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車床刀架范文第1篇

關(guān)鍵詞：FANUC數(shù)控 PMC設(shè)計 刀架

一、FANUC數(shù)控系統(tǒng)PMC 的介紹

數(shù)控系統(tǒng)分為控制伺服電動機(jī)和主軸電機(jī)作各種進(jìn)給切削動作的系統(tǒng)部分和控制機(jī)床輔助電氣部分的 PMC。PMC 與 PLC 所需實現(xiàn)的功能是基本一樣的。PLC 用于工廠一般通用設(shè)備的自動控制裝置，而PMC 專用于數(shù)控機(jī)床輔助電氣部分的自動控制，所以稱為可編程序機(jī)床控制器，簡稱 PMC。

X 是來自機(jī)床側(cè)的輸入信號（如接近開關(guān)、極限開關(guān)、壓力開關(guān)、操作按鈕等輸入信號元件，I/Olink 的地址是從 X0 開始的。PMC 接收從機(jī)床側(cè)各裝置反饋的輸入信號，在控制程序中進(jìn)行邏輯運(yùn)算，作為機(jī)床動作的條件及對設(shè)備進(jìn)行診斷的依據(jù)。Y 是由 PMC 輸出到機(jī)床側(cè)的信號。在 PMC 控制程序中，根據(jù)自動控制的要求，輸出信號控制機(jī)床側(cè)的電磁閥、接觸器、信號燈動作，滿足機(jī)床運(yùn)行的需要。I/Olink 的地址是從 Y0 開始的F 是由控制伺服電機(jī)與主軸電機(jī)的系統(tǒng)部分側(cè)輸入到 PMC 信號，系統(tǒng)部分就是將伺服電機(jī)和主軸電機(jī)的狀態(tài)，以及請求相關(guān)機(jī)床動作的信號（如移動中信號、位置檢測信號、系統(tǒng)準(zhǔn)備完成信號等），反饋到 PMC 中去進(jìn)行邏輯運(yùn)輸，作為機(jī)床動作的條件及進(jìn)行自診斷的依據(jù)，其地址從 F0 開始。G 是由 PMC 側(cè)輸出到系統(tǒng)部分的信號，對系統(tǒng)部分進(jìn)行控制和信息反饋（如軸互鎖信號、M 代碼執(zhí)行完畢信號等）其地址從 G0 開始。

二、刀架換刀原理

數(shù)控車床使用的回轉(zhuǎn)刀架是最簡單的自動換刀裝置，有四工位和六工位刀架，回轉(zhuǎn)刀架按其工作原理可分為機(jī)械螺母升降轉(zhuǎn)位、十字槽轉(zhuǎn)位等方式，其換刀過程一般為刀架抬起、刀架轉(zhuǎn)位、刀架壓緊并定位等幾個步驟?；剞D(zhuǎn)刀架必須具有良好的強(qiáng)度和剛性，以承受粗加工的切削力。同時還要保證回轉(zhuǎn)刀架在每次轉(zhuǎn)位的重復(fù)定位精度。在 JOG 方式下，進(jìn)行換刀，主要是通過機(jī)床控制面板上的手動換刀鍵來完成的，一般是在手動方式下，按下?lián)Q刀鍵，刀位轉(zhuǎn)入下一把刀。刀架在電氣控制上，主要包含刀架電機(jī)正反轉(zhuǎn)和霍爾傳感器兩部分，實現(xiàn)刀架正反轉(zhuǎn)的是三相異步電機(jī)，通過電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來完成刀架的轉(zhuǎn)位與鎖緊；而刀位傳感器一般是由霍爾傳感器構(gòu)成，四工位刀架就有四個霍爾傳感器安裝在一塊圓盤上，但觸發(fā)霍爾傳感器的磁鐵只有一個，也就是說，四個刀位信號始終有個為“1”或為“0”。

三、手動換刀的 PMC控制程序編制

車間內(nèi)很多機(jī)床原來是不帶手動換刀功能的，經(jīng)過改造后程序如下：

1、刀架抬起，正轉(zhuǎn)啟動

此處加了一個R71.0的中間信號，因為在實際測試中發(fā)現(xiàn)，在下面的檢測信號過程中，如果沒有該延時信號，機(jī)床無法正常換刀。

2、刀號檢索

3、刀架鎖緊

4、復(fù)位

上述過程，由于大家都有了非常成熟的程序，在此不再贅述。

四、PMC狀態(tài)表查看

發(fā)那科系統(tǒng)提供 PMC 狀態(tài)查詢， 我們可以按系統(tǒng)面板上的 【SYSTEM】 - 【PMC】-【信號】 ，搜索 X 查詢現(xiàn)有地址的狀態(tài)。正常狀態(tài)下的刀架是有一位是低電平，三個為高電平，如果四位相同，那么就表示刀架信號異常，就會產(chǎn)生不能換刀的故障， 這時候， 就需要用檢查發(fā)訊盤與線路了。 發(fā)那科提供的信號狀態(tài)查詢功能，可以很好的進(jìn)行信號狀態(tài)的查詢，對判斷故障原因提供很大的方便。這個功能是需要我們牢固掌握的。

