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46 組 合 機 床 深 孔 鉆 分 級 進 給 機 構 的 使 用 與 改 進 劉 琳 孫 彬 年 （ 一 拖 （ 洛 陽 ） 開 創(chuàng) 裝 備 有 限 公 司 ， 河 南 471004） 摘 要 ： 對 深 孔 鉆 屑 組 合 機 床 分 級 進 給 機 構 進 行 改 進 后 ， 達 到 了 簡 化 結 構 、 方 便 調 整 、 減 少 故 障 的 目 的 。 關 鍵 詞 ： 深 孔 鉆 組 合 機 床 ； 分 級 進 給 ； 控 制 系 統(tǒng) ； 設 備 改 進 中 圖 分 類 號 ： TG52 文 獻 標 識 碼 ： A Application and Modification of Step Feed Mechanism of Deep Drill Combined Machining Tool Liu Lin， Sun Binnian Abstract: After the modification of step feed mechanism of deep drill combined machine tool, simplifying structure, convenient adjustment and reducing fault rate have been proved. Key words: deep drill combined machine tool; step feed; control system; equipment modification 1 前 言 拖 拉 機 內 燃 機 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 進 給 機 構 的 組 合 機 床 可 以 加 工 深 孔 ， 但 是 在 結 構 、 調 整 方 法 和 可 靠 性 等 方 面 還 存 在 諸 多 問 題 。 本 人 根 據 多 年 從 事 組 合 機 床 電 氣 系 統(tǒng) 設 計 和 生 產 的 經 驗 ， 對 HY 型 和 BEP 12 型 兩 種 分 級 進 給 機 構 進 行 了 改 進 。 2 HY 型 和 BEP12 型 分 級 進 給 機 構 介 紹 2.1 HY 型 液 壓 滑 臺 分 級 進 給 機 構 液 壓 滑 臺 分 級 進 給 機 構 (HY32A-F91) 多 用 于 多 孔 的 深 孔 鉆 屑 。 硬 件 控 制 結 構 上 配 有 分 級 進 、 分 級 退 、 鉆 孔 終 點 、 鉆 孔 原 位 及 工 進 移 動 擋 塊 復 位 五 個 行 程 開 關 及 相 應 的 壓 塊 ， 加 上 直 流 24V電 磁 鐵 和 一 個 行 程 調 速 閥 。 分 級 進 和 分 級 退 控 制 開 關 分 別 采 用 兩 個 X2 型 的 行 程 開 關 ， 它 與 行 程 調 速 閥 、 24V 電 磁 鐵 在 滑 臺 一 側 固 定 ； 滑 臺 終 點 、 滑 臺 原 位 開 關 為 一 組 合 行 程 開 關 在 滑 臺 的 另 一 側 固 定 ， 鉆 屑 進 給 速 度 靠 行 程 調 速 閥 調 節(jié) 實 現 。 其 工 作 原 理 為 ： 滑 臺 原 位 啟 動 快 進 進 給 檔 塊 壓 下 行 程 調 速 閥 滑 臺 工 進 進 給 到 分 級 退 開 關 處 滑 臺 快 退 快 退 到 分 級 進 開 關 處 滑 臺 再 快 進 機 械 檔 塊 再 壓 下 行 程 調 速 閥 滑 臺 再 工 進 分 級 退 壓 塊 壓 下 分 級 退 開 關 滑 臺 快 退 。 滑 臺 這 樣 循 環(huán) 往 復 ,一 直 待 加 工 到 孔 深 的 位 置 壓 下 加 工 終 點 開 關 滑 臺 快 退 壓 下 檔 鐵 復 位 開 關 電 磁 鐵 動 作 （ 彈 出 ） 檔 鐵 復 位 滑 臺 繼 續(xù) 快 退 壓 下 原 位 開 關 滑 臺 快 退 停 止 。 這 種 分 級 進 給 機 構 的 分 級 進 給 檔 鐵 是 可 移 動 檔 鐵 ， 工 作 時 它 相 對 于 動 力 頭 來 講 是 不 斷 向 后 移 ， 即 每 一 次 鉆 孔 進 給 多 長 ， 檔 鐵 就 后 移 多 長 。 