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文 獻(xiàn) 資 料
專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
學(xué) 生 姓 名 錢(qián) 俊
班 級(jí) B機(jī)制077
學(xué) 號(hào) 0710101715
指 導(dǎo) 教 師 袁 健
文 獻(xiàn) 資 料
[1]李月琴,任新梅,弓申. 變速箱上蓋撥叉孔鉆擴(kuò)鉸三工位組合機(jī)床設(shè)計(jì) [J].制造技術(shù)與機(jī)床,2010,(07):67-70
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46 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) 劉 琳 孫 彬 年 ( 一 拖 ( 洛 陽(yáng) ) 開(kāi) 創(chuàng) 裝 備 有 限 公 司 , 河 南 471004) 摘 要 : 對(duì) 深 孔 鉆 屑 組 合 機(jī) 床 分 級(jí) 進(jìn) 給 機(jī) 構(gòu) 進(jìn) 行 改 進(jìn) 后 , 達(dá) 到 了 簡(jiǎn) 化 結(jié) 構(gòu) 、 方 便 調(diào) 整 、 減 少 故 障 的 目 的 。 關(guān) 鍵 詞 : 深 孔 鉆 組 合 機(jī) 床 ; 分 級(jí) 進(jìn) 給 ; 控 制 系 統(tǒng) ; 設(shè) 備 改 進(jìn) 中 圖 分 類(lèi) 號(hào) : TG52 文 獻(xiàn) 標(biāo) 識(shí) 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(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(wèn) 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(kāi) 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(kāi) 關(guān) 分 別 采 用 兩 個(gè) X2 型 的 行 程 開(kāi) 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(kāi) 關(guān) 為 一 組 合 行 程 開(kāi) 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(kāi) 關(guān) 處 — — 滑 臺(tái) 快 退 — — 快 退 到 分 級(jí) 進(jìn) 開(kāi) 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(kāi) 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(kāi) 關(guān) — — 滑 臺(tái) 快 退 壓 下 檔 鐵 復(fù) 位 開(kāi) 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(kāi) 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(lái) 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(kāi) 關(guān) 固 定 不 能 調(diào) 整 以 外 , 其 余 行 程 開(kāi) 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(méi) 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(kāi) 關(guān) 發(fā) 信 號(hào) 電 磁 鐵 鐵 芯 動(dòng) 作 不 靈 活 ;( 2) 行 程 開(kāi) 關(guān) 壓 鐵 與 電 磁 鐵 之 間 的 距 離 不 合 適 , 無(wú) 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(kāi) 關(guān) 