弱電

12、部分由位置傳感器（霍爾元件3120）組成。每一個霍爾元件相對于刀架一格工位，根據數控系統(tǒng)的不同，霍爾元件的接線方式也不同，現分別說明：1. 3/5T型換刀時數控系統(tǒng)將相應的刀位線（T1-T4）接地，然后等待回答信號，刀架的松開，轉位，夾緊動作全部有控制箱完成。2. 15T型換刀時，數控系統(tǒng)將正轉信號置地，然后檢測相應刀位線（T1-T4），當刀架到位后，撤銷正轉信號，同時給出反轉信號，等刀架夾緊后撤銷反轉信號。十 刀架的加工毛胚：鍛打毛胚（具有所需的強度和硬度）刀具：普通硬脂合金刀下例為FANUC 0i MC程序（B類宏程序）TLCK6130E 刀架的加工如圖所示，無論是加工平面，還是圓柱面，以

13、及螺紋和端面齒，我都采用了宏程序，雖然現代制造技術在各種CAD/CAM軟件應用下日趨成熟，從規(guī)模較大的的各種企業(yè)，到那些僅有12臺數控或加工中心的數控“加工店”，隨處可見UG MasterCAM Pro/E CAXA 等知名CAD/CAM軟件的陰影。個人認為：在能應用手工編程的地方盡量不使用自動編程，在必要的地方可以采用自動編程，宏程序確實也有廣泛的應用空間，并且能方便工人編程，鍛煉工人的編程能力，幫助工人更加深入地了解自動編程的本質，提高數控加工工藝水平。梯形螺紋程序對于梯形螺紋，尤其是螺距比較大的，在加工上比較困難，第一是配到合適的刀具，二是隨著加工的深度越來越難，幾乎是整個刀頭都在受力，

14、刀具的溫度也持續(xù)增高，這時很容易把刀頭損壞，而下面的這個程序就保證了羅紋刀的受力均勻，從開始到結束都是大部分都是刀尖在受力，這樣減少的受力范圍，增加了刀具的壽命，即使在無切削液的狀態(tài)下，都能完成加工，從而保證了一次加工的可能性。如圖所是：O1234;G40G97G99;M03S400T0101;#2=第一層吃刀量#3=每層吃刀量#4=螺紋角度#5=螺紋高度；N5#10=TAN#4*#2; 步距#1=0;#6=螺紋上端寬度；N10#11=#6-#10-#1; 螺紋每層刀的位置G0X35.Z#11+5; 快速定位G92X35+#2Z-50.F10.;#1=#1+#3; 每次變化量#12=#6-2*#10; 判斷每一層的長度IF#1LE#12GOTO10;#2=#2+#3; 判斷高度IF#2LE#5GOTO5;G00Z50.; 退刀M05;M30;O1234；G54G90G00X50.Y0.Z10.;；M3S1500;G00X50.Y0.Z10.;#1=-0.5；N10G1Z#1;#2=100;#3=80;#4=0;