亚兴刀架说明书样本.doc

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LDB4-6系列电动刀架

说

明

书

常州市亚兴数控设备有限公司
常州市新墅机床数控设备有限公司
地址: 常州市武进区遥观镇钱家工业园
电话: ( 0519) 88362511 88771358 88351985
传真: ( 0519) 88361958
邮编: 213011
刀架使用注意事项
一、 本刀架, 电机使用电源为: 50Hz、 三相380V±10％; 发讯盘使用电源为: 直流24V或12V( 一般为直流24V, 如需使用直流12V, 请定货时申明) 。
二、 刀架电机采用三相380V特殊刀架电机, 刀架连续运行时, 每分钟换刀次数不得超过6次, 否则会烧坏电机。
三、 电动刀架上下或四周, 请不要使用气枪清理垃圾、 铁屑以及污垢, 否则刀架体内可能会有垃圾、 铁屑和污水, 影响刀架正常运行。
四、 每班应向油杯处加注清洁机油( 磨头油) 。
五、 为保证刀架使用正常, 每3个月应将刀架拆开清洗、 保养一次。所有零件( 除发讯盘、 电机等电器部件外) 清洗上油, 传动部位加3号锂基脂。
六、 为使刀架运转正常, 装夹刀具时, 尽量不要造成偏载。
七、 夹紧刀具时, 请不要使用加力管, 以防止上刀体受压变形, 影响刀架精度。
八、 应避免刀架撞车, 特别是在刀架换刀过程中, 撞车会严重损坏刀架内部零件。
九、 如发生撞车, 应立即拆开刀架, 检查中轴、 定位销、 外端齿盘安装螺钉是否损坏、 变形或松动。
十、 切勿将刀位信号线及正位( 锁紧) 信号线与电源正极短路, 否则会损坏发讯盘。
十一、 该刀架反转锁紧时间为1.2～1.5秒( LDB4-120( 6163A) 以上刀架为1.5～1.8秒) 。反转锁紧时间设置过长会使电机温升过高而损坏电机。反转锁紧时间设置过短会使刀架不能充分锁紧。同时, 请不要在刀架电机正转结束与电机反转开始的中间插入延时。
郑重申明: 如违反上述注意事项, 造成刀架损坏, 本公司将不予承担!
一、 工作原理
微机发出换刀信号, 控制正转继电器动作, 电机正转, 经过左右联轴器带动蜗杆、 蜗杆带动蜗轮、 蜗轮带动螺杆旋转, 螺母开始上升, 同时螺杆带动离合盘转动, 离合销在离合盘平面上滑动, 当螺母上升至一定高度时( 上升高度本厂装配时已调好) , 三端齿啮合脱开, 离合销进入离合盘槽中, 此时螺杆带动离合盘、 离合销、 螺母、 上刀体、 外端齿及反靠销开始转位, 反靠销从反靠盘槽中爬出, 即上刀体开始换刀动作。
当上刀体转到所需刀位时, 霍尔元件电路发出到位信号, 正转继电器松开、 反转继电器吸合, 电机开始反转, 螺杆带动离合盘、 离合销、 反靠销、 上刀体反转。当反靠销在反靠盘平面上移动经过反靠槽时, 反靠销被弹簧弹入反靠槽。由于反靠销进入反靠槽, 反靠销直角面与反靠槽直角面相互顶住( 刀架完成粗定位) , 阻止了反靠销、 离合销、 上刀体的转动, 此时离合盘在螺杆的带动下继续反转, 离合销从离合盘槽中爬出, 螺母开始下降, 直至三端齿完全啮合, 完成精定位, 刀架锁紧。此时( 15T) 反转时间到, 反转继电器松开, 电机停止转动。( 5/3T) 延时继电器动作, 切断电源, 电机停转, 并向微机发出回答信号, 加工程序开始。
二、 刀架动作顺序
换刀信号-----正转继电器吸合----电机正转----螺母抬起----上刀体转位----到位信号----正转继电器松开、 反转继电器吸合----电机反转----粗定位----螺母下降----精定位夹紧----反转继电器松开----电机停转----回答信号----加工顺序进行
三、 技术参数
表1
刀架型号
刀位数
电机功率( W)
电机转速( rpm)
加紧力
( T)
上刀体尺寸
(mm)
下刀体尺寸
(mm)
净重
( Kg)
LDB4-51( 0625)
4
90
1400
0.5
134×134
134×138
16
LDB4-57( 6125)
4
90
1400
0.5
136×136
136×148
18
LDB4-70( 6132)
4
120
1400
1
166×166
166×180
27
LDB4-70( 6132A)
4
120
1400
1
152×152
161×171
25
LDB4-81( 6140)
4
120
1400
1.2
166×166
192×192
35
LDB4-125( 6150)
4
120
1400
1.2
192×192
192×192
45
LDB4-120( 6163)
4
180
1400
1.8
200×200
200×200
60
LDB4-120( 6163A)
4
250
1400
1.8
240×240
240×240
80
LDB4-157( 6172)
4
370
1400
2
300×300
300×300
170
LDB4-173
4
370
1400
2.2
350×350
350×350
200
LDB6-81( 6140)
6
90
1400
1.2