閉 合 不 好 ;( 3) 是 這 種 行 程 開(kāi) 關(guān) 用 久 以 后 , 其 滑 輪 損 壞 , 致 使 開(kāi) 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(kāi) 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(lái) 控 制 , 進(jìn) 給 速 度 的 改 變 由 控 制 液 壓 站 上 的 閥 來(lái) 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(kāi) 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(kāi) 關(guān) — — 又 快 進(jìn) — — 又 壓 下 工 進(jìn) 開(kāi) 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(kāi) 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(kāi) 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(kāi) 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(kāi) 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(wèn) 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(guò) 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(kāi) 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(xiāo) 提 前 彈 出 , 做 好 復(fù) 位 準(zhǔn) 備 。 同 時(shí) 組 合 開(kāi) 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(kāi) 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(guò) 程 是 這 樣 的 : 把 HY 型 分 級(jí) 進(jìn) 給 機(jī) 械 裝 有 組 合 行 程 開(kāi) 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(kāi) 關(guān) 壓 塊 和 滑 臺(tái) 原 位 開(kāi) 關(guān) 壓 塊 。 組 合 行 程 開(kāi) 關(guān) 上 配 有 相 應(yīng) 的 開(kāi) 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(guò) 程 為 : 滑 臺(tái) 原 位 啟 動(dòng) — — 滑 塊 壓 工 進(jìn) 開(kāi) 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(kāi) 關(guān) 處 — — 滑 臺(tái) 又 快 進(jìn) — — 滑 塊 壓 工 進(jìn) 開(kāi) 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(kāi) 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 實(shí) 用科技 實(shí)用科技 摘要 :針對(duì)生產(chǎn)實(shí)際中的需要,設(shè)計(jì)出一種簡(jiǎn)單 、經(jīng)濟(jì) 、實(shí)用的可以銑軸 上槽及鉆軸上孔的組合夾具 。論文中詳細(xì)介紹了該夾具的具體結(jié)構(gòu)及工作原 理,以及夾具的優(yōu)點(diǎn) 。在工程實(shí)際中總結(jié)出工作原理越簡(jiǎn)單,結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單,操 作越便捷,則夾具的成本越低,工廠中各種設(shè)備的利用率越高,越受到工人師 傅的青睞的道理 。 