曲軸銑端面打中心孔機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì)【銑端面】【說明書+CAD】

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Key words: deep drill combined machine tool; step feed; control system; equipment modification 1 前 言 拖 拉 機(jī) 內(nèi) 燃 機(jī) 上 的 曲 軸 、 連 桿 、 缸 體 等 都 有 深 孔 配 置 ， 這 給 加 工 造 成 了 較 大 的 難 度 。 用 配 備 了 分 級(jí) 進(jìn) 給 機(jī) 構(gòu) 的 組 合 機(jī) 床 可 以 加 工 深 孔 ， 但 是 在 結(jié) 構(gòu) 、 調(diào) 整 方 法 和 可 靠 性 等 方 面 還 存 在 諸 多 問 題 。 本 人 根 據(jù) 多 年 從 事 組 合 機(jī) 床 電 氣 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 和 生 產(chǎn) 的 經(jīng) 驗(yàn) ， 對(duì) HY 型 和 BEP 12 型 兩 種 分 級(jí) 進(jìn) 給 機(jī) 構(gòu) 進(jìn) 行 了 改 進(jìn) 。 2 HY 型 和 BEP12 型 分 級(jí) 進(jìn) 給 機(jī) 構(gòu) 介 紹 2.1 HY 型 液 壓 滑 臺(tái) 分 級(jí) 進(jìn) 給 機(jī) 構(gòu) 液 壓 滑 臺(tái) 分 級(jí) 進(jìn) 給 機(jī) 構(gòu) (HY32A-F91) 多 用 于 多 孔 的 深 孔 鉆 屑 。 硬 件 控 制 結(jié) 構(gòu) 上 配 有 分 級(jí) 進(jìn) 、 分 級(jí) 退 、 鉆 孔 終 點(diǎn) 、 鉆 孔 原 位 及 工 進(jìn) 移 動(dòng) 擋 塊 復(fù) 位 五 個(gè) 行 程 開 關(guān) 及 相 應(yīng) 的 壓 塊 ， 加 上 直 流 24V電 磁 鐵 和 一 個(gè) 行 程 調(diào) 速 閥 。 分 級(jí) 進(jìn) 和 分 級(jí) 退 控 制 開 關(guān) 分 別 采 用 兩 個(gè) X2 型 的 行 程 開 關(guān) ， 它 與 行 程 調(diào) 速 閥 、 24V 電 磁 鐵 在 滑 臺(tái) 一 側(cè) 固 定 ； 滑 臺(tái) 終 點(diǎn) 、 滑 臺(tái) 原 位 開 關(guān) 為 一 組 合 行 程 開 關(guān) 在 滑 臺(tái) 的 另 一 側(cè) 固 定 ， 鉆 屑 進(jìn) 給 速 度 靠 行 程 調(diào) 速 閥 調(diào) 節(jié) 實(shí) 現(xiàn) 。 其 工 作 原 理 為 ： 滑 臺(tái) 原 位 啟 動(dòng) 快 進(jìn) 進(jìn) 給 檔 塊 壓 下 行 程 調(diào) 速 閥 滑 臺(tái) 工 進(jìn) 進(jìn) 給 到 分 級(jí) 退 開 關(guān) 處 滑 臺(tái) 快 退 快 退 到 分 級(jí) 進(jìn) 開 關(guān) 處 滑 臺(tái) 再 快 進(jìn) 機(jī) 械 檔 塊 再 壓 下 行 程 調(diào) 速 閥 滑 臺(tái) 再 工 進(jìn) 分 級(jí) 退 壓 塊 壓 下 分 級(jí) 退 開 關(guān) 滑 臺(tái) 快 退 。 滑 臺(tái) 這 樣 循 環(huán) 往 復(fù) ,一 直 待 加 工 到 孔 深 的 位 置 壓 下 加 工 終 點(diǎn) 開 關(guān) 滑 臺(tái) 快 退 壓 下 檔 鐵 復(fù) 位 開 關(guān) 電 磁 鐵 動(dòng) 作 （ 彈 出 ） 檔 鐵 復(fù) 位 滑 臺(tái) 繼 續(xù) 快 退 壓 下 原 位 開 關(guān) 滑 臺(tái) 快 退 停 止 。 