亚兴刀架说明书.docx
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亚兴刀架说明书
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)883625118877135888351985
传真:
(0519)88361958
邮编:
2130112010年版
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(通常为直流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,尤其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,通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。