關(guān)鍵詞 :組合夾具 鉆孔 銑槽 0 引言 夾具是現(xiàn)代機(jī)械加工行業(yè)中不可缺少的重要工藝裝備,很大程 度上影響著機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量 、生產(chǎn)率及生產(chǎn)成本 。使用夾具可以提高 工件的加工精度并保證零件的互換性 。 現(xiàn)今大多數(shù)中小企業(yè)都還不具備加工中心直接加工零件的能 力,同時(shí)有些零件的精度沒(méi)有必要選用昂貴的設(shè)備來(lái)加工,人為的增 加成本 。所以盡量選用現(xiàn)有的設(shè)備來(lái)加工,提高現(xiàn)有資產(chǎn)的利用率成 為現(xiàn)今企業(yè)的當(dāng)務(wù)之急 。那么在現(xiàn)有設(shè)備上設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)用,成本低 廉 、效率顯著的夾具來(lái)滿(mǎn)足零部件成批生產(chǎn)的需要,成為企業(yè)生產(chǎn)中 一項(xiàng)重要的準(zhǔn)備工作 。 1 零件的加工工藝分析 該零件如圖 1 所示 。在距右端面 120mm 的位置有一 Ф7.8 的 孔,與該孔垂直成 90°的管端有一寬 10mm,長(zhǎng) 18mm 的槽需要加 工,放大圖如圖 2 所示 。看似簡(jiǎn)單的兩個(gè)結(jié)構(gòu),為滿(mǎn)足成批生產(chǎn)的需 要,同時(shí)亦要滿(mǎn)足位置精度要求,有必要設(shè)計(jì)一套既能銑槽,又能鉆 孔用的組合夾具 。 2 夾具的工作原理 夾具基本結(jié)構(gòu)如圖 3 所示 。進(jìn)行機(jī)械加工時(shí),把工件放置在兩 個(gè) V型鐵 5 上,被加工的及槽端端置于夾具右端,端面靠緊定位塊 7,然后推動(dòng)壓板 4,擰緊雙頭螺柱上的螺帽 3,將管狀零件夾緊 。在 夾具體下方放置底板導(dǎo)向塊 1,可方便地將導(dǎo)向塊沿著 X62W 銑床 工作臺(tái)面的 T型槽滑進(jìn)去,兩邊用螺栓擰緊定位即可,進(jìn)行 10mm 槽銑削加工 。 鉆孔時(shí),將鉆模 2 安置在夾具基本結(jié)構(gòu)上,如圖 4 所示,同時(shí)利 用上道工序銑出的槽來(lái)定位,鉆孔 Ф7.8。 3 夾具的優(yōu)點(diǎn) ①該管狀零件如果不采用 V型塊定心方式,而是采用一端用三 爪夾持,一端用頂尖的方式,雖然不需要設(shè)計(jì)專(zhuān)門(mén)的夾具,但從力學(xué) 的角度來(lái)分析一下,就會(huì)發(fā)現(xiàn)該管狀零件可以看成是一個(gè)簡(jiǎn)支梁,兩 端為其支點(diǎn),該零件長(zhǎng) 556mm,意味著簡(jiǎn)支梁的跨距約為 550mm, 比較長(zhǎng) 。鉆孔時(shí)該零件切削力的作用下會(huì)發(fā)生較大的軸線撓曲變形 。 在距端面 120mm 的位置進(jìn)行 Ф7.8mm 鉆孔加工,意味著在簡(jiǎn)支梁 右端 120mm 位置施加一向下的作用力,則在鉆孔位置出現(xiàn)最大彎 矩,是個(gè)危險(xiǎn)應(yīng)力截面,同時(shí)該截面上有一小孔,孔徑又比較小,增加 了應(yīng)力集中 。所以要想改變上述狀況,就必須想辦法減小簡(jiǎn)支梁的跨 距 。采用上述夾具時(shí)兩個(gè) V 型塊為兩個(gè)支撐點(diǎn),之間跨距為 325mm,這比 550 小了許多,同時(shí)上蓋板在位于右支撐 110mm 的 位置,是上壓力的施加點(diǎn) 。右邊 V型塊距零件端面 120mm,恰在此 處鉆孔 。這種布置方式使得危險(xiǎn)截面不在鉆孔截面上,最大彎矩亦有 所減小,整個(gè)管狀零件的軸線撓曲變形明顯減小 。 ②V型塊是夾具中用作外圓定位的常用結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)本身就可 以起到一定的運(yùn)動(dòng)限制作用 [1] 。在此套夾具中兩個(gè) V型塊定位的外 圓直徑不同,分別為 Ф91、Ф84。設(shè)計(jì)中為保證裝夾過(guò)后,零件的軸 線水平,應(yīng)使零件放置在 V型槽上以后兩處的圓心距離 V型鐵底面 同高 。 