這 種 分 級(jí) 進(jìn) 給 機(jī) 構(gòu) 的 分 級(jí) 進(jìn) 給 檔 鐵 是 可 移 動(dòng) 檔 鐵 ， 工 作 時(shí) 它 相 對(duì) 于 動(dòng) 力 頭 來 講 是 不 斷 向 后 移 ， 即 每 一 次 鉆 孔 進(jìn) 給 多 長(zhǎng) ， 檔 鐵 就 后 移 多 長(zhǎng) 。 這 種 機(jī) 構(gòu) 除 組 合 行 程 開 關(guān) 固 定 不 能 調(diào) 整 以 外 ， 其 余 行 程 開 關(guān) 、 壓 塊 皆 可 根 據(jù) 需 要 進(jìn) 行 調(diào) 整 。 這 種 分 級(jí) 進(jìn) 給 機(jī) 構(gòu) 常 常 出 現(xiàn) 的 故 障 是 ： 當(dāng) 上 一 個(gè) 零 件 的 孔 加 工 完 成 后 進(jìn) 行 下 一 個(gè) 零 件 的 加 工 時(shí) 滑 臺(tái) 不 再 工 作 。 經(jīng) 分 析 ， 這 是 電 磁 鐵 沒 能 及 時(shí) 復(fù) 位 分 級(jí) 進(jìn) 給 檔 鐵 所 致 。 而 導(dǎo) 致 這 種 情 況 的 原 因 有 3 種 ：（ 1） 復(fù) 位 行 程 開 關(guān) 發(fā) 信 號(hào) 電 磁 鐵 鐵 芯 動(dòng) 作 不 靈 活 ；（ 2） 行 程 開 關(guān) 壓 鐵 與 電 磁 鐵 之 間 的 距 離 不 合 適 ， 無 法 確 保 電 磁 鐵 動(dòng) 作 靈 敏 ； 同 時(shí) 壓 鐵 松 動(dòng) 也 會(huì) 導(dǎo) 致 開 關(guān) 閉 合 不 好 ；（ 3） 是 這 種 行 程 開 關(guān) 用 久 以 后 ， 其 滑 輪 損 壞 ， 致 使 開 關(guān) 不 起 作 用 。 只 要 這 三 種 情 況 之 一 存 在 就 會(huì) 使 機(jī) 床 癱 瘓 。 2.2 BEP12 型 液 壓 滑 套 式 鉆 屑 動(dòng) 力 頭 分 級(jí) 進(jìn) 給 機(jī) 構(gòu) 液 壓 滑 套 式 鉆 屑 動(dòng) 力 頭 分 級(jí) 進(jìn) 給 機(jī) 構(gòu) 用 于 單 孔 的 深 孔 鉆 屑 ， 它 采 用 的 是 一 個(gè) 四 組 合 行 程 開 關(guān) 。 該 機(jī) 構(gòu) 圖 在 安 裝 、 控 制 上 都 比 較 簡(jiǎn) 單 。 分 級(jí) 進(jìn) 給 的 收 稿 日 期 ： 2006 11 22 作 者 簡(jiǎn) 介 ： 劉 琳 （ 1962 ） ， 女 ， 工 程 師 ， 從 事 機(jī) 床 電 氣 設(shè) 計(jì) 工 作 。 孫 彬 年 （ 1939 ） ， 男 ， 高 級(jí) 工 程 師 ， 從 事 機(jī) 床 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 工 作 。 設(shè) 備 作 者 ： 劉 琳 孫 彬 年 組 合 機(jī) 床 深 孔 鉆 分 級(jí) 進(jìn) 給 機(jī) 構(gòu) 的 使 用 與 改 進(jìn) 47 重 型 機(jī) 械 科 技 HEAVY MACHINERY SCIENCE AND TECHNOLOGY N o . 2 J u n e 2 0 0 7 深 度 由 程 序 設(shè) 計(jì) 時(shí) 間 來 控 制 ， 進(jìn) 給 速 度 的 改 變 由 控 制 液 壓 站 上 的 閥 來 實(shí) 現(xiàn) 。 其 工 作 原 理 為 ： 移 動(dòng) 軸 原 位 啟 動(dòng) ， 先 快 進(jìn) 壓 工 進(jìn) 開 關(guān) 工 進(jìn) 進(jìn) 給 到 設(shè) 定 鉆 孔 時(shí) 間 快 退 快 退 壓 分 級(jí) 進(jìn) 開 關(guān) 又 快 進(jìn) 又 壓 下 工 進(jìn) 開 關(guān) 又 工 進(jìn) 又 快 退 循 環(huán) 往 復(fù) ， 一 直 加 工 到 孔 深 的 位 置 壓 下 加 工 終 點(diǎn) 開 關(guān) 軸 快 退 同 時(shí) 移 動(dòng) 滑 塊 在 快 退 中 復(fù) 位 。 