自動加緊刀柄裝置

㈠ 數控銑床主軸的拉桿用於裝卸刀具,其下行運動的動力由什麼提供

1．主運動系統

數控銑床的主運動系統應比普通銑床有更寬的調速范圍，以保證加工時能選用合理的切削速度，能充分發揮機床性能。對於，為適應各種不同類型刀具和各種材料的切削要求，對主軸的調速范圍要求更高，一般在每分鍾十幾轉到幾千轉，甚至到幾萬轉。

為保證能在最有利的切削速度下進行加工，數控機床的主軸轉速在其調速范圍內通常都是無級可調的。在數控機床中，由於機床主軸的變速功能主要是通過主軸電機的無級調速來實現的，故其主運動系統的結構相對比較簡單。

數控機床和加工中心的主傳動系統有以下三種不同形式：

（1）直接帶動主軸旋轉

（2）電動機經三角帶或同步齒形帶傳動主軸

（3）電動機經1—4對變速齒輪傳動主軸

在帶有變速齒輪主傳動的主軸箱中，齒輪變速大多採用液壓撥叉或直接由液壓缸帶動齒輪來實現。液壓撥叉是一種用一個或幾個液壓缸帶動齒輪移動的變速機構。

2．刀具自動夾緊裝置和主軸周向定向裝置

加工中心為了實現刀具在主軸上的自動裝卸，要求配置刀具自動夾緊裝置，其作用是自動地將刀具夾緊或松開，以便機械手能在主軸上安放或取走刀具。

由於在刀具切削時，切削轉矩不能完全靠主軸與刀桿錐面配合產生的摩擦力來傳遞，通常在主軸前端設置兩個端面鍵來傳遞轉矩，換刀時，刀柄上的鍵槽必須對准端面鍵，主軸在停止轉動時，要求主軸必須准確地停在某一指定的周向位置上，主軸定向裝置就是為保證換刀時主軸能准確停止在換刀位置而設置的。

3．進給運動系統

由於現代數控機床的進給及其控制系統的調速范圍很寬（從每分鍾不到一轉至幾千轉），轉矩可達數10 ，甚至100 以上，可將伺服電動機直接與進給絲杠相聯，使進給系統的機械傳動機構變得十分簡單。

為了提高進給系統的靈敏度、定位精度和低速運動的穩定性，必須設法減小有關傳動副的摩擦系數，並減小靜、動摩擦系數的差值。數控機床進給系統普遍採用滾珠絲杠副傳遞運動，其優點是摩擦系數小，傳動精度高，傳動效率高達85%~98%，是普通滑動絲杠副的2—4倍。

㈡ 數控機床刀具夾緊放鬆原理是什麼

機床里有液壓油缸，刀具松刀是通過液壓油缸來完成，而夾緊是靠主軸內部的蝶形彈簧來實現。

加工零件改變時，一般只需要更改數控程序，可節省生產准備時間；機床本身的精度高、剛性大，可選擇有利的加工用量，生產率高（一般為普通機床的3~5倍）。

機床自動化程度高，可以減輕勞動強度；有利於生產管理的現代化。數控機床使用數字信息與標准代碼處理、傳遞信息，使用了計算機控制方法，為計算機輔助設計、製造及管理一體化奠定了基礎。

(2)自動加緊刀柄裝置擴展閱讀：

數控機床的加工精度一般可達0.05—0.1MM，數控機床是按數字信號形式控制的，數控裝置每輸出一脈沖信號，則機床移動部件移動一具脈沖當量（一般為0.001MM），而且機床進給傳動鏈的反向間隙與絲桿螺距平均誤差可由數控裝置進行曲補償，因此，數控機床定位精度比較高。

數控機床加工前是經調整好後，輸入程序並啟動，機床就能有自動連續地進行加工，直至加工結束。

操作者要做的只是程序的輸入、編輯、零件裝卸、刀具准備、加工狀態的觀測、零件的檢驗等工作，勞動強度大降低，機床操作者的勞動趨於智力型工作。另外，機床一般是結合起來，既清潔，又安全。