192×192
45
LDB6-120( 6163)
6
180
1400
1.8
φ246
200×200
80
LDB6-120( 6163A)
6
250
1400
1.8

240×240
110
四、 技术指标
刀架型号
重复定位精度
工作可靠性
车刀最大许用力矩( Nm)
换刀时间(s)
切向Mq
向下Mx
向上Ms
90°
180°
270°
LDB4-51( 0625)
≤0.005mm
＞100000次
300
700
250
2.1
2.6
3.1
LDB4-57( 6125)
≤0.005mm
＞100000次
400
900
300
2.1
2.6
3.1
LDB4-70( 6132)
≤0.005mm
＞100000次
500
1100
350
2.4
3.1
3.7
LDB4-70( 6132A)
≤0.005mm
＞100000次
500
1100
350
2.4
3.1
3.7
LDB4-81( 6140)
≤0.005mm
＞100000次
600
1400
450
2.4
3.1
3.7
LDB4-125( 6150)
≤0.005mm
＞100000次
600
1400
450
2.4
3.1
3.7
LDB4-120( 6163)
≤0.005mm
＞100000次
700
1800
600
2.6
3.3
4
LDB4-120( 6163A)
≤0.005mm
100000次
1100
3000
900
2.6
3.3
4
LDB4-157( 6172)
≤0.005mm
＞100000次
1800
4500
1400
3.3
3.9
4.5

60°
120°
180°
240°
300°
LDB6-81( 6140)
≤0.005mm
＞100000次
600
1400
450
2.3
2.7
3.1
3.5
3.9
LDB6-120( 6163)
≤0.005mm
＞100000次
700
1800
600
2.3
2.8
3.3
3.8
4.3
LDB6-120( 6163A)
≤0.005mm
＞100000次
1100
3000
900
2.3
2.8
3.3
3.8
4.3
五、 安装
1、 置刀架于机床中拖板上合适位置( 改装的则去掉小拖板) 。
2、 校准刀架中心高, 使车刀刀尖对准车床主轴旋转中心。
3、 用一字螺丝刀旋下端盖上M10螺钉。
4、 用内六角扳手( 蜗杆头部有一6mm内六角孔) , 从端盖方向, 顺时针( 面向端盖) 摇动蜗杆, 使上刀体转动约45°。
5、 配打安装螺孔及锥销孔。
6、 清洁和修平中拖板安装表面。
7、 安装定位锥销, 拧紧安装螺钉, 固定刀架即可。
六、 调试
1、 使用前应试运转, 试运转时应能灵活、 轻松、 无异常噪音, 以及无不到位或过冲现象。
2、 在首次通电后, 发现有异常现象, 如: 电机不转或上刀体连转不停等, 应立即关闭电源, 并对照”常见故障及排除方法”进行排除故障。
七、 安装尺寸参数