五、結(jié)論

刀架故障是常見的數(shù)控車床故障，原因很多，也有是因為刀架電機(jī)正反轉(zhuǎn)不良造成的，所以需要仔細(xì)掌握刀架與 PMC 的控制過程，發(fā)現(xiàn)故障原因。本文通過刀架手動換刀程序的編寫是通過 PMC 狀態(tài)表，查看刀位信號，從而判斷故障原因，也可以通過萬用表測試相關(guān)信號的電平來進(jìn)行判斷。

通過PMC程序可以控制數(shù)控機(jī)床自動運(yùn)行，那么我們通過編寫相應(yīng)的指令與系統(tǒng)內(nèi)部指令匹配，就可以查看其狀態(tài)，對機(jī)床功能進(jìn)行修改及相應(yīng)編程，這樣我們在進(jìn)行機(jī)床排故時就可以事半功倍！

參考文獻(xiàn)：

[1]賴思琪，黃恒《基于FANUC 0i系統(tǒng)的加工中心刀庫控制》《機(jī)床與液壓》2012年40期

[2]何彩穎，楊金鵬 《數(shù)控車床六方刀架換刀PMC編程設(shè)計》《新技術(shù)新工藝》2013年7期

車床刀架范文第2篇

關(guān)鍵詞：數(shù)控車床 四方刀架 故障 維修

中圖分類號：TG519 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）04（b）-0079-01

近年來，隨著我國加工制造業(yè)的迅速發(fā)展，具有加工高速、高效、高精的數(shù)控機(jī)床也隨著占踞了加工制造行業(yè)的重要地位，尤其是經(jīng)濟(jì)性數(shù)控機(jī)床成本低、高效率更是在小企業(yè)、學(xué)校等得到普遍應(yīng)用。電動四工位四方刀架更是經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床的重要組成部分，作為一名學(xué)校車間的實訓(xùn)指導(dǎo)教師，我將這些年我在維修四方刀架上遇到的問題、故障排除及維修方法作一經(jīng)驗總結(jié)，希望能夠?qū)Υ蠹矣兴鶐椭皇莻€人經(jīng)驗，如有不足之處還請同行指正。

1 四工位四方刀架的工作原理

首先我們要知道四工位四方電動刀架是通過“控制系統(tǒng)發(fā)出換到信號，控制繼電器動作，既而刀架電機(jī)正轉(zhuǎn)，通過蝸輪、蝸桿、螺桿將銷盤上升到一定高度時，離合銷帶動銷盤，銷盤再帶動上刀體轉(zhuǎn)動，當(dāng)上刀體轉(zhuǎn)到所需刀位時，霍爾元件（發(fā)信盤）電路發(fā)出到位信號，從而電機(jī)反轉(zhuǎn)，反靠銷進(jìn)入反靠槽，離合銷從離合盤中爬出，刀架完成粗定位，同時銷盤下降端齒嚙合，完成精定位，刀架位置被鎖緊”。從而保證了加工過程中，車刀始終能夠保持正確的加工位置。知道工作原理后，我們就可以根據(jù)問題現(xiàn)象快速查找和排除問題。

2 故障分析和解決

2.1 現(xiàn)象為系統(tǒng)發(fā)出指令信號，刀架無旋轉(zhuǎn)換刀動作，這時候我們可以從以下幾個方面進(jìn)行排查

（1）空開跳閘。

因為機(jī)床電路里有過載和過流保護(hù)裝置，當(dāng)過載或過流時，為了保護(hù)其它電器元件不受損壞，所以保護(hù)裝置及時切斷回路，導(dǎo)致不能正常換刀，將其恢復(fù)即可，當(dāng)然有些機(jī)床使用自恢復(fù)保護(hù)裝置則可忽略此問題。

（2）查看正轉(zhuǎn)控制線路及交流接觸器是否正常。

這里導(dǎo)致不能換刀的原因和空開跳閘原理是一樣的，都是回路不通，但是這里需要查找的內(nèi)容就相對比較多，一般我們以交流接觸器為界線來查找回路。首先我們要“聽聲音法”進(jìn)行判斷，如系統(tǒng)發(fā)出信號，我們聽到有交流接觸器“啪”吸合的聲音，則認(rèn)為從系統(tǒng)到交流接觸器段的線路無故障，反之則用萬用表繼續(xù)查找交流接觸器到刀架電機(jī)的線路，直到找到斷點及時維修。那么如果系統(tǒng)發(fā)出信號，我們沒有聽到任何聲音，則說明電流沒有到達(dá)交流接觸器，這時候我們可以人工觸動使交流接觸器吸合，如果此時刀架開始旋轉(zhuǎn)，則可證明接觸器之后電路正常；如果刀架沒有旋轉(zhuǎn)，我們就可以利用“交換法”交換接觸器，再來看現(xiàn)象，如果這時刀架開始旋轉(zhuǎn)，我們可再從系統(tǒng)發(fā)出換刀信號，如果換刀正常，那就可以確定之前的交流接觸器壞了，需要更換它；如果換刀還是不正常，則需要用表查找正轉(zhuǎn)接觸器的控制回路是否正常?，F(xiàn)實中也有可能是兩種或多種原因?qū)е聠栴}出現(xiàn)，這種現(xiàn)狀查找和排除起來比較麻煩，需要我們維修人員多積累經(jīng)驗、多點細(xì)心和耐心。