本設(shè)計(jì)中采用組合型 V型結(jié)構(gòu),如圖 5 所示 。與整體的 V型結(jié) 構(gòu)相比,組合的 V型結(jié)構(gòu)定位裝置能夠定位的工件明顯加大,在定 位圓形工件時(shí),只需要調(diào)節(jié)兩個(gè)組成 V型塊的定位元件之間的距 離,就可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同直徑工件的定位 。而整體的 V型槽尺寸是固定 的,只能用于定位一定尺寸的工件,如果工件尺寸變化較大的化,則 銑 、鉆組合夾具的設(shè)計(jì)與應(yīng)用 周靜 1 徐慧娟 1 張隆平 2 鐘麗蓉 1 ( 1. 重慶理工大學(xué); 2. 中國(guó)兵器工業(yè)第五九研究所) 圖 3 夾具基本結(jié)構(gòu)圖 271 實(shí) 用科技 實(shí)用科技 必須更換合適尺寸的 V型塊,這樣就增加了夾具的成本 。所以當(dāng)需 要加工其他類(lèi)似的工件而只有尺寸不同時(shí),只需調(diào)節(jié) V型塊就可以 了,既節(jié)約了夾具的設(shè)計(jì)時(shí)間又提高夾具的利用率,避免了一種零件 一套夾具的麻煩 。 ③該夾具在完成銑槽工序后,可直接放置到鉆床上,將鉆模 [2] 裝 安置在夾具基本結(jié)構(gòu)上,完成鉆孔功能 。利用鉆模不僅可以對(duì)鉆頭有 一個(gè)很好的導(dǎo)向功能,而且可以保證孔的位置的精確性,同時(shí)對(duì)孔深 亦能很好的控制,充分提高了該工序的工作效率 。 ④本夾具中壓板的壓緊采用六角螺帽 [3] 形式,此形式在生產(chǎn)過(guò) 程中操作方便,快捷,只要輕輕擰動(dòng)螺母,就可起到壓緊及防松的功 能 。而且,如果螺帽在一段時(shí)間的使用過(guò)后螺紋損壞了,更換一個(gè)螺 帽亦是一件相當(dāng)簡(jiǎn)單的事 。比起那些繁雜的鎖緊機(jī)構(gòu),一旦出現(xiàn)失 效,更換時(shí)間是比較長(zhǎng)的,會(huì)大大影響生產(chǎn)率 。 ⑤使用效果:該夾具在使用中小巧,靈活,單人就可將其安裝到 位 。由于所鉆的孔與槽成 90°,所以一套夾具在完成零件的銑槽工 序后,以槽定位來(lái)鉆孔,在裝夾工件時(shí)快速,準(zhǔn)確;利用鉆模則節(jié)省了 打孔的時(shí)間,提高了工件成批生產(chǎn)時(shí)的效率,在生產(chǎn)中搏得了工人師 傅的好評(píng) 。在工廠實(shí)際需要中,夾具工作原理越簡(jiǎn)單,結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單,操 作越便捷,則夾具的成本越低,工廠中各種設(shè)備的利用率越高,越受 到工人師傅的青睞 。 參考文獻(xiàn) : [1]孫光華主編 .工裝設(shè)計(jì),機(jī)械工業(yè)出版社, 1998. [2]現(xiàn)代機(jī)械制造工藝裝備標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)編委會(huì)主編 .現(xiàn)代機(jī)械制造工藝 裝備標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè),機(jī)械工業(yè)出版社, 1997. [3]王光斗,王春福主編 .機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè),上??茖W(xué)技術(shù)出版社, 2000. 摘要 :機(jī)械制造工業(yè)為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)及發(fā)展提供了大量的較為先進(jìn)的 技術(shù)產(chǎn)品,機(jī)械產(chǎn)品是信息與知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代高新技術(shù)的應(yīng)用載體 。機(jī)械加工 是機(jī)械制造中最關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié),因此,研究機(jī)械加工中存在的問(wèn)題并分析 和處理是相當(dāng)重要的 。 