這 種 機 構 除 組 合 行 程 開 關 固 定 不 能 調 整 以 外 ， 其 余 行 程 開 關 、 壓 塊 皆 可 根 據 需 要 進 行 調 整 。 這 種 分 級 進 給 機 構 常 常 出 現 的 故 障 是 ： 當 上 一 個 零 件 的 孔 加 工 完 成 后 進 行 下 一 個 零 件 的 加 工 時 滑 臺 不 再 工 作 。 經 分 析 ， 這 是 電 磁 鐵 沒 能 及 時 復 位 分 級 進 給 檔 鐵 所 致 。 而 導 致 這 種 情 況 的 原 因 有 3 種 ：（ 1） 復 位 行 程 開 關 發(fā) 信 號 電 磁 鐵 鐵 芯 動 作 不 靈 活 ；（ 2） 行 程 開 關 壓 鐵 與 電 磁 鐵 之 間 的 距 離 不 合 適 ， 無 法 確 保 電 磁 鐵 動 作 靈 敏 ； 同 時 壓 鐵 松 動 也 會 導 致 開 關 閉 合 不 好 ；（ 3） 是 這 種 行 程 開 關 用 久 以 后 ， 其 滑 輪 損 壞 ， 致 使 開 關 不 起 作 用 。 只 要 這 三 種 情 況 之 一 存 在 就 會 使 機 床 癱 瘓 。 2.2 BEP12 型 液 壓 滑 套 式 鉆 屑 動 力 頭 分 級 進 給 機 構 液 壓 滑 套 式 鉆 屑 動 力 頭 分 級 進 給 機 構 用 于 單 孔 的 深 孔 鉆 屑 ， 它 采 用 的 是 一 個 四 組 合 行 程 開 關 。 該 機 構 圖 在 安 裝 、 控 制 上 都 比 較 簡 單 。 分 級 進 給 的 收 稿 日 期 ： 2006 11 22 作 者 簡 介 ： 劉 琳 （ 1962 ） ， 女 ， 工 程 師 ， 從 事 機 床 電 氣 設 計 工 作 。 孫 彬 年 （ 1939 ） ， 男 ， 高 級 工 程 師 ， 從 事 機 床 機 械 設 計 工 作 。 設 備 作 者 ： 劉 琳 孫 彬 年 組 合 機 床 深 孔 鉆 分 級 進 給 機 構 的 使 用 與 改 進 47 重 型 機 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 計 時 間 來 控 制 ， 進 給 速 度 的 改 變 由 控 制 液 壓 站 上 的 閥 來 實 現 。 其 工 作 原 理 為 ： 移 動 軸 原 位 啟 動 ， 先 快 進 壓 工 進 開 關 工 進 進 給 到 設 定 鉆 孔 時 間 快 退 快 退 壓 分 級 進 開 關 又 快 進 又 壓 下 工 進 開 關 又 工 進 又 快 退 循 環(huán) 往 復 ， 一 直 加 工 到 孔 深 的 位 置 壓 下 加 工 終 點 開 關 軸 快 退 同 時 移 動 滑 塊 在 快 退 中 復 位 。 這 種 分 級 進 給 的 檔 塊 復 位 方 式 與 第 一 種 有 所 不 同 ， 它 的 結 構 是 這 樣 的 ： 行 程 開 關 壓 塊 的 板 槽 固 定 在 移 動 軸 上 隨 軸 一 同 移 動 ， 固 定 在 槽 板 的 壓 塊 在 移 動 中 壓 行 程 開 關 ， 控 制 滑 臺 往 復 運 動 ； 一 根 直 徑 為 8 mm 的 鐵 桿 固 定 在 一 不 移 動 的 底 板 上 ， 它 的 長 短 根 據 零 件 需 鉆 孔 的 深 度 進 行 調 整 ， 在 加 工 完 深 孔 后 ， 移 動 軸 最 后 一 次 快 退 時 ， 移 動 滑 塊 復 位 到 機 床 加 工 初 始 位 。 分 級 進 給 的 次 數 由 程 序 中 設 計 的 鉆 孔 時 間 和 調 整 加 工 終 點 開 關 位 置 及 鐵 桿 的 長 短 共 同 配 合 控 制 。 這 種 結 構 程 序 設 計 上 較 簡 單 ， 故 障 率 低 較 。 