江蘇省常熟中等專業(yè)學(xué)?！稊?shù)控機(jī)床機(jī)械裝調(diào)技術(shù)》教案項目名稱項目四數(shù)控車床刀架部件裝配任務(wù)名稱任務(wù)一數(shù)控車床回轉(zhuǎn)刀架的結(jié)構(gòu)課時分配4理論課時1實(shí)踐課時3授課班級教學(xué)目標(biāo)1．熟悉回轉(zhuǎn)刀架的機(jī)械結(jié)構(gòu)，能看懂圖紙。2．掌握回轉(zhuǎn)刀架的轉(zhuǎn)位過程。重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)回轉(zhuǎn)刀架的機(jī)械結(jié)構(gòu)難點(diǎn)掌握回轉(zhuǎn)刀架的轉(zhuǎn)位過程。教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：以項目教學(xué)法為主，靈活運(yùn)用“情景導(dǎo)入”“案例分析”“任務(wù)驅(qū)動”“實(shí)驗演示”等多種教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生主動參與，積極思考，通過自主探究、合作學(xué)習(xí)、角色扮演等方式，將教學(xué)過程轉(zhuǎn)化成為學(xué)生探求新知掌握新知的過程關(guān)的。教學(xué)手段：多媒體教學(xué)，PPT，網(wǎng)絡(luò)資源、亞龍YL-558型數(shù)控實(shí)訓(xùn)設(shè)備教學(xué)評價以小組為單位進(jìn)行成果驗收，填寫評價反饋表。教師進(jìn)行點(diǎn)評，強(qiáng)調(diào)正確做法，完成知識的內(nèi)化。教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容學(xué)生活動教師活動課前準(zhǔn)備情景導(dǎo)入知識引導(dǎo)任務(wù)實(shí)施任務(wù)評價學(xué)生課前預(yù)習(xí)相關(guān)內(nèi)容播放一段工廠中數(shù)控機(jī)床刀架轉(zhuǎn)位的視頻。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床被普遍的應(yīng)用在了生產(chǎn)中代替了傳統(tǒng)的機(jī)床，因此工廠中不僅需要大量的數(shù)控機(jī)床的操作人員，也需要相應(yīng)的設(shè)備維護(hù)人員，而這正是學(xué)習(xí)本課程的原因。一、典型刀架分類數(shù)控車床使用的是刀架是最簡單的自動換刀裝置，按照結(jié)構(gòu)形式劃分，可以分為：排刀式刀架、轉(zhuǎn)盤式架、轉(zhuǎn)塔式刀架等，如圖4-1~圖4-3所示。按照驅(qū)動形式劃分，有液壓驅(qū)動和電動機(jī)驅(qū)動兩種。圖4-1液壓驅(qū)動刀架圖4-2四方回轉(zhuǎn)刀架實(shí)物圖圖4-3排刀式刀架目前，國內(nèi)數(shù)控車床刀架以電動為主，分為轉(zhuǎn)塔式和轉(zhuǎn)盤式兩種。轉(zhuǎn)塔式刀架有四、六工位兩種形式，主要用于簡易數(shù)控車床，其中四工位轉(zhuǎn)塔刀架習(xí)慣性稱為四方回轉(zhuǎn)刀架；轉(zhuǎn)盤式刀架有八、十等工位，可正、反方向旋轉(zhuǎn)，就近選刀，用于全功能數(shù)控車床。另外轉(zhuǎn)盤式刀架還有液壓刀架和電動機(jī)驅(qū)動刀架。電動刀架是數(shù)控車床重要的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，合理地選配電動刀架，并正確實(shí)施控制，能夠有效提高勞動生產(chǎn)率，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時間，消除人為誤差，提高加工精度與加工精度的一致性等等。