數(shù)控機(jī)床維修維護(hù)中,電動(dòng)刀架起著至關(guān)重要的作用,一旦出現(xiàn)故障,很可能造成工件報(bào)廢,甚至造成卡盤與刀架碰撞的事故,而且刀架故障在數(shù)控車床故障中占有很大的比例。本文以LDB4型免抬起電動(dòng)刀架為例,研究分析了電動(dòng)刀架的工作原理,總結(jié)了電動(dòng)刀架在拆卸、裝配過程中的一些注意事項(xiàng)以及電動(dòng)刀架在實(shí)際使用過程中常見的故障。
刀架工作原理
當(dāng)要換刀時(shí),系統(tǒng)給出換刀信號(hào)(某一刀號(hào)),控制繼電器動(dòng)作,電動(dòng)機(jī)得到信號(hào)后正轉(zhuǎn)—蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)—蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng),蝸輪與螺桿用端齒聯(lián)接,螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)把夾緊輪往上抬,從而使三齒圈(內(nèi)齒圈、外齒圈和夾緊齒圈)都松開,這時(shí),離合銷進(jìn)入離合盤的槽內(nèi),反靠銷同時(shí)脫離反靠盤的槽子,離合盤帶動(dòng)離合銷,離合銷帶動(dòng)夾緊輪,夾緊輪帶動(dòng)上刀體轉(zhuǎn)位,當(dāng)上刀體轉(zhuǎn)到對應(yīng)的刀位時(shí),磁鋼與發(fā)訊盤上的霍爾元件相對應(yīng),發(fā)出到位信號(hào)。系統(tǒng)收到信號(hào)后發(fā)出電機(jī)反轉(zhuǎn)延時(shí)信號(hào),電機(jī)反轉(zhuǎn),反靠銷進(jìn)入反靠盤的槽子,離合銷從離合盤槽中爬出,刀架完成粗定位。同時(shí)夾緊輪往下壓緊內(nèi)外齒圈,完成精定位。電機(jī)反轉(zhuǎn)到達(dá)PLC所設(shè)定的時(shí)間后,繼電器動(dòng)作,電機(jī)停轉(zhuǎn),延時(shí)結(jié)束,夾緊輪往下壓緊內(nèi)外齒圈直至刀架鎖緊,并向系統(tǒng)發(fā)出指令,換刀結(jié)束,主機(jī)系統(tǒng)指令下一道工序。
刀架拆裝注意事項(xiàng)
2.1.刀架拆卸
2.1.1.拆卸前刀架處于鎖緊狀態(tài),此時(shí)夾緊輪處于精定位狀態(tài),端齒與內(nèi)外齒圈嚙合,離合銷脫離離合盤槽,離合盤、軸承、止退圈被緊緊的頂在大螺母上,大螺母處于鎖緊狀態(tài)。因此,在拆下悶頭之后,應(yīng)首先用內(nèi)六角扳手(6mm)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)蝸桿,使夾緊輪松開,方便大螺母拆卸。
2.1.2.拆卸時(shí)螺釘、螺栓及各零部件應(yīng)按順序擺放整齊,便于裝配。拆卸刀位線之前,應(yīng)先記錄各刀位線的顏色。
2.1.3.拆卸軸承后應(yīng)注意軸承兩端孔徑大小不一,大端在下,換刀時(shí)跟隨上刀體一塊轉(zhuǎn)動(dòng);小端在上,固定不轉(zhuǎn)。
2.1.4.拆卸離合盤時(shí),應(yīng)借助于兩個(gè)輔助拆卸螺栓,旋入離合盤上的兩個(gè)螺紋孔后利用螺紋配合將其取出。
也可以先不拆卸離合盤,將刀架垂直放在桌面上,上刀體組整體取出后,可以很方便地將離合盤拿出。這樣不公方便拆卸,而且還可以避免從上部直接抬起上刀體后導(dǎo)致內(nèi)部彈簧及反靠銷的丟失。
2.1.5.拆卸外齒圈時(shí),需先松開四個(gè)緊固螺栓,再拆卸四個(gè)圓錐定位銷。定位銷拆卸時(shí)要用專用的起銷器拆卸,如果從刀架的另一側(cè)直接用木榔頭敲出會(huì)導(dǎo)致定位孔定位不精確,影響刀架定位精度。
