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普通车床刀架换刀
日期：2010年01月27 来源：沈阳第一机床厂 关键字：普通车床
1．经济型数控车床方刀架
经济型数控车床方刀架是在卧式车床四方刀架的基础上发展的一种自动换刀装置，其功能和普通四方刀架一样：有四个刀位，能装夹四把不同功能的刀具，普通车床方刀架回转90‘时，刀具交换一个刀位，但方刀架的回转和刀位号的选择是由加工程序指令控制。换刀时方刀架的动作／顷序是：刀架抬起、刀架转位、加工中心刀架定位和夹紧刀架。为完成上述动作要求，要有相应的机构来实现，下面就以WZD4型刀架为例说明其具体结构。
该刀架可以安装四把不同的刀具，转位信号由加工程序指定。当换刀指令发出后，小型电动机1起动正转，通过平键套筒联轴器2使蜗杆轴3转动，从而带动蜗轮4转动。蜗轮的上部外圆柱加工有外螺纹，所以该零件称蜗轮丝杠。刀架体?内孔加工有内螺纹，与蜗轮丝杠旋合。蜗轮丝杠内孔与刀架中心轴外圆是滑配合，在转位换刀时，中心轴固定不动，蜗轮丝杠环绕中心轴旋转。加工中心当蜗轮开始转动时，由于在刀架底座5和刀架体7上的端面齿处在啮合状态，普通车床且蜗轮丝杠轴向固定，这时刀架体7抬起。当刀架体抬至一定距离后，端面齿脱开。转位套9用销钉与蜗轮丝杠4联接，随蜗轮丝杠一同转动，当端面齿完全脱开，转位套正好转过160*(见图A—A剖示所示)，球头销8在弹簧力的作用下进入转位套9的槽中，带动刀架体转位。刀架体7转动时带着电刷座10转动，当转到程序指定的刀号时，定位销15在弹簧的作用下进入粗定位盘6的槽中进行粗定位，同时电刷13、14接触导通，使电动机1反转，由于粗定位槽的限制，刀架体7不能转动，加工中心使其在陔位置垂直落下，刀架体7和刀架底座5卜的端面齿啮合，普通车床实现精确定位。电动机继续反转，此时蜗轮停止转动，蜗杆轴3继续转动，随夹紧力增加，转矩不断增大时，达到一定值时，在传感器的控制下，电动机1停止转动。
译码装置由发信休11、电刷13、14组成，电刷13负责发信，电刷14负责位置判断。刀架不定期会出现过位或不到位时，可松开螺母12调好发信体11与电刷14的相对位置。
这种刀架在经济型数控车床及普通车床的数控化改造中得到广泛的应用。
2．电动机传动的转塔刀架
一种电动机驱动的转塔刀架的结构图。加工中心定位用的是所谓端齿盘结构。普通车床定齿盘3用螺钉及定位销固定在刀架体4上。动齿盘2用螺钉及定位销紧固在中心轴套1上(动齿盘左端面可安装转塔刀盘)，齿盘2、3对面有一个可轴向移动的齿盘5，齿长为上二者之和，其沿轴向左移时，合齿定位、夹紧(碟形弹簧18)，其沿轴向右移时，松开脱齿。
可轴向移动的齿盘5的右端面，普通车床在三个等分位置上装有三个滚子6。此滚子与端面凸轮盘7的凹槽相接触，其工作情况如图2-35b、c所示。当端面凸轮盘回转使滚子落人端面凸轮的凹槽时，加工中心可轴向移动的齿盘右移，齿盘松开、脱齿，如图2-35b所示。当端面凸轮盘反向回转时，端面凸轮盘的凸面使滚子左移，可轴向移动的齿盘左移，齿盘合齿、定位，并通过碟形弹簧将动齿盘向左拉使齿盘进一步贴紧(夹紧)。
端面凸轮盘除控制齿盘2松开，脱齿、合齿定位、夹紧之外，还带动一个与中心轴套用齿形花键相连的驱动套10和驱动盘11，使转塔刀盘分度。端面凸轮盘的右端面有凸出部分，能带动驱动盘、驱动套、中心轴回转进行分度。
整个换刀动作，脱齿(松开)、分度、合齿定位(夹紧)，用一个交流电动机12驱动，经两次减速传到套在端面凸轮盘外圆的齿圈8上。此齿圈通过“缓冲键9”(减少传动冲击)和端面凸轮盘相连，同样驱动盘和中心轴上的驱动套10之间也有类似的“缓冲键”。
为识别刀位，装有一个编码器13，其用齿形带与中心轴套中间的齿形带轮轴14相连。当数控系统得到换刀指令后，自动判断将要换的刀向那个方向回转分度的路程最短，然后电动机转动，脱齿(松开)、转塔刀盘按最短路程分度，当编码器测到分度到位信号后电动机停转，接着电磁铁16通电将插销17左移，插入驱动盘的孔中，然后电动机反转，转塔刀盘完成合齿定位、夹紧，电动机停转。电磁铁断电，弹簧使插销右移，无触点开关15用于检测插销退出信号。
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