經濟型（xíng）數控車床自動（dòng）換刀原理與維修（xiū）

目的：保證經濟型數（shù）控車床運（yùn）行（háng）的穩定性，要優化自（zì）動換刀裝置的運行效（xiào）果，維持運行作業效率質量。方法：在（zài）明確經濟型（xíng）數控車床自動換刀原理的同時，針對（duì）可能存在的問題予（yǔ）以預警分析，並及（jí）時落實維修處理工（gōng）作，依據故障查找、故障原因（yīn）分析（xī）、故障維修排除、檢測運行的流程完善相關維修工作，並對回轉刀（dāo）架換刀、更換主軸頭換刀、帶刀庫（kù）自動（dòng）換刀係統予以集中分（fèn）析，了解容量、布局以及具體結構對數控車床自動換刀工作產生的影響，全（quán）麵分析和明確具（jù）體（tǐ）的（de）換刀流程。結論：為（wéi）後續全麵提高維護養護水平提供保障，充分發揮數（shù）控車床應用優勢，提（tí）高經濟型數控車（chē）床的實際（jì）應用效率。

關鍵詞：經濟型數控車床；自動換刀；原理；維修

在經濟型數控車床應用（yòng）管理（lǐ）過程中（zhōng），要維持自動換刀裝置定位的（de）準確性，確保能貼合換刀時間短、剛性強的實際應用標準，避免故障（zhàng）問題對應用效（xiào）率產生的影響，則需打造良好的設備應用環境。目前（qián），中小（xiǎo）企業中，經濟型數控車（chē）床的應用範圍較廣（guǎng），為保證其應用效果，就需及時排除故障。另外數控係統中電子器件的

性能和壽命離散性較高，利用電氣控（kòng）製（zhì）必然會存在應用隱患（huàn），所以須及（jí）時檢索故障原因。

1、經（jīng）濟型數控車床自動換刀原理（lǐ）和具體操作

    1.1 基本原理

電動刀架的基本工作原理如下：係統（tǒng）在獲取指令後（hòu）發出對應（yīng）的換刀信號，從而（ér）配合相應的處理工（gōng）序對繼電器予以控製，實現電機（jī）正轉，借助（zhù）渦輪（lún）元件、蝸杆遠（yuǎn）近及螺杆（gǎn）遠近將銷盤直接推動到（dào）指（zhǐ）定（dìng）高度，此時離合（hé）銷（xiāo）就會進入離合盤槽，帶動歐承重實現上刀位的轉位處理。到達刀位後，霍爾元件發出信號，電動機自動反轉，此時，反（fǎn）靠銷進入盤槽（cáo），刀架就能進行基礎（chǔ）的粗定位處理，利用銷盤下降的指令處理方式，確保端齒匹配度合理，實現精（jīng）準定位。

與此同時，在刀架換（huàn）刀應用（yòng）工序中（zhōng），還要借助強電回路控製、交流回路控製和信號回路控製基礎單位（wèi）完成電氣控製。常規化的四工（gōng）位刀架要借助機床PLC實現換刀處理，匹配 I/O 信號進行邏輯處理（lǐ）計算分析，完成順序控製。

1.2 具體操作

     1.2.1 回轉刀架換刀操（cāo）作

回轉刀架（jià）應用（yòng）處理過程中（zhōng），因其本身具有較好的強度和剛度，故才能承受粗加工（gōng）產生的切削力，為滿（mǎn）足重（chóng）複定位的精度，要按照（zhào）標準流程完成相應操作。

    （1）抬起刀架。在數控裝置獲取對應換刀指令後，壓力油會從入（rù）孔直接進入壓緊液壓缸的下腔（qiāng），形（xíng）成初始指令應用模式，對應的活（huó）塞（sāi）上升，刀架體隨之抬起，此時利用具有（yǒu）定位功能的（de）活動插銷完成（chéng）合攏和脫開處理，有效維（wéi）持應用效果。與此同時（shí），活塞杆的下端齒輪離合器和空套齒輪形成結合作用，完成初始工作內（nèi）容（róng）。

    （2）刀架完成轉位處理。刀架抬起操作結束後，壓力油進（jìn）入轉位液壓缸，活塞隨之移動，借助連接（jiē）板帶動齒輪產生對應方向的移（yí）動，空套齒輪形成逆時針轉動模式，借助端齒離合器將刀架（jià）旋轉到固定角度（dù）。此時（shí），活塞的整個行程軌跡一般（bān）是齒輪周長的1/6，配合限位開關建立對應的控製方案。

