數控機床刀架由什麼組成

⑴ 數控車床刀架工作原理

數控車床刀架工作原理是在加工的過程中，當端面齒盤上的定位銷拔出後，切削力過大或撞刀時，刀盤會產生微量轉動，圓光柵將傳動轉換成脈沖信號送給數控系統，正常時用於刀盤上刀具刀位的計數；撞刀時用於產生刀架報警信號。刀盤的轉動可根據最近找刀原則實現正反向轉動，以達到快速找力的目的。

它屬於四工位刀架，由電動機、蝸輪和蝸桿結構、絲杠和螺母結構、霍爾元件定位系統等組成，正轉時，電動機通過渦輪和蝸桿結構將驅動傳給絲杠，螺母和轉動的刀架是鍵槽聯結，即螺母和轉動的刀架只能做相對上下滑動，而不能相對轉動。

而螺母與電機底座是通過齒面嚙合形成定位機構，在這對嚙合齒脫開之前，螺母是不能轉動的，也就是轉動的刀架也是不能轉動，剛剛開始，由於絲杠的順時針旋轉，螺母相對於轉動的刀架向上移動。

當嚙合齒脫開後，通過銷釘和止推槽的作用，使得絲杠轉動→螺母轉動一刀架轉動→進行換刀，到指定的工位時，通過霍爾元件定位系統將到位信號傳遞給數控裝置系統，從而停止轉動，通過霍爾元件定位系統和輔助定位銷釘進行位置的定位。

數控裝置控制刀架換刀電動機進行一定延時的反轉信號，因為止推銷釘的作用，螺母系統和刀架系統不能反轉，因而螺母系統順著絲杠向下移動，直到兩對嚙合齒重新嚙合為止，這樣完成了整個換刀的過程。

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數控機床上的刀架是安放刀具的重要部件，許多刀架還直接參與切削工作，如卧式車床上的四方刀架，轉塔車床的轉塔刀架，回輪式轉塔車床的回輪刀架，自動車床的轉塔刀架和天平刀架等。這些刀架既安放刀具，而且還直接參與切削，承受極大的切削力作用，所以它往往成為工藝系統中的較薄弱環節。

隨著自動化技術的發展，機床的刀架也有了許多變化，特別是數控車床上採用電(液)換位的自動刀架，有的還使用兩個回轉刀盤。

加工中心則進一步採用了刀庫和換刀機械手，定現了大容量存儲刀具和自動交換刀具的功能，這種刀庫安放刀具的數量從幾十把到上百把，自動交換刀具的時間從十幾秒減少到幾秒甚至零點幾秒。

因此，刀架的性能和結構往往直接影響到機床的切削性能、切削效率和體現了機床的設計和製造技術水平。

回轉刀架是數控車床最常用的一種典型換刀刀架，一般通過液壓系統或電氣來實現機床的自動換刀動作，根據加工要求可設計成四方、六方刀架或圓盤式刀架，並相應地安裝4把、6把或更多的刀具。

⑵ 數控刀架進貨渠到

1. 電機組件：作為數控刀架的動力源泉，電機組件驅動刀架進行切削操作，對刀架性能有直接影響。
2. 刀架底座：刀架底座是刀架的基礎，其材料和加工精度確保了刀架的穩定性和加工精度。
3. 刀盤組件：刀盤組件負責安裝和快速更換刀具，其設計直接關繫到刀具更換的效率和便捷性。
4. 軸承組件：軸承組件確保刀架在高速旋轉時的靈活性和穩定性，對刀架性能至關重要。
5. 控制模塊：控制模塊如同刀架的「大腦」，負責信號處理和運動控制，決定了數控刀架的智能化水平和性能穩定性。
數控刀架的配件繁多，它們協同工作，確保數控機床的高效和精確切削。在數控機床的製造和使用過程中，正確選擇和配置這些配件對於保證機床性能和使用壽命至關重要。因此，深入了解數控刀架配件的功能和性能特點是十分必要的。

