机电一体化技术与系统项目2.4自动换刀机构

任务呈现本项目学了哪些内容？任务呈现•工业上定位控制机构•任务：转塔刀架的拆装及维护（实训室）刀库安装（创胜特尔机床厂）装调工艺文件编制故障诊断能力目标•了解具体定位控制机构的动作次序及工作原理；•能对换刀装置进行装配调试。工作过程•咨询及信息整理(课前）•主题讲解•讨论分析：转塔刀架结构及工作原理刀库结构及选型（3节课）•实际操作（4节课）•小组汇报评价（1节课）知识及技能•1.定位控制是位置控制的一种形式，在机械设备控制中有很重要的地位。•应用：自动生产线的工位定点，机床的刀架位置控制，顺序控制等定位是否精准直接关系到设备的控制精度和稳定性以及运转寿命。2.自动换刀装置•自动换刀装置是数控机床加工中心的重要执行机构，•形式多样：回转刀架换刀更换主轴头换刀带刀库的自动换刀等塔式回转刀架机械手换刀•转塔刀架自动换刀换刀动作•结构•FANUC加工中心刀库组成•数控机床加工中心换刀(刀库）•换刀视频1.结构分析2.刀架组件1图片导航：刀架刀架结构刀库宏达电动刀架发信盘（编码器），型号14/15T电动刀架涡轮涡杆，定轴品牌：亚星，新墅。蜗轮外径67MM，内径20MM，二层内径47MM。蜗杆满长154MM，外径22.5MM，两端轴承配合外径12MM。定轴满长139MM，轴径20MM，底盘直径96MM。2.刀架组件2蜗杆涡轮2.刀架组件33.刀架动作原理及过程•①刀架抬起•②刀架转位•③刀架定位•④刀架反锁压紧。5.拆装•小组讨论，结构分析，制定拆装工艺卡片•观看拆装视频•修调工艺卡片•拆装及润滑实施转塔刀架拆装视频6.转塔刀架故障分析•转塔刀架刀架的常见故障诊断如表8-4.1所示6.故障现象：转塔不到位•转位盘上的撞块与选位开关松动，使转塔到位时传输信号超期或滞后•上下连接盘与中心轴花键间隙过大，产生位移偏差大•拆下护罩，使转塔处于正位状态，重新调整撞块与选位开关的位置并紧固。•重新调整连接盘与中心轴的位置；间隙过大可更换零件8.刀库与机械手认识•带刀库的自动换刀系统由刀库和刀具交换机构组成。首先把加工过程中需要使用的全部刀具分别安装在标准刀柄上，在机外进行尺寸预调整后，按一定的方式放入刀库中去。换刀时先在刀库中进行选刀，并由刀具交换装置从刀库和主轴上取出刀具，在进行交换刀具之后，将新刀具装入主轴，把旧刀具放回刀库。存放刀具的刀库具有较大的容量，它既可以安装在主轴箱的侧面或上方，也可作为单独部件安装到机床以外，并由搬运装置运送刀具。标准刀柄9.刀库分类9．机械手形式10.钩刀机械手换刀一次所需的基本动作（d）（e）（a）（b）（c）90°180°•①抓刀，手臂旋转90°，同时抓住刀库和主轴上的刀具；•②拔刀，主轴夹头松开刀具，机械手同时将刀库和主轴上的刀具拔出；•③换刀，手臂旋转180°，新旧刀具交换；•④插刀，机械手同时将新旧刀具分别插入主轴和刀库，然后主轴夹头夹紧刀具；•⑤复位，转动手臂，回到原始位置。11、刀库故障分析与维护•1．换刀机构维护要点•刀库及换刀机械手结构较复杂，且在工作中又频繁运动，所以故障率较高，目前机床上有50％以上的故障都与之有关。如刀库运动故障，定位误差过大，机械手夹持刀柄不稳定，机械手动作误差过大等。这些故障最后都造成换刀动作卡位，整机停止工作。因此刀库及换刀机械手的维护十分重要。刀库及换刀机械手的维护要点•①严禁把超重、超长的刀具装入刀库，防止在机械手换刀时掉刀或刀具与工件、夹具等发生碰撞。•②顺序选刀方式必须注意刀具放置在刀库中的顺序要正确，其他选刀方式也要注意所换刀具是否与所需刀具一致，防止换错刀具导致事故发生。•③用手动方式往刀库上装刀时，要确保装到位，装牢靠，并检查刀座上的锁紧装置是否可靠。•④经常检查刀库的回零位置是否正确，检查机床主轴回换刀点位置是否到位，发现问题要及时调整，否则不能完成换刀动作。•⑤要注意保持刀具刀柄和刀套的清洁。•⑥开机时，应先使刀库和机械手空运行，检查各部分工作是否正常，特别是行程开关和电磁阀能否正常动作。检查机械手液压系统的压力是否正常，刀具在机械手上锁紧是否可靠，发现不正常时应及时处理。●两种换刀方式可选：斗笠式刀库或机械手刀库•WFL机床公司展出的M60车铣复合加工中心带有一个多达120把刀位的无磨损、免维护刀库。这种新型盘式刀库取代了传统的链式刀库，加工中心可根据不同的需要选配刀库。刀库刀位的数量并不是判断刀库优劣的惟一指标，可存放最大尺寸的刀具也同样重要。加工各种不同的零件需要配备大量不同的刀具，即使对长度达900mm，重达20kg的刀具，机床的双头换刀机械手也能应付自如。这一创新设计的新型盘式刀库已经申请了专利，它独特的功能特别适合加工棒类零件。WFL公司新的M35系列车铣复合加工中心新型的盘式刀库可存储80把刀具，双夹爪换刀器可以对重达15kg，长达450mm的刀具进行自动更换，确保对零件进行高效、高精度的加工。盘式刀库所承载的刀具重量可达1200kg。小结•知识学习•技能学习•机电一体化工考试考点