刀架型号
尺 寸
H
h
A
B
C
C1
D
E
E1
L
L1
L2
h1
h2
h3
F
φ1
Z
K
LDB4-51( 0625)
51

134
138
100
90
120
15
20
335
134
220
152
17.5
90
15
9
50
29
LDB4-57( 6125)
57

136
148
108
108
126
14
14
337
136
222
163
17.5
90
20
11
54
35
LDB4-70( 6132)
70

166
180
130
130
156
18
18
375
166
224
179
20
90
20
13
70
40
LDB4-70( 6132A)
70

161
171
126
126
146
12
12
340
152
193
168
17.5
90
25
13
55
40
LDB4-81( 6140)
81

192
192
152
152
168
20
20
400
166
250
200
20
90
25
13
84
40
LDB4-125( 6150)
125

192
192
152
152
168
20
20
400
192
266
249
36.5
90
25
13
84
41
LDB4-120( 6163)
120
25
200
200
150
130
177
25
35
500
200
290
233
30
120
32
13
80
50
LDB4-120( 6163A)
120
25
240
240
210
210
210
15
15
540
240
330
245
30
120
42
13
100
50
LDB4-157( 6172)
157

300
300
260
260
260
20
20
570
300
390
330
60
130
40
18
140
60
LDB4-173
173

350
350
270
270
310
40
40
608
350
428
336
60
130
50
20
210
75
LDB6-81( 6140)
81

192
192
152
152
168
20
20
400
166
250
189
17.5
90
25
13
84
40
LDB6-120( 6163)
120
25
200
240
214
214
170
15
15
500
220
290
233
30
120
32
13
80
50
LDB6-120( 6163A)
120
25
240
240
210
210
210
15
15
540
240
345
208
30
120
42
13
100
50
注: 特殊订货刀架, 以技术协议或确认图为准。
八、 拆装顺序及结构图
I) 拆卸顺序
1、 关闭电源。
2、 转动蜗杆, 使刀架处于松开状态。
3、 拆下刀架顶铝盖、 罩座。
4、 拆下发讯盘上六根信号线( 注意各线接线位置) ,
5、 松开小螺母, 拆下发讯盘。
6、 松开大螺母中的2只防松螺钉, 卸下大螺母、 止退圈、 轴承、 离合盘。( 注意止退圈中的一小键)
7、 将上刀体向上拉出, 卸下螺杆。
8、 卸下下刀体与机床中拖板联接的四颗内六角螺钉及锥销, 将刀架从机床上卸下。
9、 卸下刀架底部三颗螺钉, 将六根信号线从主轴中抽出。从底部取出主轴。
10、 卸下刀架电机、 联接座。
11、 卸下端盖, 从端盖处向联接座方向, 敲出蜗杆。
注意事项:
A、 根据实际情况, 不一定需要将每个零件都拆下。如只是更换电机或蜗杆处零部件, 可省略3～9项步骤。如只是主轴上零件的问题, 则无须进行10、 11步。
B、 离合盘上有2-M6的工艺螺孔, 拆卸时, 旋入两颗长一点的M6螺钉, 将其拉出。
C、 无特殊情况, 请不要拆卸反靠盘。如需拆除, 请注意反靠盘与下刀体的位置关系( 拆卸时最好加以标识) , 此将影响定位精度。