（3）電機(jī)燒壞，可用手觸摸感覺電機(jī)溫度做出判斷。

如果是刀架電機(jī)問題，則問題相對比較集中，方便我們快速排查。如果正在使用過程中出現(xiàn)鼓障，我們可及時用手試探觸摸電機(jī)判斷是否燒壞；否則我們需要用表測量來判斷電機(jī)是否正常。如果車間有同類型設(shè)備，許多問題我們也可用“交換法”查找和排除故障。

（4）看現(xiàn)象也是快速查找故障的有效方法之一。

如果我們使系統(tǒng)發(fā)出信號看到刀架有微弱顫動或聽到刀架內(nèi)部有短暫的機(jī)械傳動聲音，但是刀架沒有正常旋轉(zhuǎn)換刀，則查看是否為刀架自身機(jī)械問題或電機(jī)相序接反（沒有更改電源情況下一般不會出現(xiàn)相序接反問題，可從機(jī)械問題著手排查）。

（5）PLC沒有正轉(zhuǎn)信號輸出，查看正轉(zhuǎn)輸出信號輸出端是否正常，根據(jù)實際情況進(jìn)行改輸出點解決問題。

2.2 現(xiàn)象為系統(tǒng)發(fā)出換刀信號，刀架有正傳，沒有反轉(zhuǎn)動作，持續(xù)正轉(zhuǎn)數(shù)秒后報警隨即旋停下來，我們可從以下幾方面查找排除

（1）霍爾元件（也叫發(fā)信盤）壞，一般為換某個（或某幾個）刀位時，不能正常換刀，刀架旋轉(zhuǎn)幾個刀位后，隨即停下來。說明霍爾元件壞了，刀位到位的信號不能發(fā)出，所以系統(tǒng)檢測不到刀位到位信號，認(rèn)為沒有找到刀位，所以一直旋轉(zhuǎn)找刀位，直到超出預(yù)設(shè)的換刀時間為止，被迫發(fā)出“換刀超時”報警。這個故障比較常見，最好將此元件多備幾個，以備不時之用。

（2）查看反轉(zhuǎn)控制線路及交流接觸器是否正常（方法同正轉(zhuǎn)控制回路）。

（3）PLC沒有反轉(zhuǎn)信號輸出，查看正轉(zhuǎn)輸出信號輸出端是否正常，跟據(jù)實際情況進(jìn)行改輸出點解決問題。

2.3 現(xiàn)象為刀架有正轉(zhuǎn)動作但不能正常鎖死

（1）刀架底部可能有鐵銷之類的雜物影響刀架精定位，及時給予清除，平時要注意保持刀架周圍清潔干凈。

（2）刀架反轉(zhuǎn)鎖死時間設(shè)置很短，沒有足夠時間鎖死刀架，可以在PLC控制中設(shè)置合適的鎖死時間。

3 結(jié)語

多年在一線帶數(shù)控實訓(xùn)中，刀架的問題最為常見，相信好多一線實訓(xùn)教師也遇到了例似的故障，甚至積累了更豐富的排故和維修經(jīng)驗。新的技術(shù)不斷出現(xiàn)，新的故障也應(yīng)然而生，一些小的故障去讓廠家維修花費(fèi)代價相對比較高，所以要求我們一線的實訓(xùn)指導(dǎo)教師不僅能夠很好的使用機(jī)床，把專業(yè)技能傳授給學(xué)生，而且還得具備一定的機(jī)床保養(yǎng)、維護(hù)和維修方面的能力。因此，在日常工作中，我們應(yīng)該多留心機(jī)床小故障，多點細(xì)心和耐心的去排查和解決故障，多為自己積累一些維修經(jīng)驗，從而能夠保障我們設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

車床刀架范文第3篇

關(guān)鍵詞：數(shù)控車床，撞刀，解決方法

 

在數(shù)控車實訓(xùn)教學(xué)中，由于學(xué)生對機(jī)床的操作不熟練，在加工實訓(xùn)中有時不慎會使刀具或刀架撞到工件或卡盤上，輕者會撞壞刀具和被加工的零件，影響教學(xué)的正常進(jìn)行，重者會造成人身事故。因此，在數(shù)控車實訓(xùn)教學(xué)過程中為了防止學(xué)生在實際操作時發(fā)生撞刀現(xiàn)象的發(fā)生，總結(jié)出以下幾種常見的撞刀現(xiàn)象與解決方法。