    （3）刀架壓緊（jǐn）處（chù）理。轉位操作（zuò）結束後，壓力油進入壓緊液壓缸上腔（qiāng），活塞此時帶動刀架體形成下降趨勢，齒輪帶動圓柱固定（dìng）插（chā）銷，配（pèi）合活動插銷在最大程度上消除（chú）定位銷和孔之間產生的（de）間隙（xì），從而有效形成反靠定位處理工序。另外，刀架體下降過程中，定位活動插（chā）銷和固定插銷之間能形成夾緊（jǐn）的模式，同時齒輪和齒圈（quān）錐麵直接接觸，刀架就能完成新的位置（zhì）定位夾緊操作，端齒離合器和（hé）空套齒輪分離。

   （4）建立轉為液壓缸複位處理。刀架壓緊操作結束後，壓力油從孔（kǒng）直（zhí）接進入轉位液壓缸（gāng）腔體，此時活塞會直接（jiē）借（jiè）助壓力產生的風量（liàng）帶動齒條（tiáo）完成複位操作，因（yīn）端齒離合器本身已處於脫開狀態，所以齒條會直接帶動齒輪完（wán）成空轉。若是定位和夾緊操作（zuò）均滿足動作要求和指令標準，則推杆和觸（chù）頭（tóu）就能形（xíng）成良性接觸，就會直接發（fā）送換（huàn）刀結束信號，整個經（jīng）濟型數控車床就能繼（jì）續完成匹配的切削加工操作。

    1.2.2 更換主軸頭換刀（dāo）操作

針（zhēn）對具有旋轉刀具的數控機床，有效進行主軸頭更換能在提升操作效率的同時，還可以借助（zhù）自動換刀優化工作準（zhǔn）確性和規範性。一（yī）般而言，磚塔（tǎ）的不同（tóng）主軸頭位置要預先安裝匹配不（bú）同工序的旋轉刀（dāo）具，在係統接收到對應換（huàn）刀指令後，主軸頭就會依次（cì）旋轉（zhuǎn）到加工的具體位置，並且有效連接主軸運動位置完成運動處理，保證主軸能帶動（dòng）刀具形成旋（xuán）轉趨勢。此時，沒有處在加工位置的主軸會自動和主運動模塊脫開，避免（miǎn）出現誤操作。

另外，因為空間位置存在一定限製，因（yīn）此主軸部位（wèi）的結構一般采（cǎi）取靈活運動模式，這就會對主（zhǔ）軸係統的剛度有一定影響，要提升主軸的剛度水平，則要（yào）限（xiàn）製主軸的實際應用數量，避（bì）免結構尺寸增大產生的不穩定性因素。更換主軸頭處理方案最大的優勢在於能有效減少卸刀、裝刀等操作產生的偏差，維護應用可靠性合規發行，減少換刀時間。

    1.2.3 帶刀（dāo）庫自動換刀係統處理模（mó）式

在加工的同時將刀具安裝在標準刀柄（bǐng）位置，並調整尺寸，按（àn）照（zhào）標準方（fāng）式完成刀庫吹工序，維持主軸應用的合理性，滿足（zú）精密加工的基本要求。這種處理方式使刀庫能存放一定數量刀具，符合工（gōng）序（xù）加工的（de）應用要求，也能提升機床的加工時效性，更適用於數控鑽床、數（shù）控銑床等自動換刀裝置處理工序中。

2、經濟型數控車床自動換刀維修流程

2.1 故障查找

為（wéi）保證維修效果，在發（fā）現電路故障後須及（jí）時進行對應位置的（de）查找，從而維持（chí）綜合維修處理的效果，一般是從電（diàn）路故障和機械故障兩個方麵（miàn）予以分析。

    2.1.1 電路故障查找

   （1）確定刀架的（de）具體換刀位置，若（ruò）換刀位置準確，就直接啟動後續的換刀操作指（zhǐ）令，然後開始相應（yīng）的檢查工作。若刀架位置（zhì）不準確，就要對刀架位置予以修正（zhèng），錯誤的刀架位置會（huì）對（duì）電路檢測的時效性和準確性產生影響。

   （2）打（dǎ）開刀架蓋，結合實際應用規（guī）範分析刀架內部的開關位置，多數設備都會在四個角設（shè）置霍爾（ěr）開關（guān），觀察對應位置的準確性。