關(guān)鍵詞 :機(jī)械加工 車(chē)削加工 銑削加工 磨削加工 當(dāng)代社會(huì),眾多的的機(jī)械制造產(chǎn)品對(duì)機(jī)械制造業(yè)提出了越來(lái)越 高的要求,而如何尋求最佳的途徑去制造所需產(chǎn)品是當(dāng)前擺在機(jī)械 制造業(yè)面前的艱巨任務(wù) 。任何機(jī)械設(shè)備都是由相應(yīng)的若干個(gè)零件組 成,而制造機(jī)械零件需要經(jīng)過(guò)一系列的加工工藝過(guò)程,如毛坯的制 造 、機(jī)械加工 、熱處理等 。機(jī)械加工的目的是獲得一定的表面幾何形 狀,并具有一定的幾何精度,有時(shí)還必須保證加工后的表面 (或表面 層 )滿(mǎn)足一定的力學(xué) 、光學(xué) 、組織 、成分等物理方面的要求 。 機(jī)械產(chǎn)品某一零件的制造方法絕不是唯一的,而是我們應(yīng)該如 何去選擇及組合不同的加工方法,以達(dá)到降低成本 、提高生產(chǎn)效率的 效果 。以簡(jiǎn)單的平面加工為例,它可以采取刨 、銑 、磨 、車(chē)等方法 。到底 要采用哪種方法加工,需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)床設(shè)備情況 、工件的質(zhì)量要求 及功效高低等來(lái)分析 、比較決定 。 1 車(chē)削加工 1.1 車(chē)削加工時(shí)不宜形成擠裂或單元切屑 。車(chē)削加工時(shí),如果形 成擠裂切屑,在加工表面上會(huì)留下擠裂痕跡,加工表面粗糙度值大, 切削力波動(dòng)也大 。如果形成單元切屑,則表明在切屑剪切面上的應(yīng)力 超過(guò)了材料的強(qiáng)度極限 。裂紋貫穿了整個(gè)切屑厚度,形成了一個(gè)個(gè)梯 形單元切屑 。切削力的波動(dòng)更大,加工表面的粗糙度值也更大 。如果 形成崩碎切屑,表明切削層材料未經(jīng)塑性變形就產(chǎn)生脆性崩裂,形成 不規(guī)則的碎塊狀切屑,切削力波動(dòng)很大,并且集中在切削刃上,容易 損壞刀具 。 在加工過(guò)程中可以通過(guò)觀察切屑形態(tài)來(lái)判斷切削條件是否合 適 。同時(shí)在加工塑性材料時(shí),如果出現(xiàn)擠裂或單元切屑,則可用改變 刀具幾何角度 、切削用量等方法,使切屑轉(zhuǎn)化成帶狀切屑 。 1.2 精車(chē)時(shí)不允許存在積屑瘤 。積屑瘤會(huì)使工件表面粗糙度值 增大,這是精車(chē)工件時(shí)所不允許的 。可以采取的措施: ①控制加工時(shí)的速度,使用很低或很高的切削速度,避開(kāi)產(chǎn)生積 屑瘤的速度范圍 。②適當(dāng)加大刀具前角 、減小進(jìn)給量 、提高刀具表面 刃磨質(zhì)量 、選用潤(rùn)滑性能良好的切削液等 。③材料塑性太大的工件, 切削時(shí)塑性變形大,容易產(chǎn)生積屑瘤 。因此,加工前可將材料進(jìn)行正 火或調(diào)質(zhì)處理,以提高硬度 、降低塑性,以抑制積屑瘤的產(chǎn)生 。 2 銑削加工 2.1 工件平面度超差問(wèn)題 。原因是銑削中工件變形,工件在夾緊 中產(chǎn)生變形和銑刀軸線與工件不垂直等 。因此,要合理選擇切削用 量;增加輔助支承,提高工件剛度;減小夾緊力,精銑前放松工件后再 加緊;并注意定位基面是否有毛刺 、雜物,是否接觸良好;校準(zhǔn)銑刀軸 線與工件平,面的垂直度,避免工件表面銑削時(shí)下凹,保持平面度符 合要求 。 2.2 垂直度超差問(wèn)題 。用立銑刀銑側(cè)面時(shí),銑刀直徑偏小,或振 動(dòng) 、擺動(dòng),三面刃銑刀垂直于軸線進(jìn)給銑側(cè)面時(shí)刀桿剛度不足,都會(huì) 引起垂直度超差 。因此,應(yīng)選直徑較大的立銑刀,適當(dāng)減小三面刃銑 刀直徑,增大刀桿直徑,適當(dāng)降低進(jìn)給量或提高銑削速度,檢查并消 除銑刀安裝中可能產(chǎn)生的歪斜 。 2.3 工件的尺寸超差問(wèn)題 。立銑刀 、鍵槽銑刀 、三面刃銑刀等刀 具本身的擺動(dòng)會(huì)造成尺寸的超差 。檢查銑刀刃磨質(zhì)量,及時(shí)更換已磨 損的刀具;檢查銑刀安裝后的擺動(dòng)是否在精度容許的范圍內(nèi),檢查銑 刀刀桿是否彎曲,檢查銑刀與刀桿套筒接觸面之間是否有毛刺 、異 物,銑刀端面與刀桿軸線是否垂直等 。 