這 種 分 級(jí) 進(jìn) 給 的 檔 塊 復(fù) 位 方 式 與 第 一 種 有 所 不 同 ， 它 的 結(jié) 構(gòu) 是 這 樣 的 ： 行 程 開 關(guān) 壓 塊 的 板 槽 固 定 在 移 動(dòng) 軸 上 隨 軸 一 同 移 動(dòng) ， 固 定 在 槽 板 的 壓 塊 在 移 動(dòng) 中 壓 行 程 開 關(guān) ， 控 制 滑 臺(tái) 往 復(fù) 運(yùn) 動(dòng) ； 一 根 直 徑 為 8 mm 的 鐵 桿 固 定 在 一 不 移 動(dòng) 的 底 板 上 ， 它 的 長(zhǎng) 短 根 據(jù) 零 件 需 鉆 孔 的 深 度 進(jìn) 行 調(diào) 整 ， 在 加 工 完 深 孔 后 ， 移 動(dòng) 軸 最 后 一 次 快 退 時(shí) ， 移 動(dòng) 滑 塊 復(fù) 位 到 機(jī) 床 加 工 初 始 位 。 分 級(jí) 進(jìn) 給 的 次 數(shù) 由 程 序 中 設(shè) 計(jì) 的 鉆 孔 時(shí) 間 和 調(diào) 整 加 工 終 點(diǎn) 開 關(guān) 位 置 及 鐵 桿 的 長(zhǎng) 短 共 同 配 合 控 制 。 這 種 結(jié) 構(gòu) 程 序 設(shè) 計(jì) 上 較 簡(jiǎn) 單 ， 故 障 率 低 較 。 3 對(duì) 兩 種 分 級(jí) 進(jìn) 給 裝 置 的 改 進(jìn) 3.1 功 率 監(jiān) 控 器 在 深 孔 鉆 機(jī) 床 上 的 應(yīng) 用 上 述 兩 種 分 級(jí) 進(jìn) 給 機(jī) 構(gòu) 形 式 的 機(jī) 床 都 是 在 手 動(dòng) 形 式 下 實(shí) 現(xiàn) 分 級(jí) 進(jìn) 給 的 次 數(shù) 和 加 工 深 度 ， 不 存 在 保 護(hù) 鉆 頭 及 提 高 加 工 效 率 的 問 題 ， 我 廠 嘗 試 把 大 連 組 合 機(jī) 床 研 究 所 生 產(chǎn) 的 功 率 監(jiān) 控 器 應(yīng) 用 在 深 孔 鉆 屑 組 機(jī) 上 ， 讓 它 與 HY型 深 孔 鉆 分 級(jí) 進(jìn) 給 機(jī) 構(gòu) 配 合 ， 監(jiān) 控 鉆 屑 過 程 的 功 率 并 及 時(shí) 發(fā) 退 出 （ 當(dāng) 鉆 頭 功 率 增 大 時(shí) 滑 臺(tái) 返 回 ） 信 號(hào) 。 即 鉆 孔 時(shí) 鉆 頭 鉆 屑 功 率 在 參 數(shù) 選 擇 的 范 圍 內(nèi) 時(shí) ， 就 繼 續(xù) 鉆 屑 ， 不 受 人 為 時(shí) 間 、 鉆 孔 距 離 的 限 制 。 當(dāng) 鉆 頭 磨 損 或 鉆 屑 中 碰 到 硬 點(diǎn) ， 導(dǎo) 致 鉆 頭 扭 矩 增 大 時(shí) ， 增 大 的 扭 矩 信 號(hào) 反 映 到 功 率 監(jiān) 控 器 上 使 功 率 監(jiān) 控 器 同 時(shí) 發(fā) 出 反 饋 信 號(hào) 給 機(jī) 床 ， 鉆 屑 滑 臺(tái) 就 快 退 ， 在 保 護(hù) 鉆 頭 的 同 時(shí) 效 率 也 提 高 了 。 由 于 這 種 功 率 監(jiān) 控 器 只 能 配 用 一 個(gè) 鉆 頭 ， 并 且 價(jià) 格 較 貴 ， 所 以 ， 一 般 的 深 孔 鉆 機(jī) 床 不 增 配 此 裝 置 。 這 種 帶 有 功 率 監(jiān) 控 器 的 深 孔 鉆 機(jī) 床 只 用 于 鉆 頭 細(xì) 長(zhǎng) 的 深 孔 零 件 加 工 。 