   （3）關（guān）閉蓋子，開啟經濟型數控車床，進行試運行，觀（guān）察運行效果。若車床存在過衝或滯後運行問題，需集中開展故障分析。若開（kāi）關位置和故障（zhàng）問（wèn）題無關聯，就說（shuō）明故（gù）障問題不是電路產生的。

    2.1.2 機械故障查找

若（ruò）要判斷數控車床自動換刀裝置（zhì）是否存在（zài）機械故障問（wèn）題，需先進（jìn）行拆卸分析（xī），由於自動刀架應用內螺旋結構完成傳動處理，因此卸載時要注意：一般以自上而（ér）下的方式完成拆卸（xiè），觀察霍爾開關位置是否存在改變或鬆動（dòng）；並觀察線頭（tóu）、斷頭等位（wèi）置，標記（jì）好後完成記錄。另外（wài），要依據操作規程插入蝸杆端頭進行順時針旋轉檢測，觀察端麵齒盤磨損情況，然後綜合判定其運行效果。

除此（cǐ）之外（wài），操作人員要統計確認換刀裝置的檢測結果，尤其是端麵齒（chǐ）板的磨損狀態，避免過衝或滯後等問題對自動換刀維修裝置產生影響。

2.2 故障原因分析

查找出故障後就要分析故（gù）障的主（zhǔ）要原因，然後才能落實相匹配的故障處理方案。

    第一，檢查定位銷，確認位置，並測量銷孔，一般是提起（qǐ）刀架後（hòu）測定機械位置（zhì）和機械距離（lí）。

    第二，刀架抬起後（hòu），設備中（zhōng）銷釘（dìng）的後（hòu）端會受到彈簧的推力，內控（kòng）長度隨之縮減，形（xíng）成彎曲狀態。若阻力增（zēng）加，則會造成刀架超調亦（yì）或是刀架操作滯後。

2.3 故障（zhàng）維修排（pái）除

判定相應問題後，就要製定對應的處（chù）理（lǐ）措施。本論述主要以機械故障維修排（pái）除為例，一般（bān）要及時更換圓（yuán）柱銷，確保（bǎo）定位的準確性。在應用過程中，圓柱銷在孔（kǒng）內（nèi）實現滑動操作，方向為自上而下（xià），隻有保證其耐磨性、韌性和強度，才能保證應用過（guò）程合理性。利用 UQ材料（liào）時，要將其作（zuò）為基孔間隙材料，利用熱處理滿足（zú）HRC48-52硬度要求，實現裝配工（gōng）作和後處理（lǐ）工作。

另外，要對刀架渦輪蝸杆機構（gòu）予以修（xiū）複，確保精準定位的同時，修複後及（jí）時添塗紅丹粉，形成保護機理。要將蝸杆和渦輪拆卸後（hòu）修複具體結構（gòu），確保維修應用的最優化。

在數控車床應用管理中，傳感器問題、接（jiē）口問題、電源故障問題等較為常見，利用新型技術體係配合數控原理分析，就能提升故障維修的效率，從而減少故障產（chǎn）生的經濟損失。

2.4 檢測試行

在完成（chéng）自動刀（dāo）架裝（zhuāng）配工作後，要（yào）對其進行精密性檢測，以保證能及時分析刀架定位的精度。

   （1）換刀操作（zuò）中，要對4個基礎刀位進行（háng）依次換刀，觀察（chá）重複換刀動作的（de）連貫性，並及（jí）時觀測盤式刀庫中相應刀片的情況，記錄數（shù）據（jù），有效調整刀片位置。

   （2）利用小（xiǎo）車（chē）天梯軸程序（xù）進行（háng）試（shì）運行分析，完成基礎試驗操作後對工位加（jiā）裝外圓刀具，確保工件檢查（chá）的合理性和完整性。

   （3）操作人員要借助 50 mm 量規和千分表進行標準長度的測定和（hé）分析，圓（yuán）度誤（wù）差為0.001 mm、重複定位精度為0.001 mm～0.002 mm。

3、結（jié）束語

經濟型數控（kòng）車床（chuáng）的應用範圍在不斷擴大，為維（wéi）持其應用水平，需整合具體的應用要（yào）求，對質量和性能予以關注，滿足安全（quán）性能高和定位準（zhǔn）確的要求，優化自動（dòng）換（huàn）刀裝置的控製力，及（jí）時檢索問題和故障並維修，利用針對性處（chù）理方案打造良好的工作環境，優（yōu）化（huà）數控車（chē）床的水平，實現經（jīng）濟效益、社會效益的共贏。

來（lái）源：數控（kòng）機床市場