2.4 銑削速度 。①粗銑時(shí),切削負(fù)載大,銑削速度應(yīng)取較小值 。精 選時(shí),為降低表面粗糙度值,銑削速度應(yīng)取較大值 。②采用機(jī)夾式銑 刀或不重磨式銑刀銑削加工時(shí),銑削速度可取較大值 。③在銑削過(guò)程 中,如發(fā)現(xiàn)銑刀壽命較低時(shí),應(yīng)盡量減小銑削速度 。④銑削結(jié)構(gòu)及幾 何角度改進(jìn)后,銑削速度可以容許適當(dāng)增加 。 3 磨削加工 由于高速 、微小,反復(fù)切削的結(jié)果,在磨削區(qū)域產(chǎn)生極高的溫度 。 被磨削表面的極表層會(huì)因高溫而產(chǎn)生許多不良的影響,最常見(jiàn)的是 經(jīng)磨削的表層金相組織發(fā)生變化,產(chǎn)生殘余應(yīng)力,更嚴(yán)重的是產(chǎn)生磨 削燒傷或裂紋等,因此在磨削中關(guān)鍵是如何防止因熱引起的各種問(wèn) 題 。磨削加工的特性是磨屑量少,砂輪又是熱的不良導(dǎo)體,所以,大部 分磨削熱傳入工件 。過(guò)實(shí)踐得知,傳入工件的約 85%,傳入切屑的約 15%。為防止升溫,應(yīng)采取下列措施: ①大量使用冷卻能力強(qiáng)的冷卻 液; ②盡量使用大粒度砂輪; ③降低砂輪速度; ④減小磨削深度; ⑤增 大進(jìn)給量; ⑥及時(shí)修整表面變鈍 、氣孔被堵塞的砂輪 。以上條件的選 擇與精度的提高會(huì)產(chǎn)生矛盾,在磨削加工時(shí)必須謹(jǐn)慎 。 4 機(jī)械加工中的測(cè)量誤差 4.1 系統(tǒng)測(cè)量誤差 。指在相同的測(cè)量條件下總是以相等大小出 現(xiàn)的測(cè)量誤差,是可以把握的一種誤差 。例如在車(chē)削或磨削加工的自 動(dòng)測(cè)量中所產(chǎn)生的溫度誤差總是一個(gè)恒定的值 。這樣一種誤差可以 經(jīng)過(guò)計(jì)算從測(cè)量結(jié)果中消除掉 。 4.2 隨即測(cè)量誤差 。這種誤差大小不一 、無(wú)法消除,要反復(fù)進(jìn)行 測(cè)量求平均值,從而減小誤差 。 4.3 造成誤差的原因 。①溫度影響 。由于熱脹冷縮,物體在不同 溫度下的長(zhǎng)度不同 。因此,測(cè)量時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的溫度規(guī)定為 +20℃。對(duì)于鋼 制工件來(lái)說(shuō),大多數(shù)情況下量具與工件的溫度相等就夠了 。②由視差 引起讀數(shù)誤差 。當(dāng)量具的刻線與工件不在一個(gè)平面內(nèi)時(shí),從側(cè)面觀察 就能引起判讀誤差 。讀數(shù)時(shí)眼睛一定要平視 。③由于用力不當(dāng)產(chǎn)生的 誤差 。量具的測(cè)量表面以一個(gè)測(cè)量力抵住工件 。如果用力過(guò)大,量具 可能變彎,接觸部位可能壓扁 。在精密量?jī)x中測(cè)量力多半靠一定彈簧 可靠的保持為一個(gè)始終不變的值 。④位置誤差 。量具的測(cè)量表面斜對(duì) 著工件表面,或工件歪放在量具內(nèi)時(shí),將產(chǎn)生相當(dāng)大的誤差 。 機(jī)械加工技術(shù)還在不斷的發(fā)展,新的加工方法不斷的涌現(xiàn),從而 在效率 、精度 、成本等諸多方面拓展了人類(lèi)開(kāi)發(fā)和制造新產(chǎn)品的能 力 。機(jī)械加工中的問(wèn)題還會(huì)不斷的被發(fā)現(xiàn)并取得更好的解決 。 小議機(jī)械加工中存在的問(wèn)題及處理方法 任德全 (吉林省畜牧業(yè)學(xué)校) (上接第 271 頁(yè)) 272 銑鉆汽車(chē)“十字”軸的組合機(jī)床設(shè)計(jì) 鄭建喜 ( 福建工程學(xué)院,福建 福州 350014 ) 1 前 言 汽車(chē)萬(wàn)向節(jié)上的“ 十字”軸零件,屬于易損件,在汽車(chē) 生產(chǎn)配套及汽車(chē)配件市場(chǎng)上都有著較大需求量,已成為 某些汽車(chē)配件廠的拳頭產(chǎn)品。