㈢ 數控機床的自動換刀裝置都有哪些方式

1、刀具交換方式
數控機床的自動換刀裝置中，實現刀庫與機床主軸之間傳遞和裝卸刀具的裝置稱為刀具交換裝置。刀具的交換方式和它們的具體結構對機床的生產率和工作可靠性有著直接的影響。
刀具的交換方式很多，一般可分為以下兩大類。
（一）無機械手換刀
無機械手換刀，是由刀庫和機床主軸的相對運動實現的刀具交換。換刀時，必須首先將用過的刀具送回刀庫，然後再從刀庫中取出新刀具，這兩個動作不可能同時進行，因此，換刀時間長。所示的數控立式鏜銑床就是採用這種換刀方式的實例。它的選刀和換刀由三個坐標軸的數控定位系統來完成，因此每交換一次刀具，工作台和主軸箱就必須沿著三個坐標軸作兩次來回運動，因而增加了換刀時間。另外，由於刀庫置於工作台上，減少了工作台的有效使用面積。
（二）機械手換刀
由於刀庫及刀具交換方式的不同，換刀機械手也有多種形式。因為機械手換刀有很大的靈活性，而且還可以減少換刀時間，應用最為廣泛。
在各種類型的機械手中，雙臂機械手全面地體現了以上優點，為了防止刀具掉落，各機械手的活動爪都必須帶有自鎖結構。雙臂回轉機械手的動作比較簡單，而且能夠同時抓取和裝卸機床主軸和刀庫中的刀具，因此換刀時間可以進一步縮短。雙臂回轉機械手，雖不是同時抓取主軸和刀庫中的刀具，但是換刀准備時間及將刀具送回刀庫的時間（圖中實線所示位置）與機械加工時間重合，因而換刀（圖中雙點劃線所示位置）時間較短。
2、機械手形式
在自動換刀數控機床中，機械手的形式也是多種多樣，常見的有以下幾種形式。
1、單臂單爪回轉式機械手
這種機械手的手臂可以回轉不同的角度來進行自動換刀，其手臂上只有一個卡爪，不論在刀庫上或是在主軸上，均靠這個卡爪來裝刀及卸刀，因此換刀時間較長。
2、單臂雙爪回轉式機械手
這種機械手的手臂上有兩個卡爪，兩個卡爪有所分工。一個卡爪只執行從主軸上取下「舊刀」送回刀庫的任務，另一個卡爪則執行由刀庫取出「新刀」送到主軸的任務。其換刀時間較上述單爪回轉式機械手要少。
3、雙臂回轉式機械手
這種機械手的兩臂上各有一個卡爪，兩個卡爪可同時抓取刀庫及主軸上的刀具，回轉180°後又同時將刀具放回刀庫及裝入主軸。這種機械手換刀時間較以上兩種單臂機械手均短，是最常用的一種形式。
4、雙機械手
這種機械手相當於兩個單臂單爪機械手，它們互相配合進行自動換刀。其中一個機械手從主軸上取下「舊刀」送回刀庫，另一個由刀庫中取出「新刀」裝入機床主軸。
5、雙臂往復交叉式機械手
這種機械手的兩手臂可以往復運動，並交叉成一定的角度。一個手臂從主軸上取下「舊刀」送回刀庫，另一個手臂由刀庫中取出「新刀」裝入主軸。整個機械手可沿某導軌直線移動或繞某個轉軸回轉，以實現由刀庫與主軸間的運刀工作。
6、雙臂端面夾緊式機械手
這種機械手只是在夾緊部位上與前幾種不同。前幾種機械手均靠夾緊刀柄的外圓表面來抓取刀具，這種機械手則是靠夾緊刀柄的兩個端面來抓取的。