3.2 對(duì) HY 型 液 壓 滑 臺(tái) 分 級(jí) 進(jìn) 給 機(jī) 構(gòu) 的 改 進(jìn) 針 對(duì) 電 磁 鐵 不 能 及 時(shí) 復(fù) 位 分 級(jí) 進(jìn) 給 檔 鐵 這 一 情 況 ， 可 以 利 用 工 件 加 工 終 點(diǎn) 行 程 開 關(guān) ， 使 它 在 發(fā) 給 滑 臺(tái) 快 速 返 回 信 號(hào) 的 同 時(shí) 也 給 電 磁 鐵 發(fā) 一 個(gè) 信 號(hào) ， 電 磁 鐵 提 前 接 到 信 號(hào) ， 使 復(fù) 位 檔 銷 提 前 彈 出 ， 做 好 復(fù) 位 準(zhǔn) 備 。 同 時(shí) 組 合 開 關(guān) （ JW2-11Z/5） 比 X2 型 故 障 率 小 很 多 ， 不 易 損 壞 ， 也 不 用 單 獨(dú) 去 調(diào) 整 它 ， 改 進(jìn) 后 機(jī) 床 運(yùn) 行 效 果 很 好 ， 故 障 率 大 大 降 低 。 參 照 BEP12 型 分 級(jí) 進(jìn) 給 機(jī) 構(gòu) 形 式 對(duì) HY 型 機(jī) 構(gòu) 進(jìn) 行 改 進(jìn) 。 將 直 流 電 磁 鐵 、 X2 型 行 程 開 關(guān) 省 去 ， 把 行 程 調(diào) 速 閥 改 成 單 相 閥 安 裝 在 液 壓 站 上 ， 這 樣 可 以 使 機(jī) 床 移 動(dòng) 壓 塊 尺 寸 縮 小 、 數(shù) 量 減 少 ， 簡(jiǎn) 化 滑 臺(tái) 上 的 分 級(jí) 機(jī) 構(gòu) 。 具 體 過 程 是 這 樣 的 ： 把 HY 型 分 級(jí) 進(jìn) 給 機(jī) 械 裝 有 組 合 行 程 開 關(guān) 的 一 側(cè) 槽 板 上 加 一 個(gè) 分 級(jí) 進(jìn) 壓 塊 ， 同 時(shí) 配 裝 一 個(gè) 固 定 的 復(fù) 位 桿 實(shí) 現(xiàn) 移 動(dòng) 滑 塊 的 復(fù) 位 ， 槽 板 進(jìn) 行 側(cè) 固 定 。 用 時(shí) 間 控 制 鉆 孔 的 深 度 ， 而 加 工 時(shí) 間 則 在 程 序 設(shè) 計(jì) 時(shí) 考 慮 。 槽 板 上 要 配 置 有 加 工 終 點(diǎn) 開 關(guān) 壓 塊 和 滑 臺(tái) 原 位 開 關(guān) 壓 塊 。 組 合 行 程 開 關(guān) 上 配 有 相 應(yīng) 的 開 關(guān) 觸 點(diǎn) 以 實(shí) 現(xiàn) 機(jī) 床 深 孔 鉆 屑 的 完 成 。 改 進(jìn) 后 的 工 作 過 程 為 ： 滑 臺(tái) 原 位 啟 動(dòng) 滑 塊 壓 工 進(jìn) 開 關(guān) 滑 臺(tái) 工 進(jìn) 設(shè) 定 鉆 孔 的 時(shí) 間 到 滑 臺(tái) 快 退 退 到 分 級(jí) 進(jìn) 開 關(guān) 處 滑 臺(tái) 又 快 進(jìn) 滑 塊 壓 工 進(jìn) 開 關(guān) 滑 臺(tái) 工 進(jìn) 工 進(jìn) 又 到 設(shè) 定 鉆 孔 的 時(shí) 間 滑 臺(tái) 又 快 退 。 不 斷 循 環(huán) 往 復(fù) ， 一 直 待 滑 臺(tái) 退 回 壓 到 原 位 開 關(guān) ， 滑 臺(tái) 鉆 孔 加 工 完 成 。 4 結(jié) 束 語(yǔ) 作 為 組 合 機(jī) 床 生 產(chǎn) 廠 家 ， 我 們 廠 設(shè) 計(jì) 并 制 造 了 50 余 臺(tái) 深 孔 鉆 組 合 機(jī) 床 ， 分 級(jí) 進(jìn) 給 機(jī) 構(gòu) 改 進(jìn) 的 結(jié) 果 使 機(jī) 床 工 作 更 可 靠 ， 達(dá) 到 了 提 高 生 產(chǎn) 效 率 的 目 的 。 責(zé) 任 編 輯 王 麗 娟