2.1.6.拆卸定軸之前由于刀位線長度的限制,要先將刀位線從定軸孔中抽出。抽線時(shí)刀位線上均有線鼻子,受定軸內(nèi)孔大小的限制若直接抽線,線鼻將被卡死在定軸內(nèi)孔中,用力過大還會(huì)導(dǎo)致線鼻脫落,此時(shí)可將各線依次抽出,同時(shí)注意用力適當(dāng)。
2.2.刀架裝配
2.2.1.裝配定軸前,先將刀位線穿入定軸孔中,穿線時(shí)仍需依次穿線。穿好線后,將蝸輪軸承、蝸輪裝入定軸軸上,后續(xù)裝配時(shí),應(yīng)首先將蝸輪裝配到位,使其與蝸桿配合好,再將蝸輪軸承、定軸裝入既定位置。
2.2.2.定軸裝好后,用內(nèi)六角扳手轉(zhuǎn)動(dòng)蝸桿,蝸桿帶動(dòng)蝸輪旋轉(zhuǎn)至蝸輪槽與反靠盤槽在同一條直線上。
2.2.3.裝配上刀體組之前,首先要調(diào)整螺桿的位置,旋轉(zhuǎn)螺桿使其端面距夾緊輪的距離大約為22mm,同時(shí)螺桿的兩齒與兩反靠銷在同一條線上,注意該直線要與下刀體組中反靠盤槽與蝸輪槽所組成的直線在一個(gè)方向上,這樣一次性裝配就能成功。
2.2.4.裝配完上刀體組后,需用內(nèi)六方扳手轉(zhuǎn)動(dòng)蝸桿,使螺桿轉(zhuǎn)過一個(gè)角度,便于裝配離合盤,螺桿角度轉(zhuǎn)到位后,螺桿漏出夾緊輪的高度大約為半個(gè)螺距。
2.2.5.裝配大螺母時(shí),要用手往下按壓離合盤至最低點(diǎn),然后旋緊大螺母??梢允謩?dòng)用內(nèi)六方扳手轉(zhuǎn)動(dòng)蝸桿,模擬換刀過程,校驗(yàn)裝配是否正確。用6mm內(nèi)六方扳手順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)蝸桿,起始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),為刀架松開的過程,此時(shí)上刀體不動(dòng);繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)蝸桿,上刀體開始旋轉(zhuǎn),當(dāng)上刀體轉(zhuǎn)過一個(gè)刀位后會(huì)聽到“磕巴”一聲響,此為反靠銷滑過反靠盤到達(dá)刀位的聲音,這時(shí)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)蝸桿,直到轉(zhuǎn)不動(dòng)為止,在此期間,刀架將完成粗精定位及反向鎖緊的動(dòng)作過程。若刀架能夠鎖緊,則說明裝配正確,然后把其余零件裝上并壓上刀位線即可完成整個(gè)刀架裝配過程。
常見故障
3.1.上刀體不轉(zhuǎn)動(dòng)
該故障可能原因是電機(jī)三相電源線相序接反或電機(jī)缺相,對于相序接反應(yīng)立即切斷電源,調(diào)整電機(jī)相序;若是電機(jī)缺相則應(yīng)檢查電機(jī)電源接線是否有漏相或虛接現(xiàn)象。
3.2.刀架在某刀位不停
該類故障可能原因較多:(1)發(fā)訊盤電源故障;(2)發(fā)訊盤某刀位信號(hào)線接觸不良;(3)某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) ;(6)某霍爾元件與磁鋼無信號(hào)等。排除時(shí)應(yīng)去掉刀架鋁蓋,一一檢查。檢查發(fā)訊盤接線是否有短路或開路現(xiàn)象,發(fā)訊盤電源電壓是否正常,檢查機(jī)床相關(guān)接線是否良好,再且調(diào)整磁鋼磁極方向,調(diào)整磁鋼與霍爾元件位置,調(diào)整時(shí)一般在刀架鎖緊狀態(tài)下進(jìn)行,其霍爾元件應(yīng)比磁鋼要向前大約磁鋼寬度的1/3,甚至更換霍爾元件。