刀架[共16頁]

1、學(xué)校代碼：43708學(xué) 號：200703102126 萊蕪職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文LD4系列電動(dòng)刀架的原理與上刀體的制作系 別： 機(jī)電系專 業(yè)： 數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用學(xué)生姓名： 田亞楠指導(dǎo)教師： 孫召瑞入學(xué)日期：2007年9月 論文完成日期：2010年4月前 言因?qū)W校實(shí)習(xí)車間的數(shù)控車床架刀體損壞，被壓壞，導(dǎo)致?lián)Q刀無法進(jìn)行定位，原來打算買成套的刀架，但因?yàn)槌商椎都艿膬r(jià)格太貴，原來刀架的電機(jī)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(gè)星期就到實(shí)習(xí)，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(jīng)過查找LD4系列電動(dòng)刀架資料，知道其特點(diǎn)是由銷盤、內(nèi)端面齒、梯形螺紋、外端面齒盤組合成的四端

2、齒定位機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了上刀體轉(zhuǎn)位時(shí)抬起，自動(dòng)找位壓緊徹底可靠的解決了刀架的自動(dòng)緊密問題。由于三端面齒機(jī)構(gòu)具有較大的工藝難度。在學(xué)院具備的技術(shù)設(shè)施條件，跟孫老師要求的用手工編程，幾經(jīng)探索和攻堅(jiān)，終于試制成功。目前已在廣州數(shù)控上車床上成功應(yīng)用。在加工過程中遇到的問題：例在配合時(shí)的公差，端面齒的特點(diǎn)及規(guī)律，用尖刀加工大螺距的梯形羅紋（在數(shù)控車），怎樣加固刀架的強(qiáng)度等等；由此我寫了這篇論文，請老師點(diǎn)評。目 錄一、 工作原理二、 技術(shù)參數(shù)三、 技術(shù)指標(biāo)四、 安裝五、 調(diào)試六、 安裝尺寸參數(shù)七、 常見故障分析及排除方法八、 拆裝順序及結(jié)構(gòu)圖九、 電動(dòng)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(dāng)工作人員進(jìn)行換刀操作時(shí)，微機(jī)發(fā)出換刀信號時(shí)，這時(shí)控制繼電器開始進(jìn)行動(dòng)作，傳到電機(jī)，電機(jī)正轉(zhuǎn)，通過蝸桿和蝸輪，這時(shí)螺桿將銷盤上升至一定高度時(shí)，離合銷進(jìn)入離合盤槽中，離合盤帶動(dòng)離合銷，離合銷又帶動(dòng)銷盤，銷盤帶動(dòng)上刀體轉(zhuǎn)位，當(dāng)上刀體轉(zhuǎn)到所需刀位時(shí)，有刀架上霍爾元件電路發(fā)出刀位信號，電機(jī)反轉(zhuǎn)，反靠銷進(jìn)入反靠盤槽，離合銷從離合盤中爬出，刀架完成粗定位。同時(shí)銷盤下降端齒嚙合，完成精定位。刀架鎖緊。反轉(zhuǎn)時(shí)間到，繼電器動(dòng)作，電機(jī)停止。延時(shí)繼電器動(dòng)作，切斷電源，電機(jī)停轉(zhuǎn)。向微機(jī)發(fā)出回答信號，加工程序開始。二、 技術(shù)參數(shù)刀架型號配車床型號刀位數(shù)電機(jī)功率電機(jī)轉(zhuǎn)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(shù)指標(biāo)刀架型號配車床型號重復(fù)定位精度工作可靠性換刀時(shí)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(zhuǎn)，對準(zhǔn)反靠盤，按住離合器，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45度，上入螺桿，使與下刀體的位置相符，五、 調(diào)試1. 使用前應(yīng)試運(yùn)轉(zhuǎn)，試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)能靈活輕松無異常聲音，以及不到位

7、或過沖現(xiàn)象。2. 在首次通電后，發(fā)現(xiàn)有異?，F(xiàn)象：如電機(jī)不轉(zhuǎn)或刀臺連轉(zhuǎn)不停，應(yīng)立即關(guān)閉電源，對照常見故障排除方法（1）（2）原因進(jìn)行排除解決。六、 安裝尺寸參數(shù)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(shù)控車床6150刀架說明書*七、 常見故障分析及排除方法故障現(xiàn)象可能原因排除方法電機(jī)起不動(dòng)上刀體不轉(zhuǎn)動(dòng)1電機(jī)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(diào)整電機(jī)相位2) 電源電壓正常后使用3) 將定位銷調(diào)整上刀體連轉(zhuǎn)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(zhǔn)去掉上蓋，檢修發(fā)信裝置接線路。調(diào)整磁鋼磁極方向。更換霍爾元件。（找到將其他線位接到錯(cuò)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(zhuǎn)位時(shí)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(diào)整磁鋼在圓周方向相對于霍爾元件的位置注：調(diào)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(jìn)行，其霍爾元件應(yīng)比磁鋼向前大約磁鋼寬度的三分之一。*上述參考廣州數(shù)控車床6150刀架說明書*八、 拆裝順序及結(jié)構(gòu)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(nèi)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(jī)，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(shí)即將所有零件清洗上油，傳動(dòng)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(shí)上刀體14與下刀體9應(yīng)平行。反靠銷13應(yīng)在反靠盤12槽中，離合銷25應(yīng)在離合盤6平面上，大約離槽125度左右。D. 使刀架鎖緊，調(diào)整磁鋼16與霍爾元件15的相對位置。九、 電動(dòng)刀架的電氣控制電動(dòng)刀架的電氣控制分強(qiáng)電和弱電兩部分，強(qiáng)電部分由三相電源驅(qū)動(dòng)三相交流異步電機(jī)正反向旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)刀架的松開，轉(zhuǎn)位夾緊等動(dòng)作；弱電

12、部分由位置傳感器（霍爾元件3120）組成。每一個(gè)霍爾元件相對于刀架一格工位，根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的不同，霍爾元件的接線方式也不同，現(xiàn)分別說明：1. 3/5T型換刀時(shí)數(shù)控系統(tǒng)將相應(yīng)的刀位線（T1-T4）接地，然后等待回答信號，刀架的松開，轉(zhuǎn)位，夾緊動(dòng)作全部有控制箱完成。2. 15T型換刀時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)將正轉(zhuǎn)信號置地，然后檢測相應(yīng)刀位線（T1-T4），當(dāng)?shù)都艿轿缓?，撤銷正轉(zhuǎn)信號，同時(shí)給出反轉(zhuǎn)信號，等刀架夾緊后撤銷反轉(zhuǎn)信號。十 刀架的加工毛胚：鍛打毛胚（具有所需的強(qiáng)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(xiàn)代制造技術(shù)在各種CAD/CAM軟件應(yīng)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(shù)控或加工中心的數(shù)控“加工店”，隨處可見UG MasterCAM Pro/E CAXA 等知名CAD/CAM軟件的陰影。個(gè)人認(rèn)為：在能應(yīng)用手工編程的地方盡量不使用自動(dòng)編程，在必要的地方可以采用自動(dòng)編程，宏程序確實(shí)也有廣泛的應(yīng)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(dòng)編程的本質(zhì)，提高數(shù)控加工工藝水平。梯形螺紋程序?qū)τ谔菪温菁y，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(gè)刀頭都在受力，

14、刀具的溫度也持續(xù)增高，這時(shí)很容易把刀頭損壞，而下面的這個(gè)程序就保證了羅紋刀的受力均勻，從開始到結(jié)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;