3、機械手夾持結構
在換刀過程中，由於機械手抓住刀柄要作快速回轉，要作拔、插刀具的動作，還要保證刀柄鍵槽的角度位置對准主軸上的驅動鍵。因此，機械手的夾持部分要十分可靠，並保證有適當的夾緊力，其活動爪要有鎖緊裝置，以防止刀具在換刀過程中轉動脫落。機械手夾持刀具的方法有以下兩種。
（一）柄式夾持
柄式夾持，也稱軸向夾持或V形槽夾持。其刀柄前端有V形槽，供機械手夾持用，目前我國數控機床較多採用這種夾持方式。機械手手掌結構示意圖。它由固定爪及活動爪組成，活動爪可繞軸回轉，其一端在彈簧柱塞的作用下，支靠在擋銷上，調整螺釘以保持手掌適當的夾緊力，鎖緊銷使活動爪牢固地夾持刀柄，防止刀具在交換過程中松脫。鎖緊銷還可軸向移動，使活動爪放鬆，以便杈刀從刀柄V形槽中退出。
（二）法蘭盤式夾持
法蘭盤式夾持，也稱徑向夾持或碟式夾持。刀柄的前端有供機械手夾持的法蘭盤。採用法蘭盤式夾持的優點是：當採用中間搬運裝置時，可以很方便從一個機械手過渡到另一個輔助機械手上去。對於法蘭盤式夾持方式，其換刀動作較多，不如柄式夾持方式應用廣泛。
4、自動換刀動作順序
由於自動換刀裝置的布局結構多種多樣，其換刀過程動作順序會不盡相同。下面分別以常見的雙臂往復交叉式機械手和鉤刀機械手為例用動作分圖加以說明。
（一）雙臂往復交叉式機械手的換刀過程
（1）開始換刀前狀態。主軸正用T05號刀具進行加工，裝刀機械手已抓住下一工步需用的T09號刀具，機械手架處於最高位置，為換刀做好了准備；
（2）上一工步結束，機床立柱後退，主軸箱上升，使主軸處於換刀位置。接著下一工步開始，其第一個指令是換刀，機械手架回轉180o轉向主軸。
（3）卸刀機械手前伸，抓住主軸上已用過的T05號刀具。
（4）機械手架由滑座帶動，沿刀具軸線前移，將T05號刀具從主軸上拔出。
（5）卸刀機械手縮回原位。
（6）裝刀機械手前伸，使T09號刀具對准主軸。
（7）機械手架後移，將T09號刀具插入主軸。
（8）裝刀機械手縮回原位。
（9）機械手架回轉180o，使裝刀、卸刀機械手轉向刀庫。
（10）機械手架由橫梁帶動下降，找第二排刀套鏈，卸刀機械手將T05號刀具插回P05號刀套中。
（11）刀套鏈轉動把在下一個工步需用的T46號刀具送到換刀位置,機械手一降,找第三排刀鏈,由裝刀機械手將T46號刀具取出。
（12）刀套鏈反轉，把P09號刀套送到換刀位置，同時機械手架上升至最高位置，為再下一工步的換刀做好准備。
（二）鉤刀機械手的換刀過程
作為最常用的一種換刀形式，換刀一次所需的基本動作如下。
1）抓刀。手臂旋轉90?，同時抓住刀庫和主軸上的刀具。
（2）拔刀。主軸夾頭松開刀具，機械手同時將刀庫和主軸上的刀具拔出。
（3）換刀。手臂旋轉180?，新舊刀具更換。
（4）插刀。機械手同時將新舊刀具分別插入主軸和刀庫，然後主軸夾頭夾緊刀具；
（5）復位。轉動手臂，回到原始位置。