一、常見數(shù)控車床加工的撞刀現(xiàn)象

（一）建立機(jī)床工件坐標(biāo)系引起的撞刀現(xiàn)象

我校在數(shù)控車實訓(xùn)教學(xué)過程中，采用G54-G59指令結(jié)合試切法建立工件坐標(biāo)系，一個學(xué)生在用試切法對刀時，采用MDI指令試切，采用指令G90 U-1.5 W-20.0 F0.06試切完成后，在建立工件坐標(biāo)系坐標(biāo)值X坐標(biāo)忘記+輸入-1.5，編好程序后試運(yùn)行一切正常，就放心的加工，結(jié)果在加工中發(fā)生撞刀現(xiàn)象。

（二）、編程錯誤引起的撞刀現(xiàn)象

在實訓(xùn)加工中，由于學(xué)生對車床編程指令理解的不透徹，常常由于編程錯誤引起撞刀現(xiàn)象的出現(xiàn)。例如，有位學(xué)生在數(shù)控車床加工時，在加工錐面螺紋時，用G92指令編程，在第三次循環(huán)加工時，發(fā)生撞刀現(xiàn)象。螺紋刀尖崩壞，工件報廢。論文寫作，解決方法。停機(jī)檢查程序，發(fā)現(xiàn)在G92指令第三刀X19.50寫成19.05，背吃刀量過大，引起撞刀現(xiàn)象；

（三）工件裝夾不當(dāng)引起的撞刀現(xiàn)象

在一次實訓(xùn)中，在加工零件左側(cè)部分時，由于零件可裝夾長度只有15MM,裝夾距離短，一位同學(xué)在裝夾時，卡盤卡爪只有一個卡齒夾到工件表面，在用G92指令加工錐面螺紋時，由于徑向力過大，發(fā)生撞刀現(xiàn)象。

（四）操作不當(dāng)引起的撞刀現(xiàn)象

學(xué)生在數(shù)控車床操作時，在對刀過程中因為操作失誤， 把Z向0.01誤認(rèn)為是0.1所以用手脈時控制走刀過快，導(dǎo)致撞刀刀尖碎裂。

二、防止數(shù)控車床加工中撞刀常見現(xiàn)象的三點解決方法

（一）、輸入程序并校驗

程序的輸入與校驗在數(shù)控車床加工操作中是一個重要的環(huán)節(jié)，它主要是把輸入的加工程序用數(shù)字指令形式將加工過程中刀具的運(yùn)行軌跡以最快的速度通過顯示面板顯示出來。然后觀察零件加工圖形是否正確是否有危險指令，因此在操作中應(yīng)注意以下幾個問題。

1、將刀架移動到安全位置，按下鎖住機(jī)床和孔運(yùn)行鍵進(jìn)行空運(yùn)行操作，主要觀察運(yùn)行軌跡是否正確，程序中的刀號與機(jī)床的刀號是否一致。

2、經(jīng)校驗后的程序如果沒有出現(xiàn)危險指令和錯誤，也沒有出現(xiàn)報警，校驗出的圖形也沒有問題，線別急于加工，要再檢查程序中的以下幾個方面：

（1）、校驗程序中是否有刀號；

程序中是否有刀號，這一問題往往被學(xué)生忽視。論文寫作，解決方法。校驗程序時沒有刀號，程序照樣加工運(yùn)行，運(yùn)行軌跡也正確。如果在實際加工中需要換刀加工而沒有重新調(diào)用刀號時，此時加工時仍然使用前一把刀進(jìn)行加工，就會出現(xiàn)撞刀。

（2）、換刀點是否安全；

換刀點一般選在機(jī)床參考點上，但為了節(jié)省加工時的輔助時間減少空程序可就近選取，要依照刀具探出的長度和加工零件的尺寸來定。換刀點確定之前，要首先確定上一刀尖所在位置，并合理利用G00指令移動刀架到達(dá)換刀點的過程中，防止撞刀。

（3）、G00指令、G01指令的使用是否正確；

G00指令：快速定位(G00或G0) 刀具以點位控制方式從當(dāng)前所在位置快速移動到指令給出的目標(biāo)位置。論文寫作，解決方法。

G01指令：直線插補(bǔ)(G01或G1) 刀具以一定的進(jìn)給速度從當(dāng)前所在位置沿直線移動到指令給出的目標(biāo)位置。

在程序校驗過程中都是以最快的速度把加工軌跡表現(xiàn)出來，在校驗中通過觀察圖形很難看出G00指令和G01指令的區(qū)別。如果在程序中刀具在工件表面上移動出現(xiàn)G00指令就必然會產(chǎn)生撞刀現(xiàn)象。論文寫作，解決方法。

（4）、檢查程序中是否存在移動指令與刀具指令同在一個程序中。

如G00 X42.0 Z3.0 T0101，因為在程序在執(zhí)行時先執(zhí)行移動指令后執(zhí)行刀具指令或在移動中執(zhí)行刀具指令。在這種情況下?lián)Q刀，刀具與工件發(fā)生碰撞，正確的應(yīng)該是分成兩個程序段。

