数控机床调试与维修教学课件 作者 教材PPT项目五：刀架及刀库的故障维修与保养.ppt

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1、数控机床调试与维修主编：张洪强项目五：刀架及刀库的故障维修与保养【学习目标】（一）专业能力目标1、清楚刀架及刀库的结构；2、能分析换刀系统的故障原因并排除故障；3、能进行对刀架和刀库维护保养；（二）社会能力目标1.具有良好的职业道德和敬业精神；2.具有较强的责任感；3．具有团结协作精神；4．具有良好的心理素质和身体素质；（三）方法能力目标1.具有通过电教片、网络等现代途径学习和图书查询等自学能力；2.具有综合运用知识与技术从事程度较复杂的技术工作的能力。【相关知识】任务一数控车床四工位刀架常见故障维修及保养一、自动回转刀架的性能要求自动回转刀架是数控车床的重要组成部分，它用于夹持刀

2、具和转动换刀。根据数控化改造车床的设计和制造技术指标，对自动回转刀架的结构和性能有如下要求：(1)转位精度准确，换刀平稳安全；(2)转位路线短，锁紧时间快；(3)结构合理，强度足够大；(4)密封良好，防水、防屑。二、LD4-CK6136刀架结构及参数根据普通车床的结构和数控车床刀架的要求，经过论证，选用常州宏达数控设备有限公司生产的立式数控刀架，型号为：LD4-CK6136。该刀架的结构简图见图5-1，结构尺寸见表5-1，其它技术参数见表5-2所示。图5-1立式数控刀架结构表5-1LD4-CK6136结构尺寸型号H1H2H3AEE1DD2B192814019220201521521

3、92LD4-CK6136FCφL1L2L3L4φ＇12168133752421622390表5-2LD4-CK6136数控刀架技术参数型 号电动功率W电机转速r/min夹紧力T重复定位精度mm寿命(次)换刀时间(S)90°180°270°LD4-CK06256014000.6≤0.005>3000002.533.5LD4-CK61256014000.6≤0.005>3000002.533.5LD4-CK61329014001.2≤0.005>3000002.533.5LD4-CK61369014001.2≤0.005>3000002.533.5LD4-CK61409014001.2

4、≤0.005>3000002.533.5三、LD4-CK6136刀架的工作过程四工位回转刀架是经济型数控车床上采用的一种最简单的换刀装置，结构紧凑，美观大方，外观图见图5-2。图5-2LD4-CK6136刀架外观图该类型刀架主要用于加工轴类、盘类的内外表面，锥面、圆弧、螺纹加工。刀架在换刀时具有高回转定位精度，在切削时具有抗强力切削的刚度，其动作是采用涡轮蜗杆传动，上、下齿盘啮合，螺杆夹紧的工作原理。该电动刀架的控制部分由发讯盘、磁钢、信号线组成，发讯盘应用霍尔效应原理，分为高电平检测或低电平检测，刀架结构见图5-3。图5-3LD4-CK6136刀架结构图该电动刀架的发讯盘，由盘体

5、、置于盘体内的线路板和固定在线路板上的霍尔元件组成，在盘体上方设有保护盖、下方设有底座，在盘体与底座之间设有套置在盘体颈部上的旋转套，磁钢镶嵌在旋转套内壁上。刀架的换刀过程为：接到换刀信号→正转继电器吸合→电机正转→刀架抬起→转过一个刀位（或几个刀位）→刀具地址检测→反转继电器吸合→电机反转→刀架落下锁紧。数控系统CNC发出换刀信号后，控制刀架正传继电器动作，刀架电动机正转带动涡轮蜗杆机构转动，螺杆的转动带动刀架上升，在刀架上升到一定位置时，离合转盘带动刀架旋转。当刀架旋转到900时，磁钢和发信盘中的霍尔元件对齐，发讯盘向数控系统CNC反馈低电平（高电平）到位信号。数控系统将反馈信

6、号与指令信号做比较，当两信号一样时，说明刀架转到指定刀位，此时，数控系统控制刀架反转继电器动作，使刀架电动机反转，带动活动销在离合转盘上反转进行初定位，同时，螺杆带动刀架下降，当上、下齿盘啮合时，完成精定位，切断电机电源，电动机停止转动（此过程由反向锁紧时间控制），完成整个换刀过程。四、刀架的常见故障及排除方法1.刀架旋转失控故障现象：在换刀过程中，刀架旋转多圈而不能停止到位，出现“换刀未完成”报警。故障分析与排除：此类故障原因不是机械方面的原因，应该是控制系统方面的原因。刀架的换刀过程为：接到换刀信号→正转继电器吸合→电机正转→刀架抬起→转过一个刀位（或几个刀位）→刀号地址检测→

7、反转继电器吸合→电机反转→刀架落下锁紧。发询盘与刀位线路结构见图5-4所示。⑴检测是否有到位信号，此时可检查：发询盘接头是否损坏，信号线是否断路，弹性片触头是否错位，磁钢与某个霍尔元件是否没有对齐等。⑵检测霍尔元件是否烧损，在MDI状态下输入刀号转动该刀位，用万用表测量该刀位是否有电压变化，如果电压变化不是±24V，则更换霍尔元件。2.刀架回转定位精度不准故障现象：在换刀过程中，刀架停止位置与理想位置有一定角度的偏差。故障分析与排除：此类故障主要是由机械部分或检测部分