㈣ 立式車床主軸維修都有哪些方式方法

立式車床與普通車床的區別在於其主軸是垂直的，相當於把普通車床豎直立了起來。由於其工作台處於水平位置，適用於加工直徑大而長度短的重型零件。立式車床可進行內外圓柱體、圓錐面、端平面、溝槽、倒角等加工，工件的裝夾、校正等操作都比較方便。
機械主軸常見故障的維修處理措施：
1、主軸發熱、旋轉精度下降問題
故障發生的現象：加工出來的工件孔精度偏低，圓柱度很差，主軸發熱很快，加工雜訊很大。
故障原因分析：經過對機床主軸長期觀察可以確定，機床主軸的定心錐孔在多次換刀過程中受到損傷，主要損傷原因是使用過程中換刀的拔、插到失誤，損傷了主軸定心孔的錐面，維修機械主軸認准機械，專業品質保障，仔細分析後發現主軸部件的故障原因有四點：
（1）主軸軸承的潤滑脂不合要求，混有粉塵雜質和水分，這些雜質主要來源於該加工中心用的沒有經過精餾和乾燥的壓縮空氣，在氣動清屑時，粉塵和水氣進入到主軸軸承的潤滑脂內，導致主軸軸承潤滑不好，產生大量熱河雜訊；
（2）主軸內用於定位刀具的錐形孔定位面上有損傷，導致主軸的錐面和刀柄的錐面不能完美配合，加工的孔出現微量偏心；
（3）主軸的前軸承預緊力下降，導致軸承的游隙變大；
（4）主軸內部的自動夾緊裝置的彈簧疲勞失效，刀具不能完整拉緊，偏離了原本位置。
針對以上原因，故障處理措施：
（1）更換主軸的前端軸承，使用合格的潤滑脂，並調整軸承游隙；
（2）將主軸內錐形孔定位面研磨合格，用塗色法檢測保證與刀柄的接觸面不低於90%；
（3）更換夾緊裝置的彈簧，調整軸承的預緊力。
除此之外，在操作過程中要經常檢查主軸的軸孔、刀柄的清潔和配合狀況，要增加空氣精濾和乾燥裝置，要合理安排加工工藝，不可使機器超負荷工作。
2、加工中心的主軸部件的拉桿鋼球損壞問題
故障發生的現象：主軸內刀具自動夾緊機構的拉桿鋼球經常損壞，刀具的刀柄尾部錐面也經常損壞。
故障原因分析：經研究發現，主軸松刀動作與機械手拔刀動作不協調，具體原因是限位開關安裝在增壓氣缸的尾部，在氣缸的活塞動作到位時，增壓缸的活塞不能及時到位，導致在夾緊結構的機械手還未完全松開時就進行了暴力拔刀，嚴重損壞了拉桿鋼球和拉緊螺釘。
故障處理措施：對油缸和氣缸進行清洗，更換密封環，調整壓強，使兩者動作協調一致，同時定期對氣液增壓缸進行檢查，及時消除安全隱患。
3、主軸部件的定位鍵損壞問題
故障發生的現象：換刀聲音較大，主軸前端撥動刀柄旋轉的定位鍵發生局部變形。
故障原因分析：經過研究發現，換刀過程中的巨大聲響發生在機械手插刀階段，原因是主軸准停位置有誤差問題以及主軸換刀的參考點發生漂移問題。加工中心通常採用霍爾元件進行定向檢測，霍爾元件的固定螺釘在長時間使用後出現了松動，導致機械手插刀時刀柄的鍵槽沒有對准主軸上的定位鍵，故而會撞壞定位鍵；機械主軸維修認准，而主軸換刀的參考點發生漂移可能是CNC系統的電路板發生接觸不良、電氣參數變化、接近開關固定松動等，參考點漂移導致刀柄插入到主軸錐孔時，錐面直接撞擊定心錐孔，產生異響。
故障處理措施：調整霍爾元件的安裝位置，並加防松膠緊固，同時調整換刀參考點，更換主軸前端的定位鍵。除此之外，在加工中心使用過程中要定期檢查主軸准停位置和主軸換刀參考點的位置變化，發生異常現象要及時檢查。
機械主軸的保養：
降低軸承的工作溫度，經常採用的辦法是潤滑油。潤滑方式有，油氣潤滑方式、油液循環潤滑兩種。在使用這兩種方式時要注意以下幾點：
1、在採用油液循環潤滑時，要保證主軸恆溫油箱的油量足夠充分。
2、油氣潤滑方式剛好和油液循環潤滑相反，它只要填充軸承空間容量的百分之十時即可。
循環式潤滑的優點是，在滿足潤滑的情況下，能夠減少摩擦發熱，而且能夠把主軸組件的一部分熱量給以吸收。
對於主軸的潤滑同樣有兩種放式：油霧潤滑方式和噴注潤滑方式。主軸部件的冷卻主要是以減少軸承發熱，有效控制熱源為主。
主軸部件的密封則不僅要防止灰塵、屑末和切削液進入主軸部件，還要防止潤滑油的泄漏。主軸部件的密封有接觸式和非接觸式密封。對於採用油氈圈和耐油橡膠密封圈的接觸式密封，要注意檢查其老化和破損；對於非接觸式密封，為了防止泄漏，重要的是保證回油能夠盡快排掉，要保證回油孔的通暢。良好的潤滑效果，可以降低軸承的工作溫度和延長使用壽命；為此，在操作使用中要注意到：低速時，採用油脂、油液循環潤滑；高速時採用油霧、油氣潤滑方式。但是，在採用油脂潤滑時，主軸軸承的封入量通常為軸承空間容積的10％，切忌隨意填滿，因為油脂過多，會加劇主軸發熱。對於油液循環潤滑，在操作使用中要做到每天檢查主軸潤滑恆溫油箱，看油量是否充足，如果油量不夠，則應及時添加潤滑油；同時要注意檢查潤滑油溫度范圍是否合適。
立式車床屬於大型機械設備，用於加工徑向尺寸大而軸向尺寸相對較小，形狀復雜的大型和重型工件。如各種盤，輪和套類工件的圓柱面，端面，圓錐面，圓柱孔，圓錐孔等。亦可藉助附加裝置進行車螺紋，車球面，仿形，銑削和磨削等加工。與卧式車床相比，工件在卧式車床的夾裝飾裡面上的夾裝。而立式車床主軸軸線為垂直布局，工作台檯面處於水平平面內，因此工件的夾裝與找正比較方便。這種布局減輕了主軸及軸承的荷載，因此立式車床能夠較長期的保持工作精度。