……

G00 X42.0 Z3.0 ;

T0101;

……

3、校驗程序完畢后要回參考點，在校驗程序時機(jī)床是鎖住不動的，而刀具相對工件加工在模擬運(yùn)行（絕對坐標(biāo)和相對坐標(biāo)在變化），這時的坐標(biāo)與實際位置不符，需用返回參考點的方法，保證機(jī)械零點坐標(biāo)與絕對和相對坐標(biāo)一致。這一環(huán)節(jié)有時不注意在校驗程序后沒有發(fā)現(xiàn)問題就進(jìn)行加工操作，會造成撞刀現(xiàn)象。

（二）試切法回工件坐標(biāo)系原點校驗

試切法對刀是實際中應(yīng)用的最多的一種對刀方法。

工件和刀具裝夾完畢，驅(qū)動主軸旋轉(zhuǎn)，移動刀架至工件試切一段外圓。記下坐標(biāo)系的X坐標(biāo)再減直徑（西門子系統(tǒng)減半徑），以及刀尖在右端面的Z坐標(biāo)，輸入到坐標(biāo)系的G54-G59當(dāng)中。

例如：1#刀刀架在X為120.0車出的外圓直徑為30.0，那么使用該把刀具切削時的程序原點X值為 120.0-30.0=90.0；刀架在Z為 100.0時接觸工件右端面，分別將(90、100)存入到G54----G59里就可以成功建立出工件坐標(biāo)系。論文寫作，解決方法。

在對刀完成以后，校驗工件坐標(biāo)系是否正確，可以用MDI指令進(jìn)行校驗。

如：G54 G00 X100.0 Z100.0,使刀尖移動到距離當(dāng)前工件坐標(biāo)系的一個安全距離。論文寫作，解決方法。在該指令執(zhí)行完成后，可用手輪驅(qū)動刀架由快到慢移動到工件原點附近，觀察坐標(biāo)系值的變化情況，是否接近X0.0Z0.0。

（三）加工與運(yùn)行

加工與運(yùn)行是最后一個操作環(huán)節(jié)也是機(jī)床操作中的最后一道工序，雖然在前面采取了多項措施，但也不可以掉以輕心，因此在加工運(yùn)行前要做好以下幾個方面的工作：

1、光標(biāo)必須要回到程序的開頭，如果沒有從程序開頭加工容易出現(xiàn)撞刀現(xiàn)象；

2、當(dāng)啟動和程序結(jié)束的時候，要把倍率調(diào)低，在看清程序和刀具的位置后再給倍率，調(diào)試程序時快速進(jìn)給要調(diào)到最慢檔，最好手不離開進(jìn)給保持，要養(yǎng)成先看后走的好習(xí)慣，這樣會減少事故的發(fā)生；

3、在調(diào)試程序加工第一件工件時，一定要仔細(xì)檢查程序，試加工時單段運(yùn)行，隨時控制進(jìn)給率，隨時看剩余行程，加工前應(yīng)模擬運(yùn)行一次，單段運(yùn)行，再正式加工?？纯从袥]有意外的刀具路徑出現(xiàn)，一旦出錯，迅速急停，特別是初學(xué)者，要注意急停按鈕的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

【1】沈陽-機(jī)床：CAK3665使用說明書

【2】沈陽-機(jī)床：CAK3665操作編程說明書

【3】劉立群、陳文杰《數(shù)控編程與操作實訓(xùn)教程》清華大學(xué)出版社.2009

車床刀架范文第4篇

一、加工方法及刀具選擇

梯形螺紋一般作傳動用，精度高（圖1）。在數(shù)控車床上加工梯形螺紋，可沿用普通車床的加工方法加工。進(jìn)刀方式有斜進(jìn)法、直進(jìn)法和左右借刀法。粗車選用斜進(jìn)法，精車選用直進(jìn)法和左右借刀法來控制精度和兩側(cè)的表面粗糙度。粗車時，為了縮短加工時間，轉(zhuǎn)速可選高些，將過多的余量盡快去除。精車時，轉(zhuǎn)速可選較低些，盡量控制好精度和降低兩側(cè)的表面粗糙度值。車刀選擇：粗車刀選硬質(zhì)合金刀具，精車刀選高速鋼刀具。設(shè)1號刀為基準(zhǔn)刀（90°外圓車刀）、2號刀為高速鋼切槽刀（刀寬4mm、右刀尖對刀）、3號刀為硬質(zhì)合金梯形螺紋粗車刀（刀寬1.5mm、右刀尖對刀）、4號刀為高速鋼梯形螺紋精車刀（刀寬1.7mm、右刀尖對刀）。