二、四方回轉(zhuǎn)刀架的結(jié)構(gòu)圖4-4所示為一種螺旋升降立式四方回轉(zhuǎn)刀架的結(jié)構(gòu)簡圖，其回轉(zhuǎn)軸與機(jī)床主軸垂直布置，結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床多采用這種刀架?；剞D(zhuǎn)式刀架上回轉(zhuǎn)頭各刀座用于安裝各種不同用途的刀具，通過回轉(zhuǎn)頭的旋轉(zhuǎn)、分度和定位，實(shí)現(xiàn)機(jī)床的自動換刀。圖4-2是四方回轉(zhuǎn)刀架的實(shí)物圖。1—電動機(jī)2—聯(lián)軸器3—蝸桿軸4—蝸輪絲杠5—刀架底座6—粗定位盤7—刀架體8—球頭銷9—轉(zhuǎn)位套10—電刷座11—發(fā)信體12—螺母13、14—電刷15—粗定位銷刀架全剖視圖b）刀架底座內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖c）刀架轉(zhuǎn)位結(jié)構(gòu)視圖圖4-4四方回轉(zhuǎn)刀架結(jié)構(gòu)簡圖三、回轉(zhuǎn)刀架換刀動作分析刀架機(jī)構(gòu)的動作過程主要的環(huán)節(jié)如圖4-5所示。具體換刀過程根據(jù)圖4-4的結(jié)構(gòu)簡圖描述如下：（1）刀架抬起。當(dāng)數(shù)控裝置發(fā)出換刀指令后，電動機(jī)1啟動正轉(zhuǎn)→蝸桿軸3轉(zhuǎn)運(yùn)（1和3通過平鍵套筒聯(lián)軸器2連接）→蝸輪絲杠4（蝸輪與絲杠為整體結(jié)構(gòu)）轉(zhuǎn)運(yùn)→刀架體7抬起（刀架體的內(nèi)孔加工有螺紋，與絲杠連接。當(dāng)蝸輪開始轉(zhuǎn)運(yùn)時，由于刀架底座5和刀架體上的端面齒處在嚙合狀態(tài)，且蝸輪絲杠軸向固定，基于“螺桿原地回轉(zhuǎn)、螺母移動”的原理，故刀架體向上移動）。（2）刀架轉(zhuǎn)位。當(dāng)?shù)都荏w抬起至一定距離后，端面齒脫開，轉(zhuǎn)位套9用銷釘與蝸輪絲杠4連接，隨著蝸輪絲杠一起轉(zhuǎn)運(yùn)，當(dāng)端面齒完全脫開時，轉(zhuǎn)位套正好轉(zhuǎn)過160?，球頭銷8在彈簧力的作用下進(jìn)入轉(zhuǎn)位套的槽中，帶動刀架體轉(zhuǎn)位。（3）刀架定位。刀架體7轉(zhuǎn)運(yùn)時帶動著電刷座10轉(zhuǎn)運(yùn)，當(dāng)轉(zhuǎn)到程序指定的刀號時，粗定位銷14在彈簧力的作用下進(jìn)入粗定位盤6的槽中進(jìn)行粗定位，同時，電刷13接觸導(dǎo)體使電動機(jī)1反轉(zhuǎn)。由于粗定位槽的限制，刀架體7不能轉(zhuǎn)運(yùn)，使其在該位置垂直落下，刀架體和刀架底座上的端面齒嚙合實(shí)現(xiàn)精確定位。（4）夾緊刀架。電動機(jī)繼續(xù)反轉(zhuǎn)，此時蝸輪停止轉(zhuǎn)運(yùn)，蝸桿軸3自身轉(zhuǎn)動，當(dāng)兩端面齒增加到一定夾緊力時，電動機(jī)停止轉(zhuǎn)運(yùn)。一、工量具準(zhǔn)備銅棒、螺釘旋具、橡皮錘、百分表、套筒扳手、活動扳手、內(nèi)六角扳手等。二、回轉(zhuǎn)刀架的拆卸及裝配過程1.學(xué)會回轉(zhuǎn)刀架的拆卸過程按照表4-1回轉(zhuǎn)刀架拆卸過程完成刀架拆卸，拆卸過程中注意選擇合適的工具。2．回轉(zhuǎn)刀架的裝配過程裝配過程是拆卸過程的反過程，裝配可根據(jù)結(jié)構(gòu)簡圖4-4，把各零件裝配起來，實(shí)現(xiàn)刀架的轉(zhuǎn)位功能。（1）清洗各部件，注意兩對銷子不能搞錯，并在旋轉(zhuǎn)部位加清潔黃油。