⑶ 分析4工位數控刀架的換刀過程

1 車床四工位電動回轉刀架的工作原理
數控車床上使用的回轉刀架一般是立式的，具有四工位（裝有四把刀具）或六工位，由數控機床發出的脈沖指令進行回轉和換刀。對於使用回轉刀架的數控機床，在加工過程中，回轉刀架不但可以存儲刀具，而且在切削時要連同刀具一起承受切削力，在加工過程中要完成刀具交換轉位、定位夾緊等動作。
1.發信盤；2.推力軸承；3.螺桿螺母副；4.端面齒盤；5.反靠圓盤；6.三相非同步電機；7.聯軸器；8.蝸桿副；9.反靠銷；10.圓柱銷；11.上蓋圓盤；12.上刀體
四工位電動刀架一般由電動機、機械換刀機構、發訊盤等組成如圖1所示，自動回轉刀架換刀具體的換刀動作如下：數控系統輸出換刀信號——PLC控制信號輸出（控制電路中繼電器-接觸器動作）——刀架電機正向尋刀開始——刀架抬起（螺桿將銷盤上升到一定高度）——刀架正轉（離合銷進入離合盤槽，離合盤槽帶動銷盤，銷盤帶動上刀體轉位）——檢測元件檢測到刀位信號——刀架電機開始反轉並鎖緊——刀架電機斷電——加工順序進行。
2 四工位電動回轉刀架的電路調試
目前數控車床刀架基本為電動刀架，電動刀架具有很多種類。以用霍爾元件檢測到位的刀架最為常見。圖2為刀架的電路控制系統硬體接線圖，刀架採用三相非同步電動機驅動，刀架檢測採用霍爾元件。電氣控制為控制直流繼電器，繼電器再驅動交流接觸器接通三相交流電源，使刀架電動機正轉或反轉。
刀架在電動機正轉換刀，反轉鎖緊。刀架反轉鎖緊時刀架電機實際上是一種堵轉狀態，因此刀架電機反轉的時間不能太長，否則可能導致刀架電機的損壞。刀架上每一個刀位都配備一個霍爾元件。霍爾元件的常態是截止，當刀具轉到工作位置時，利用磁體和霍爾元件導通，將刀架位置狀態發送到PLC數字輸入，通過PLC的數字輸出，控制直流繼電器，繼電器再驅動交流接觸器接通三相交流電源，使刀架電機正轉或反轉。
3 四工位刀架的PLC控制
由數控裝置和可編程式控制制器協調配和完成對數控機床的控制，數控機床上應用的PLC有兩類：「內裝型」（Bulid-in Type）PLC和「獨立型」（Stand-alone Type）PLC，現在使用的PLC以內裝式居多。可編程式控制制器主要負責完成與邏輯運算有關的一些動作。
刀架的順序控制是由PLC通過對刀架的全部I/O信號( xs10、11和xs20、21)的掃描，進行邏輯處理及計算來實現的，為了保證手動換刀和通過T指令進行自動換刀這兩種換刀方式的正確性，在系統中設置一些相應的PMC參數來進行保證，手動換刀是用按鈕啟動的，自動換刀是用T指令觸發的，換刀動作、延時控制時間及相應的參數設置如下：
1）刀架電機接收到PLC相應信號後正轉，正轉有一個最大時間（一般為8s），在參數設計時有一個參數保證，用P2--換刀超時時間來保證；2）霍爾元件檢測到所選刀位的有效信號後，停止刀架電動機，並延時（100ms），此時間控制用P4—正轉延時時間來控制；3）延時結束後刀架電動機反轉鎖死刀架，並延時（600ms）, 此時間控制用P3—刀具鎖緊時間來控制；4）延時結束後停止刀架電動機，換刀完成。
在設計PLC時，還要考慮機床整體安全互鎖方面的因素，主要有以下幾點：
1）刀架電機在正轉時不能反轉，此在軟體也設計就會與硬體互鎖相呼應，起到雙重互鎖的作用；
2）數控機床出現急停、限位、進給驅動報警或主軸報警時都要禁止刀具的換刀動作；
3）刀架電動機長 時間旋轉（如8s），而 檢測不到刀位信號，則應給停止刀架電機，防止刀架電機被損壞並應報警提示；
4）刀架電機過熱報警時，停止換刀過程，並禁止自動加工。

⑷ 數控車床可以配備哪幾種刀架

1. 數控車床的刀架是其重要的部件之一，通常採用回轉式結構。這種結構使得刀具能夠沿圓周方向安裝在刀架上，便於進行徑向車刀、軸向車刀、鑽頭、鏜刀等多種刀具的安裝。對於車削加工中心來說，還可以配備軸向銑刀和徑向銑刀。
2. 某些數控車床可能會採用直排式刀架，這種刀架將刀具沿一條直線安裝。前置刀架的特點是徑向(X向)退刀方向是朝向操作者方向的，這使得裝刀變得方便且價格相對便宜，但刀位數量有限，只有四個。
3. 後置刀架則具有更多的刀位，且裝卸工件更為方便。其徑向退刀方向是朝向操作者相對方向的。盡管後置刀架的價格較高，但它的這些優點使得它在數控車床中得到了應用。
4. 數控車床可以配備的刀架主要有兩種類型：通用刀架和專用刀架。通用刀架是根據一定的通用標准生產的，數控車床生產廠商可以根據機床的功能要求進行選擇配置。而專用刀架則是由車床生產廠商自己開發，使用的刀柄是專用的，其優點是製造成本低，但缺乏通用性。
5. 在數控車床的使用過程中，可能會遇到多種故障，包括刀架類、主軸類、螺紋加工類、系統顯示類、驅動類、通信類等。其中，刀架故障的比例較大。一旦發生故障，機床將暫時無法使用，導致人力、物力資源的浪費。如果能對刀架進行一些基本的維修，便能節約成本、節省時間，並創造一定的經濟效益。