二、加工時選擇的指令

梯形螺紋與三角螺紋相比，螺距及牙深都比較大，且精度高，兩側(cè)表面粗糙度值要求較小。由于梯形螺紋成型前，余量多，切削力大，對刀具的強(qiáng)度也有影響。普通車床加工梯形螺紋靈活性較高，而數(shù)控車床加工完全是由程序來控制加工。因此，在車削梯形螺紋時，需根據(jù)螺紋指令的特點，靈活運(yùn)用。筆者所在學(xué)校的數(shù)控系統(tǒng)為廣州數(shù)控GSK980TD系統(tǒng)。車削螺紋的指令有G32、G92和G76。G32、G92，進(jìn)刀方式為直進(jìn)法，兩側(cè)的刀刃同時參加切削，切削力大，排屑困難，適合車削螺距小于2mm的三角螺紋。G76進(jìn)刀方式為斜進(jìn)法，車削時，切削深度為遞減式，刀具從尾座方向沿車床主軸方向單側(cè)刃車削，刀具切削力較小，易排屑。一般適合大螺距螺紋加工。所以，梯形螺紋粗加工時，選擇G76指令編程。精加工時，選擇G92指令編程。

三、裝夾方案

一是先加工左側(cè)外圓尺寸φ300-0.025、φ380-0.025部分并倒角1×45°（兩個）。

用三爪自定心卡盤夾毛坯外圓φ40，伸出長度50mm，校正夾緊。由于零件外圓部分由直線構(gòu)成，故采用G71循環(huán)指令編程粗車，用G70循環(huán)指令編程精車。

二是調(diào)頭，再加工右側(cè)退刀槽及梯形螺紋。

用三爪自定心卡盤夾外圓φ300-0.025，校正夾緊。先控制好總長尺寸。采用G71循環(huán)指令編程粗車梯形螺紋外圓（留量0.3mm）。用G75循環(huán)指令粗加工退刀槽，用G01指令精加工退刀槽。用G76循環(huán)指令粗加工梯形螺紋Tr32×6-8h（螺紋兩側(cè)留量0.2mm、槽底留量0.3mm）。用G70循環(huán)指令編程精車梯形螺紋Tr32×6-8h外圓至尺寸要求。用G92循環(huán)指令編程精車梯形螺紋Tr32×6-8h的槽底及螺紋兩側(cè)，控制好中徑尺寸。

采用重慶第二機(jī)床廠雙速電機(jī)前置四工位刀架車床（廣州數(shù)控GSK980TD系統(tǒng)），加工左側(cè)的程序省略，加工右側(cè)退刀槽及梯形螺紋加工程序如下：

O2233；（程序號）

N10 X100 Z100 M08；

N20 M3 S1 T0101；（底速擋 500r/min）

N30 G0 X42 Z3；

N40 G71 U2 R0.5；

N50 G71 P60 Q120 U0.3 W0 F150；

N60 G0 X24；

N70 G01 Z0；

N80 X31.8 Z-4；

N90 Z-50；

N100 X36；

N110 X38 W-1；

N120 X42；

N130 G0 X100 Z100 M05；

N140 M00；

…… （省略粗、精加工退刀槽程序）

N260 M3 S1 T0303；（底速擋 500r/min）

N270 G0 X34 Z5；

N280 G76 P030030 Q300 R0.05;

N290 G76 X25 Z-45 P3500 Q800 F6;

N300 G0 X100 Z100 M05;

N310 M00;

N320 M3 S2 T0101；（高速擋 1300r/min）

N330 G0 X42 Z3；

N340 G70 P60 Q120 F150；（精車精車梯形螺紋外圓）

N350 G0 X100 Z100 M05；

N360 M00；

四、換刀、換速加工梯形螺紋的操作技巧

用G76粗車完梯形螺紋后，G70精車梯形螺紋外圓。用G92指令精車梯形螺紋的槽底及兩側(cè)，一定會出現(xiàn)亂牙。較有效的解決辦法，就是正確對刀。高速鋼車刀精車梯形螺紋主要是控制精度及兩側(cè)表面粗糙度，選低速車削更容易控制兩側(cè)表面粗糙度。另外，低速車削螺紋時，卡盤旋轉(zhuǎn)和車刀進(jìn)給速度都很慢，可以用眼睛目測來觀察車削時螺紋精車刀與粗車后牙型槽偏差多少。具體做法是：用G92指令編程精車梯形螺紋，程序如下：

N370 M3 S1 T0404；（底速檔 50r/min）

N380 G0 X34 Z5；

N390 G92 X33 Z-45 F6；

N400 G0 X100 Z100 M05;

N410 M00

3號刀、4號刀加工螺紋前已對好刀，直徑方向尺寸肯定正確，關(guān)鍵是換刀、換低速后軸向尺寸方向會出現(xiàn)偏差。編程時“G92 X33 Z-45 F6；”就是使4號刀刀尖不接觸牙頂。按編輯程序使光標(biāo)移到N370處，自動方式循環(huán)啟動，觀察螺紋精車刀與粗車后牙型槽偏移多少。往正方向還是負(fù)方向偏移，假如往負(fù)方向偏移，大約2mm（圖2）。當(dāng)程序運(yùn)行到程序段N410時，車刀回到螺紋起刀點X34 Z5的位置，主軸停、程序暫停。此時，按錄入方式刀補(bǔ)使光標(biāo)移到004處，按W-2輸入。再按編輯程序使光標(biāo)移到N370處，自動方式循環(huán)啟動，觀察螺紋刀與粗車后牙型槽偏移多少（圖3）。