D、 拆卸外端齿盘时, 注意其与上刀体及螺母的位置关系, 这将影响锁紧精度。
E、 两对反靠销、 离合销, 存在对应关系, 不能搞混。在无弹簧状态下, 两对销子的总长L1相等或相近。
II) 装配顺序
1、 清洗各部件, 旋转部位加清洁黄油, 端齿部位及旋转基面, 加注洁净机油。
2、 装入蜗杆、 轴承、 联接座, 固定联接座, 从端盖处敲击蜗杆, 使轴承外圈顶紧联接座, 蜗杆轴承档贴牢轴承内圈。
3、 装入端盖, 注意轴承处里面的调整垫圈, 不要遗漏或少装。蜗杆轴向串动间隙仅为0.1mm。
4、 装上电机。
5、 将主轴、 轴承、 蜗轮从下刀体底部装入, 旋紧主轴与下刀体联接的螺钉。
6、 装反靠盘( 如已卸下, 请注意位置) 与螺杆, 将两反靠销沾上黄油后插入上刀体上的两孔中, 将上刀体旋入螺杆的T型螺纹部位, 旋至螺杆端面超出上刀体( 螺母) F面大约2.5毫米, 从上刀体( 螺母) 上面将弹簧和离合销分别装入两反靠销孔中。装上离合盘( 离合盘与螺杆联接的圆柱销孔是不对称的, 注意位置) 。转动上刀体, 使离合销插入离合盘槽中。( 如反靠销已进入反靠槽内, 就不转动上刀体)
7、 装上轴承、 小键、 止退圈、 大螺母。此时, 应压紧离合盘, 使离合盘有槽的一面与螺杆端面贴平, 无间隙。大螺母的紧松, 以刀架在松开状态下, 大螺母旋紧后再反向松开30度为准。
8、 旋转蜗杆轴端内六角, 使每个刀位能正常锁紧、 松开、 转位。
9、 旋上大螺母上的防松螺钉。
10、 装上发讯盘, 接上信号线。注意发讯盘的霍尔元件与磁钢的相对位置, 在相对高度上, 霍尔元件基本与磁钢对齐; 在圆周方向, 霍尔元件与磁钢的相对位置, 一般在刀架锁紧状态下进行, 霍尔元件应比磁钢要向前( 顺时针) 大约磁钢宽度的三分之一。注意信号线的接线顺序, 红线接( +) 、 绿线接( -) 、 其它根据刀位号, 以( +) 为起点, 即红线, 顺时针接黄、 橙、 蓝、 白线。
11、 将刀架装上机床, 通电试运行看是否正常。
注意事项:
A、 装外端齿盘时, 注意相应的位置关系。
B、 如需更换离合销或反靠销, 请注意两销的总长( 无弹簧下) 。离合销与反靠销的总长L1, 比反靠盘槽底至离合盘下平面的长度L2, 短0.1～0.15毫米为准。如L1过长, 则会使离合盘导销易断; L1过短, 会引起刀架锁紧时错位。( 见图4)

图4
九、 电动刀架的电气控制
电动刀架的电气控制分强电和弱电两部分, 强电部分由三相电源驱动三相交流异步电动机正、 反向旋转, 从而实现电动刀架的松开、 转位、 锁紧等动作; 弱电部分主要由位置传感器—发讯盘构成。发讯盘采用霍尔传感器发讯。根据数控系统的不同, 发讯盘及相应控制也不相同, 现分别说明:
1、 5/3T型
换刀时, 数控系统将相应刀位线( T1～T4) 接地, 然后等待回答信号, 刀架的松开、 转位、 锁紧动作均由控制箱完成。

刀架信号接口( 15芯孔式插头)
引脚
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
功能
T1
T2
T3
T4
T5
T6

到位
电源

线色
黄
橙
蓝
白
粉红
紫

绿
红

刀架电机线接口( 4芯针式航空插头)
引脚
1
2
3
4
功能
PE
U
V
W
线色
黄绿
黑
黑
黑

2、 15T型

换刀时, 数控系统将低电平有效的正转信号送出, 然后检测相应刀位信号线( T1～T4) , 当所要刀位信号线有效( 低电平) 后, 撤消正转信号, 同时给出反转信号, 系统已设定反转时间, 反转时间到, 撤消反转信号。该种方式我厂也配有控制箱, 可代替交流接触器, 用户可根据实际情况选用。
刀架信号线接口( 15芯孔式插头)
引脚
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
功能
T1
T2
T3
T4
T5
T6

