数控机床机械装调技术 项目四任务一教案.doc

江苏省常熟中等专业学校

《数控机床机械装调技术》教案

项目名称

项目四数控车床刀架部件装配

任务名称

任务一数控车床回转刀架的结构

课时分配

4

理论课时

1

实践课时

3

授课班级

教学目标

1．熟悉回转刀架的机械结构，能看懂图纸。

2．掌握回转刀架的转位过程。

重点、难点

重点

回转刀架的机械结构

难点

掌握回转刀架的转位过程。

教学方法与手段

教学方法：以项目教学法为主，灵活运用“情景导入”“案例分析”“任务驱动”“实验演示”等多种教学方法，引导学生主动参与，积极思考，通过自主探究、合作学习、角色扮演等方式，将教学过程转化成为学生探求新知掌握新知的过程关的。

教学手段：多媒体教学，PPT，网络资源、亚龙YL-558型数控实训设备

教学评价

以小组为单位进行成果验收，填写评价反馈表。

教师进行点评，强调正确做法，完成知识的内化。

教学过程

教学内容

学生活动

教师活动

课前准备

情景导入

知识引导

任务实施

任务评价

学生课前预习相关内容

播放一段工厂中数控机床刀架转位的视频。

随着数控技术的发展，数控机床被普遍的应用在了生产中代替了传统的机床，因此工厂中不仅需要大量的数控机床的操作人员，也需要相应的设备维护人员，而这正是学习本课程的原因。

一、典型刀架分类

数控车床使用的是刀架是最简单的自动换刀装置，按照结构形式划分，可以分为：排刀式刀架、转盘式架、转塔式刀架等，如图4-1~图4-3所示。按照驱动形式划分，有液压驱动和电动机驱动两种。

图4-1液压驱动刀架

图4-2四方回转刀架实物图

图4-3排刀式刀架

目前，国内数控车床刀架以电动为主，分为转塔式和转盘式两种。转塔式刀架有四、六工位两种形式，主要用于简易数控车床，其中四工位转塔刀架习惯性称为四方回转刀架；转盘式刀架有八、十等工位，可正、反方向旋转，就近选刀，用于全功能数控车床。另外转盘式刀架还有液压刀架和电动机驱动刀架。电动刀架是数控车床重要的传统结构，合理地选配电动刀架，并正确实施控制，能够有效提高劳动生产率，缩短生产准备时间，消除人为误差，提高加工精度与加工精度的一致性等等。

二、四方回转刀架的结构

图4-4所示为一种螺旋升降立式四方回转刀架的结构简图，其回转轴与机床主轴垂直布置，结构简单，经济型数控车床多采用这种刀架。回转式刀架上回转头各刀座用于安装各种不同用途的刀具，通过回转头的旋转、分度和定位，实现机床的自动换刀。图4-2是四方回转刀架的实物图。

1—电动机2—联轴器3—蜗杆轴4—蜗轮丝杠5—刀架底座6—粗定位盘7—刀架体8—球头销9—转位套10—电刷座11—发信体12—螺母13、14—电刷15—粗定位销

刀架全剖视图b）刀架底座内部结构图c）刀架转位结构视图

图4-4四方回转刀架结构简图

三、回转刀架换刀动作分析

刀架机构的动作过程主要的环节如图4-5所示。

具体换刀过程根据图4-4的结构简图描述如下：

（1）刀架抬起。当数控装置发出换刀指令后，电动机1启动正转→蜗杆轴3转运（1和3通过平键套筒联轴器2连接）→蜗轮丝杠4（蜗轮与丝杠为整体结构）转运→刀架体7抬起（刀架体的内孔加工有螺纹，与丝杠连接。当蜗轮开始转运时，由于刀架底座5和刀架体上的端面齿处在啮合状态，且蜗轮丝杠轴向固定，基于“螺杆原地回转、螺母移动”的原理，故刀架体向上移动）。

（2）刀架转位。当刀架体抬起至一定距离后，端面齿脱开，转位套9用销钉与蜗轮丝杠4连接，随着蜗轮丝杠一起转运，当端面齿完全脱开时，转位套正好转过160?，球头销8在弹簧力的作用下进入转位套的槽中，带动刀架体转位。

（3）刀架定位。刀架体7转运时带动着电刷座10转运，当转到程序指定的刀号时，粗定位销14在弹簧力的作用下进入粗定位盘6的槽中进行粗定位，同时，电刷13接触导体使电动机1反转。由于粗定位槽的限制，刀架体7不能转运，使其在该位置垂直落下，刀架体和刀架底座上的端面齿啮合实现精确定位。

（4）夹紧刀架。电动机继续反转，此时蜗轮停止转运，蜗杆轴3自身转动，当两端面齿增加到一定夹紧力时，电动机停止转运。

一、工量具准备

铜棒、螺钉旋具、橡皮锤、百分表、套筒扳手、活动扳手、内六角扳手等。

二、回转刀架的拆卸及装配过程

1.学会回转刀架的拆卸过程

按照表4-1回转刀架拆卸过程完成刀架拆卸，拆卸过程中注意选择合适的工具。

2．回转刀架的装配过程

装配过程是拆卸过程的反过程，装配可根据结构简图4-4，把各零件装配起来，实现刀架的转位功能。

（1）清洗各部件，注意两对销子不能搞错，并在旋转部位加清洁黄油。端齿部位及下刀体旋转面加注清洁机油。

（2）将蜗轮，推