㈤ 誰解釋一下冷壓刀柄的原理，是如何把刀具夾緊的（加工中心）

該系統由刀柄、夾緊套和液壓裝置組成。夾緊套的外圓有一個很小的錐度，把刀版具裝入夾緊套後權，藉助液壓裝置將夾緊套壓入刀柄，夾緊刀具。卸刀時也需要使用液壓裝置取出夾緊套。裝卸刀具的時間不超過10秒鍾。夾緊套內有一個調節刀具長度的螺釘。

㈥ 數控機床的刀柄靠什麼夾緊、靠什麼松開，刀具如何夾緊簡述其原理

加工中心可以白動換刀，所以，主軸系統應具備自動松開和夾緊刀具的功能。刀具的回自動夾緊機構安裝在主軸的答內部，圖2一7所示為刀具的夾緊狀態．刀柄1由主軸抓刀爪2 央持，碟形彈簧5通過拉桿4、抓刀爪 2 ，在內套 3 的作用下將刀棲的拉釘拉緊，當換刀時，要求松開刀柄．此時將主軸上端氣缸的上腔通壓縮空氣，活塞7帶動壓桿8及拉4向下移動．同時壓縮碟形彈簧5，當拉桿4下移到使抓刀爪2的下端移出內套3時．卡爪張開．同時拉桿4將刀柄頂松，刀其即可由機械手或刀庫拔出。待新刀裝入後，氣缸6的下腔通壓縮空氣．在碟形彈簧的作用下．活塞帶動抓刀爪上移．抓刀爪拉桿貫新進人內套3 ，將刀柄拉緊。活塞7移動的兩個極限位置分別設有行程開關10，作為刀具夾緊和松開的信號．