地
电源

线色
黄
橙
蓝
白
粉红
紫

绿
红

刀架电机线接口( 4芯针式航空插头)
引脚
1
2
3
4
功能
PE
U
V
W
线色
黄绿
黑
黑
黑
A、 正位(锁紧)信号: 有些立式刀架提供正位(锁紧)信号, 由霍尔传感器发讯, 低电平有效。该信号由一根灰色线在插头( 15芯孔式插头) 外单独引出。
B、 霍尔发讯盘: 采用开关型、 单极性霍尔传感器发讯。其输出为NPN型常开输出, 低电平有效, 最大额定输出电流25mA。使用电源为12V/24VDC。
C、 有的发讯盘设计有限流保护电路。如果发讯盘的输出电流大于额定输出电流则保护电路启动,切断所有刀位信号输出电流(刀架连转)。此时需断开发讯盘电源,排除电路故障,重新上电即能正常工作。因此刀架接线时应确认发讯盘的负载电流是否符合要求。例如不能用发讯盘直接带继电器等大负载器件,另外加上拉电阻时上拉电阻阻值不可太小。带保护的发讯盘有12V和24VDC二种规格, 使用前应确认所使用发讯盘的电源规格。
D、 上拉电阻: 有些CNC系统要求刀位输入信号高电平有效, 此时应加上拉电阻, 上拉电阻阻值及功率不可太小, 以免损坏发讯盘。建议在24V电源下使用1.5KΩ, 1/2W电阻。
特别警告: 切勿将低电平有效的刀位信号线及正位( 锁紧) 信号线与电源正极短路! ! !
十、 常见故障及排除方法
故障现象
可能原因
排除方法
1、 电机启不动或上刀体不转动
1） 电机三相电源线相序接反
2） 电源电压偏低
1） 立即切断电源, 调整电机相序。
2） 电源电压正常后再使用。
2、 上刀体连转不停或刀台在某刀位不停
1） 发讯盘电源故障
2） 发讯盘某刀位信号线接触不良
3) 某霍尔元件断路或短路
4) 磁钢磁极装反
5) 磁钢与霍尔元件高度位置不准
6) 某霍尔元件与磁钢无信号
1) 检查发讯盘电源电压是否正常; 2) 检查发讯盘接线是否有短路或开路现象; 3) 检查机床相关接线是否良好; 4) 调整磁钢磁极方向;
5) 调整磁钢与霍尔元件位置;
6) 更换霍尔元件。
3、 刀架锁不紧
1） 刀架电机反转时间不够
2） 刀架电机正反转接触器的接线接触不良
3） 用刀架锁紧信号关断电机反转接触器
1) 重设刀架反转锁紧时间;
2) 检查机床相关接线是否良好; 检查机床相关控制程序是否正确;
3) 不能用刀架锁紧信号控制反转接触器
4、 刀台换刀位时不到位或过冲太大
1） 磁钢在圆周方向相对霍尔元件太前或太后
2） 机床动作控制程序中, 在刀架电机正转停止和反转开始之间, 插入较长延时。
1) 调整磁钢在圆周方向相对于霍尔元件的位置;
2) 修改程序, 删除在刀架电机正转停止和刀架电机反转开始之间的延时。
5、 工件的加工表面出现波纹
1) 刀架没有充分锁紧
2) 车刀固定不牢固或刀杆太细
1) 适当延长锁紧时间。( 合格证上注明了该台刀架的准确锁紧时间)
注: 调整霍尔元件与磁钢的相对位置, 一般在刀架锁紧状态下进行, 其霍尔元件应比磁钢要向前( 顺时针) 大约磁钢宽度的三分之一。