如何更换主轴头以实现刀具更换

2023-06-23 理论教育版权反馈

【摘要】：在带有旋转刀具的数控机床中，更换主轴头换刀是一种比较简单的换刀方式。通常由转塔的转位更换主轴头，实现自动换刀。当数控系统发出换刀指令时，各主轴头依次地转到加工位置，并接通主运动，使相应的主轴带动刀具旋转；其他处于不加工位置上的主轴均与主运动脱开。最后通过液压拨叉移动齿轮3，使其与新更换完主轴的齿轮12相啮合。为保证主轴的刚性，需限制主轴数目。

在带有旋转刀具的数控机床中，更换主轴头换刀是一种比较简单的换刀方式。主轴头有立式（见图6-8）和卧式（见图6-9）两种。通常由转塔的转位更换主轴头，实现自动换刀。在转塔的各个主轴上，预先装有各工序所需的旋转刀具。当数控系统发出换刀指令时，各主轴头依次地转到加工位置，并接通主运动，使相应的主轴带动刀具旋转；其他处于不加工位置上的主轴均与主运动脱开。每次转位包含5个动作：脱开主传动→转塔头脱开→塔头转位→转塔头定位锁紧→主传动接通。转塔头的转位、定位和锁紧方式与鼠齿盘式分度工作台极为相似。

图6-8 立式八轴转塔头换刀

图6-9的卧式八轴转塔头换刀中，转塔头上径向分布着8根结构完全相同的主轴7，主轴7的回转运动由齿轮12输入。当数控系统发出换刀指令时，先通过液压拨叉移动齿轮3与齿轮12使其脱离啮合，同时中心液压缸14的上腔通压力油。由于活塞杆和活塞15固定在底座上，因此中心液压缸14带着由推力轴承17和16支承的转塔刀架体18抬起，离合器2和1脱离啮合。然后压力油进入转位液压缸，推动活塞齿条，再经中间齿轮使大齿轮4与转塔刀架体18一起回转45°，将下一工序的主轴转到工作位置。转位结束后，压力油进入中心液压缸14的下腔，使转塔头下降，离合器2和1重新啮合，实现精确定位。在压力油的作用下，转塔头被锁紧，转位液压缸退回原位。最后通过液压拨叉移动齿轮3，使其与新更换完主轴的齿轮12相啮合。为改善主轴结构的装配工艺性，整个主轴部件装在套筒5内，只要卸去螺钉10，就可将整个部件抽出。主轴前轴承9为锥孔双列圆柱滚子轴承，调整时先卸下端盖6，然后拧紧螺母8，使内环轴向移动以消除轴承径向间隙。为便于退卸主轴锥孔内的刀具，每根主轴都有操纵杆13，只要按压操纵杆，就能通过斜面推动杆11顶出刀具。

转塔主轴头换刀方式的主要优点在于省去了自动松夹、装刀、卸刀、锁紧及刀具搬运等一系列的复杂操作，从而缩短了换刀时间，提高了换刀的可靠性。但由于空间位置的限制，主轴部件结构尺寸不能太大，从而影响主轴系统的刚性。为保证主轴的刚性，需限制主轴数目。因此，转塔主轴头通常仅用于工序较少、精度要求不太高的数控钻床和铣床上。

如何更换主轴头以实现刀具更换

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