端齒部位及下刀體旋轉(zhuǎn)面加注清潔機(jī)油。（2）將蝸輪，推力軸承墊圈，推力滾針軸承，主軸從下刀體底部裝入。（3）從上面裝上螺桿，螺桿下部的兩凸臺安裝入蝸輪的兩槽中。（4）將兩反靠銷沾上黃油后插入螺母上的兩個孔，將上刀體，外端齒，螺母旋入螺桿，旋至螺桿超出螺母1~2mm左右，從螺母上面將彈簧和離合銷分別裝入兩反靠銷孔中。裝上離合盤（離合盤與螺桿連接的圓柱銷孔是不對稱的，注意位置。）轉(zhuǎn)動上刀體，使離合銷插入離合盤槽中。（5）裝上軸承，小鍵，止退圈，大螺母。（大螺母的緊松以刀架在松開狀態(tài)大螺母旋緊后再反向松開30~40度為準(zhǔn)。）（6）手動旋轉(zhuǎn)蝸桿軸端內(nèi)六角，使每個刀位能正常鎖緊，松開，轉(zhuǎn)位。（如刀架轉(zhuǎn)到位后鎖不下去，有可能是由于蝸輪，軸承，主軸的尺寸有積累誤差而影響離合銷，反靠銷的總長，可適當(dāng)縮短離合銷的長度來解決。如刀架鎖緊時錯位，有可能是離合銷和反靠銷加起來的總長短了，可增加離合銷的長度。離合銷與反靠銷的總長以刀架在鎖緊時，比反靠銷在反靠盤槽中離合銷在離合盤的下平面的長度短0.1~0.15毫米為準(zhǔn)）（7）擰上大螺母上的放松螺釘。（8）裝上發(fā)訊盤，接上信號線。（注意發(fā)訊盤的霍爾元件位置基本與磁鋼對齊，紅線接+，綠線接-，其他根據(jù)刀位號以順時針黃，橙，藍(lán)，白連接）（9）將刀架裝上機(jī)床，通電試運(yùn)行看是否正常。三、回轉(zhuǎn)刀架的日常維護(hù)工作刀架的維護(hù)與維修一定要緊密結(jié)合起來，維修中容易出現(xiàn)故障的地方，就是要重點(diǎn)維護(hù)。關(guān)于刀架的維護(hù)，主要包括以下幾個方面。（1）每次上下班前清掃散落在刀架表面上的灰塵和切屑。刀架體類部件容易積留一些切屑，粘連在一起時清理起來很費(fèi)事，且容易與切削液混合引起氧化腐蝕等。而且，由于刀架體都是旋轉(zhuǎn)時抬起，到位時反轉(zhuǎn)落下，最容易將未及時清理的鐵屑卡在里面，故每次下班前應(yīng)對刀架表面切屑、灰塵進(jìn)行清理，防止其進(jìn)入刀架體內(nèi)。不要積集太多鐵屑（2）及時清理刀架體上的異物，防止其進(jìn)入刀架內(nèi)部。保證刀架換位的順暢無阻，有利于刀架回轉(zhuǎn)精度的保持；及時拆開清潔刀架內(nèi)部機(jī)械接合處，否則容易產(chǎn)生故障，如內(nèi)齒盤上有碎屑就會造成夾緊不牢或?qū)е录庸こ叽缬凶兓６ㄆ趯﹄妱拥都苓M(jìn)行清潔處理，包括拆開電動刀架，定位齒盤進(jìn)行清掃。如圖4-6所示。不要積集太多鐵屑刀塔注意防銹刀塔注意防銹圖4-6清理刀架體上的異物（3）嚴(yán)禁超負(fù)荷使用。（4）嚴(yán)禁撞擊、擠壓通往刀架的連線。（5）減少刀架被間斷撞擊（斷續(xù)切削）的機(jī)會，保持良好操作習(xí)慣，嚴(yán)防刀架與卡盤、尾座等部件的碰撞。（6）持刀架的潤滑良好，定期檢查刀架內(nèi)部潤滑情況。如果潤滑不良，易造成旋轉(zhuǎn)件研死，導(dǎo)致刀架不能啟動，如圖4-7所示。圖4-7刀架內(nèi)部潤滑（7）盡可能減少腐蝕性液體的噴濺，無法避免時，下班后應(yīng)及時擦拭、涂油。（8）注意刀架預(yù)緊力的大小要調(diào)節(jié)適度，如過大會導(dǎo)致刀架不能轉(zhuǎn)動。（9）經(jīng)常檢查并緊固連線、傳感器元件盤（發(fā)信盤）、磁鐵，注意發(fā)信盤螺母連接是否緊固，如松動易引起刀架的越位（過沖）或轉(zhuǎn)不到位。（10）定期檢查刀架內(nèi)部機(jī)械配合是否松動，否則容易造成刀架不能正常夾緊故障。（11）定期檢查刀架內(nèi)部的反靠定位銷、彈簧、后靠棘輪等是否起作用，以免造成機(jī)械卡死。請根據(jù)表4-2總結(jié)評價