3 對 兩 種 分 級 進 給 裝 置 的 改 進 3.1 功 率 監(jiān) 控 器 在 深 孔 鉆 機 床 上 的 應 用 上 述 兩 種 分 級 進 給 機 構 形 式 的 機 床 都 是 在 手 動 形 式 下 實 現 分 級 進 給 的 次 數 和 加 工 深 度 ， 不 存 在 保 護 鉆 頭 及 提 高 加 工 效 率 的 問 題 ， 我 廠 嘗 試 把 大 連 組 合 機 床 研 究 所 生 產 的 功 率 監(jiān) 控 器 應 用 在 深 孔 鉆 屑 組 機 上 ， 讓 它 與 HY型 深 孔 鉆 分 級 進 給 機 構 配 合 ， 監(jiān) 控 鉆 屑 過 程 的 功 率 并 及 時 發(fā) 退 出 （ 當 鉆 頭 功 率 增 大 時 滑 臺 返 回 ） 信 號 。 即 鉆 孔 時 鉆 頭 鉆 屑 功 率 在 參 數 選 擇 的 范 圍 內 時 ， 就 繼 續(xù) 鉆 屑 ， 不 受 人 為 時 間 、 鉆 孔 距 離 的 限 制 。 當 鉆 頭 磨 損 或 鉆 屑 中 碰 到 硬 點 ， 導 致 鉆 頭 扭 矩 增 大 時 ， 增 大 的 扭 矩 信 號 反 映 到 功 率 監(jiān) 控 器 上 使 功 率 監(jiān) 控 器 同 時 發(fā) 出 反 饋 信 號 給 機 床 ， 鉆 屑 滑 臺 就 快 退 ， 在 保 護 鉆 頭 的 同 時 效 率 也 提 高 了 。 由 于 這 種 功 率 監(jiān) 控 器 只 能 配 用 一 個 鉆 頭 ， 并 且 價 格 較 貴 ， 所 以 ， 一 般 的 深 孔 鉆 機 床 不 增 配 此 裝 置 。 這 種 帶 有 功 率 監(jiān) 控 器 的 深 孔 鉆 機 床 只 用 于 鉆 頭 細 長 的 深 孔 零 件 加 工 。 3.2 對 HY 型 液 壓 滑 臺 分 級 進 給 機 構 的 改 進 針 對 電 磁 鐵 不 能 及 時 復 位 分 級 進 給 檔 鐵 這 一 情 況 ， 可 以 利 用 工 件 加 工 終 點 行 程 開 關 ， 使 它 在 發(fā) 給 滑 臺 快 速 返 回 信 號 的 同 時 也 給 電 磁 鐵 發(fā) 一 個 信 號 ， 電 磁 鐵 提 前 接 到 信 號 ， 使 復 位 檔 銷 提 前 彈 出 ， 做 好 復 位 準 備 。 同 時 組 合 開 關 （ JW2-11Z/5） 比 X2 型 故 障 率 小 很 多 ， 不 易 損 壞 ， 也 不 用 單 獨 去 調 整 它 ， 改 進 后 機 床 運 行 效 果 很 好 ， 故 障 率 大 大 降 低 。 參 照 BEP12 型 分 級 進 給 機 構 形 式 對 HY 型 機 構 進 行 改 進 。 將 直 流 電 磁 鐵 、 X2 型 行 程 開 關 省 去 ， 把 行 程 調 速 閥 改 成 單 相 閥 安 裝 在 液 壓 站 上 ， 這 樣 可 以 使 機 床 移 動 壓 塊 尺 寸 縮 小 、 數 量 減 少 ， 簡 化 滑 臺 上 的 分 級 機 構 。 具 體 過 程 是 這 樣 的 ： 把 HY 型 分 級 進 給 機 械 裝 有 組 合 行 程 開 關 的 一 側 槽 板 上 加 一 個 分 級 進 壓 塊 ， 同 時 配 裝 一 個 固 定 的 復 位 桿 實 現 移 動 滑 塊 的 復 位 ， 槽 板 進 行 側 固 定 。 用 時 間 控 制 鉆 孔 的 深 度 ， 而 加 工 時 間 則 在 程 序 設 計 時 考 慮 。 槽 板 上 要 配 置 有 加 工 終 點 開 關 壓 塊 和 滑 臺 原 位 開 關 壓 塊 。 組 合 行 程 開 關 上 配 有 相 應 的 開 關 觸 點 以 實 現 機 床 深 孔 鉆 屑 的 完 成 。 改 進 后 的 工 作 過 程 為 ： 滑 臺 原 位 啟 動 滑 塊 壓 工 進 開 關 滑 臺 工 進 設 定 鉆 孔 的 時 間 到 滑 臺 快 退 退 到 分 級 進 開 關 處 滑 臺 又 快 進 滑 塊 壓 工 進 開 關 滑 臺 工 進 工 進 又 到 設 定 鉆 孔 的 時 間 滑 臺 又 快 退 。 不 斷 循 環(huán) 往 復 ， 一 直 待 滑 臺 退 回 壓 到 原 位 開 關 ， 滑 臺 鉆 孔 加 工 完 成 。 4 結 束 語 作 為 組 合 機 床 生 產 廠 家 ， 我 們 廠 設 計 并 制 造 了 50 余 臺 深 孔 鉆 組 合 機 床 ， 分 級 進 給 機 構 改 進 的 結 果 使 機 床 工 作 更 可 靠 ， 達 到 了 提 高 生 產 效 率 的 目 的 。 責 任 編 輯 王 麗 娟