程序段N390，改為G92 X30 Z-45 F6；按編輯程序使光標(biāo)移到N370處，自動方式循環(huán)啟動，觀察螺紋刀與粗車后牙型槽偏移多少（圖4）。按上述方法，逐步調(diào)整刀補(bǔ)和修改程序段N390運(yùn)行車削，直至使車刀對準(zhǔn)粗車后牙型槽底（圖5）。最后，修改程序段N390為G92 X24.7 Z-45 F6；按普通車床精車梯形螺紋的方法，空刀幾次修清牙底。程序如下：

N370 M3 S1 T0404；

N380 G0 X34 Z5；

N390 G92 X24.7 Z-45 F6；

N400 X24.7；

N410 X24.7；

N420 G0 X100 Z100 M05;

N430 M00

車床刀架范文第5篇

關(guān)鍵詞：電動刀架 數(shù)字化改造

中圖分類號：TG519.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-9082（2013）07-0102-02

一、數(shù)控機(jī)床刀架改造及方案

數(shù)控車床電動刀架是數(shù)控車床的重要功能部件，主要完成零件加工過程中的自動換刀。使機(jī)床在一次裝夾中完成多工序的加工，有效的減少刀具多次裝夾帶來的加工誤差，刀架用于夾持切削用的刀具，其結(jié)構(gòu)直接影響機(jī)床的切削性能和切削效率。因此數(shù)控車床的刀架選擇的好與壞、效率高與低將直接影響到產(chǎn)品的加工時間和質(zhì)量，隨著制造業(yè)的不斷發(fā)展，對自動刀架的功能及性能要求也越來越高，原有的四工位刀架常常不能滿足盤式零件加工要求。本篇主要介紹如何用臥式六工位電動刀架取代立式四工位刀架，以提高數(shù)控機(jī)床使用性能。

圖 1-1 所示為數(shù)控車床自動回轉(zhuǎn)刀架機(jī)電系統(tǒng)，其中包括控制元件、動力源、傳動裝置、刀架體與檢測裝置。PMC作為控制裝置，通過程序控制電機(jī)的起停與正反轉(zhuǎn)，電機(jī)作為動力源，通過傳動裝置控制上刀體的抬起、下降與轉(zhuǎn)動，霍爾元件作為檢測元件，檢測上刀體是否到位，到位信號反饋給PMC，共同控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。

下面從機(jī)械與電氣兩方面做一說明。

二、刀架選擇及安裝

1.刀架選擇

數(shù)控刀架開始向快速換刀、電液組合驅(qū)動和伺服驅(qū)動方向發(fā)展。目前國內(nèi)數(shù)控刀架以電動為主，分為立式和臥式兩種。立式刀架有四、六工位兩種形式，主要用于簡易數(shù)控車床；臥式刀架有八、十、十二等工位，可正、反方向旋轉(zhuǎn)，就近選刀，用于全功能數(shù)控車床。另外臥式刀架還有液動刀架和伺服驅(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，并正確實施控制，能夠有效的提高勞動生產(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。另外，加工工藝適應(yīng)性和連續(xù)穩(wěn)定的工作能力也明顯提高：尤其是在加工幾何形狀較復(fù)雜的零件時，除了控制系統(tǒng)能提供相應(yīng)的控制指令外，很重要的一點是數(shù)控車床需配備易于控制的自動回轉(zhuǎn)刀架，以便一次裝夾所需的各種刀具，靈活方便地完成各種幾何形狀的加工。

電動刀架已經(jīng)形成了系列產(chǎn)品，國內(nèi)許多廠家已有定型產(chǎn)品，如：立式四工位刀架、臥式六工位刀架、八工位刀架、十工位、十二工位刀架等，我們在改造時只需要根據(jù)產(chǎn)品加工的工藝要求，選用臥式六工位刀架，如下圖（b）。

2.刀架安裝

與原刀架高度及尺寸相近視，刀架電控系統(tǒng)與原刀架電控系統(tǒng)電平一致，機(jī)械參數(shù)可以參考同類機(jī)床進(jìn)行類比，中心高不能過高，低了可以用墊板墊；安裝尺寸也要合適，可以采用過渡件安裝。

3.電氣改造及調(diào)試

電氣控制部分改造分兩步，線路改造和刀架控制梯形圖的編寫。

3.1電氣部分改造

電氣部分，刀架電機(jī)主電路不變，原刀架四個刀位輸入信號地址X2.1、X2.2、X2.3、X2.4中，前三個可作為六工位刀位信號使用，刀架的分度由刀架電動機(jī)后端的角度編碼器進(jìn)行檢測和控制，信號是BCD碼，X2.4可作為刀架加緊信號輸入，需增加X2.6、X2.5兩個輸入點作為刀位選通信號及刀架電機(jī)過載保護(hù)輸入端，系統(tǒng)其它電氣控制部分不再改動，下圖為改裝后的原理接線圖。