刀桿尾部的拉緊機構，除上述的卡爪式外，常見的還有鋼球拉緊機構，

㈦ 數控機床的自動換刀裝置有哪些形式

各類數控機床的自動換刀裝置的結構取決於機床的形式、工藝范圍以及刀具的種類和數量等，主要可以分為以下幾種形式
①回轉刀架換刀
數控機床上使用的回轉刀架是一種最簡單的自動換刀裝置，根據加工對象的不同，可以設計成四方刀架和六角刀架等多種形式，分別安裝著四把、六把或更多的刀具，並按數控裝置的指令換刀。回轉刀架的結構上必須具有良好的強度和剛性，以承受粗加工時的切削抗力，由於車削加工精度在很大程度上取決於刀尖位置，而加工工程中對刀尖位置一般不進行人工調整，因此更有必要選擇可靠地定位方案和合理的定位結構，以保證回轉刀架在每次轉位之後，具有盡可能高的重復定位精度
回轉刀架的全部動作由液壓系統通過電磁換向閥和順序閥進行控制，他的動作分為四個步驟：刀架抬起。刀架轉位。刀架壓緊。轉位油缸復位
回轉刀架除了採用液壓缸驅動轉位和定位銷定位以外，還可以採用電機/馬氏機構轉位和鼠齒定位，以及其他轉位和定位機構。
②更換主軸頭換刀
在帶有旋轉刀具的數控機床中，更換主軸頭是一種比較簡單的換刀方式，主軸頭通常有卧式和立式兩種，而且常用磚塔的轉位來更換主軸頭，以實現自動換刀，在磚塔的各個主軸頭上，預先安裝有各工序所需要的旋轉刀具，當發出換刀指令時，各主軸頭依次的轉到加工位置，並接通主運動，使相應的主軸帶動刀具旋轉，而其他處於不加工位置上的主軸都與主運動脫開。
由於空間位置的限制，主軸部件的結構不可能設計的十分堅實，因為影響了主軸系統的剛度，為了保證主軸的剛度，主軸的數目必須加以限制，否則將會使結構尺寸大為增加。磚塔主軸頭換刀方式的主要優點在於省去了自動松夾、卸刀、裝刀、夾緊以及刀具搬運等一系列復雜的操作，從而提高了換刀的可能性，並顯著的縮短了換刀時間，但由於結構上的原因，磚塔主軸頭通常只適用於工序較少，精度要求不太敢的數控機床，如數控鑽床等。
③帶刀庫的自動換刀系統
帶刀庫的自動換刀系統由刀庫和刀具交換裝置如機械手等組成，目前他是多工序數控機床上應用最為廣泛的換刀方法
整個換刀過程較為復雜，首先把加工過程中需要使用的全部刀具分別安裝在標準的刀柄上，在機外進行尺寸育調整之後，按一定的方式放入刀庫，換刀時先在到庫中進行選刀，並由刀具交換裝置分別動刀庫和主軸上取出刀具，在進行刀具交換之後，將新道具裝入主軸，把就刀具放回刀庫。存放刀具的刀庫具有較大的容量，它既可安裝在主軸箱的側面或上方，也可作為單獨部件安裝的機床以外，並有搬運裝置運動刀具。
帶刀庫的自動換到數控機床主軸箱與磚塔主軸頭相比較，由於主軸箱內只有一個主軸，設計主軸部件時就有可能充分增強它的剛度，因而能夠滿足精密加工的要求，另外刀庫可以存放數量很大的刀具，因為能夠進行復雜零件的多工序加工，這樣就明顯的提高了機床的適應性和加工效率。所以帶刀庫的自動換刀裝置特別適用於數控鑽、銑、鏜床。但這種換刀方式的整個過程動作較多，換刀時間長，系統較為復雜，降低了工作可靠性。