3.2刀架結(jié)構(gòu)及動作分析

經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床刀架式在普通車床六方位刀架的基礎(chǔ)上發(fā)展的一種自動換刀裝置，其功能和普通六方位刀架一樣：有6個刀位，能夾持六把不同功能的刀具，方刀架回轉(zhuǎn)60°時，刀架交換一個刀位，但方刀架回轉(zhuǎn)和刀位號的選擇是由加工程序指令控制的。下面就以六工位刀架為例來說明其結(jié)構(gòu)與原理，如下圖3.2所示。

3.3刀位信號

3.4自動刀架控制涉及到的I/O信號

PLC輸入信號： X2.1～X2.3：1～6號刀到位信號輸入；X2.4：熱繼電器信號輸入；

X2.5：行程到達(dá)信號輸入； X2.6：角度編碼器位置選通信號輸入；

X2.7：電源空開信號輸入； PLC輸出信號： Y2.4：刀架正轉(zhuǎn)繼電器控制輸出；

Y2.5：刀架反轉(zhuǎn)繼電器控制輸出。

電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)由接觸器KM6、KM7控制，刀架的松開和鎖緊靠微動行程開關(guān)SQ1進(jìn)行檢測，地址為X2.5。刀架的分度由刀架電動機(jī)后端的角度編碼器進(jìn)行檢測和控制，信號是BCD碼，分別是X2.1、X2.2、X2.3。刀具位置選通脈沖信號為X2.6。電動刀塔過載保護(hù)輸入信號為X2.4。選通信號X2.6為1時表示刀架已經(jīng)旋轉(zhuǎn)到某個刀位位置，這時的具體刀位號由X2.1、X2.2、X2.3來確定。

3.5電氣設(shè)計要求

機(jī)床接收到換刀指令（程序的T碼指令）后，刀架電動機(jī)正轉(zhuǎn)進(jìn)行松開并分度控制，分度過程中要有轉(zhuǎn)位時間的檢測，檢測時間設(shè)定為10s，每次分度時間超過10s系統(tǒng)就發(fā)出分度故障報警。刀架分度并到位后，通過電動機(jī)反轉(zhuǎn)進(jìn)行鎖緊和定位控制，為了防止反轉(zhuǎn)時間過長導(dǎo)致電動機(jī)過熱，要求電動機(jī)反轉(zhuǎn)控制時間不得超過0.7s。電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制過程中，還要求有正轉(zhuǎn)停止延時時間控制和反轉(zhuǎn)開始的延時時間控制。自動換刀指令執(zhí)行后，要進(jìn)行刀架鎖緊到位信號的檢測，只有檢測到該信號，才能完成T代碼功能。自動換刀過程中，要求有電動機(jī)過載、短路及溫度過高保護(hù)，并有相應(yīng)的報警信息顯示。自動運(yùn)行中，程序的T代碼錯誤（T=0或T>7）時相應(yīng)有報警信息顯示。

3.6控制軟件的設(shè)計

電動刀架控制系統(tǒng)軟件執(zhí)行過程為：換刀系統(tǒng)接收到換刀指令后，系統(tǒng)首先讀取刀號存儲單元中存儲的當(dāng)前刀位號碼，并將該存儲單元中的刀位號與換刀指令給出的刀位號比較，如果相同，則不需換刀，系統(tǒng)繼續(xù)向下執(zhí)行程序；如果當(dāng)前刀位號碼與換刀指令給出的刀位號不相同，則PMC的Y2.4腳輸出高電平控制刀架電機(jī)正轉(zhuǎn)，并不斷檢測刀位到位信號，當(dāng)檢測到刀位到位信號后，PMC的Y2.4腳輸出低電平，停止刀架運(yùn)轉(zhuǎn)，同時在Y2.5腳輸出高電平，電機(jī)反轉(zhuǎn)，同時啟動定時器（電機(jī)反轉(zhuǎn)的時間必須嚴(yán)格控制，時間過短，刀架無法鎖緊，時間過長，會導(dǎo)致電機(jī)過載而燒毀），延時時間一到， Y2.5腳輸出低電平，電機(jī)停止旋轉(zhuǎn)，完成換刀過程。

接下來就要完成FANUC系統(tǒng)PMC刀架控制梯形圖的編制，根據(jù)刀架換刀流程及I/O分配地址，完成刀架控制梯形圖的編寫。

對一臺特定的數(shù)控機(jī)床，只要能滿足控制要求，對梯形圖的結(jié)構(gòu)、規(guī)模并沒有硬性的規(guī)定，我們可以按思路和邏輯方案進(jìn)行編程。但理想的梯形圖程序除能滿足機(jī)床的控制要求外，還應(yīng)具有最少的步數(shù)、最短的處理時間和易于理解的邏輯關(guān)系。

3.7調(diào)試

3.7.1順序程序的輸入、調(diào)試