如圖 1 所示,各種汽車(chē)所用 的“ 十字”軸零件在尺寸上有所差別,但結(jié)構(gòu)基本相同,其 中 L 尺寸一般在 40 ~ 140mm , D 尺寸一般在 φ 10~ φ 40mm 。 某汽車(chē)配件公司各種型號(hào)“ 十字”軸零件的月需求總量為 2 萬(wàn)套,為了實(shí)現(xiàn)零件加工高效、高質(zhì),更換加工不同型號(hào) 零件時(shí)方便、快捷的目的,本人為其設(shè)計(jì)了一臺(tái)數(shù)控組合 機(jī)床,完成“ 十字”軸零件的銑削端面、鉆頂尖孔工序任務(wù)。 2 機(jī)床結(jié)構(gòu)及工作原理 組合機(jī)床的外形結(jié)構(gòu)如圖 2 所示。整機(jī)主要由 2 臺(tái) ZX250 型銑削頭、 1 套經(jīng)濟(jì)型車(chē)床數(shù)控系統(tǒng)、 1 個(gè)數(shù)控驅(qū) 動(dòng)工作臺(tái)、 1 臺(tái)數(shù)控轉(zhuǎn)位刀架、 1 套工裝、 2 套鉆孔機(jī)構(gòu)等 組成。 具體工作流程如下:將“ 十字”軸零件固定到工裝上 后,按壓?jiǎn)?dòng)按扭,數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出指令,驅(qū)動(dòng) Z 向步進(jìn)電 機(jī)快進(jìn),帶動(dòng)工作臺(tái)快速移動(dòng)到位后轉(zhuǎn)為工進(jìn),同時(shí)兩側(cè) 銑削頭啟動(dòng),左側(cè)銑削頭逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),右側(cè)銑削頭順時(shí)針 旋轉(zhuǎn)( 銑削旋向),開(kāi)始銑削工件兩側(cè)端面。工件兩端面銑 完后,工作臺(tái)帶動(dòng)工件快進(jìn),至工件軸中心對(duì)準(zhǔn)中心鉆中 心( 即銑削頭回轉(zhuǎn)中心)時(shí)停止。此時(shí)數(shù)控系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)兩側(cè) X 向步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),通過(guò)絲桿螺母機(jī)構(gòu)推動(dòng)鉆孔機(jī)構(gòu)工 進(jìn),同時(shí)左側(cè)銑削頭轉(zhuǎn)為順時(shí)針旋轉(zhuǎn)( 鉆削旋向),與右側(cè) 銑削頭分別帶動(dòng)兩側(cè)中心鉆旋轉(zhuǎn),產(chǎn)生中心鉆主切削運(yùn) 動(dòng),對(duì)工件兩側(cè)端面鉆削中心孔。中心孔鉆削到尺寸要求 后,兩側(cè) X 向步進(jìn)電機(jī)快速反轉(zhuǎn)帶動(dòng)鉆孔機(jī)構(gòu)快退到原 位。然后兩側(cè)銑削頭停轉(zhuǎn),工作臺(tái)快退到原位。最后,數(shù)控 轉(zhuǎn)位刀架轉(zhuǎn)位 90 °并自動(dòng)鎖緊,工作臺(tái)快進(jìn),機(jī)床再按前 述程序完成另外兩側(cè)端面銑削加工,及兩中心孔鉆削加 工,則 1 個(gè)工件加工完畢。 上述工作中,兩銑削頭銑刀之間的距離決定了工件 的 L 尺寸,這可以通過(guò)移動(dòng)銑削頭套筒的位置來(lái)調(diào)整。其 余如工作臺(tái)的快速移動(dòng)、工進(jìn)、停止,兩側(cè)滑套的快速移 動(dòng)、工進(jìn)、停止,數(shù)控轉(zhuǎn)位刀架的轉(zhuǎn)位等均由用戶(hù)對(duì)數(shù)控 系統(tǒng)進(jìn)行編程控制,可以適應(yīng)“ 十字”零件不同型號(hào)的加 工。機(jī)床柔性高,調(diào)整方便快捷。 3 中心孔鉆削機(jī)構(gòu) 為了減少工作臺(tái)位移距離,達(dá)到提高效率的目的,將 鉆孔機(jī)構(gòu)安裝在銑削頭中心,主運(yùn)動(dòng)由銑削頭驅(qū)動(dòng), X 向 步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)絲桿螺母機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)中心鉆快進(jìn)、工進(jìn)、快退 等動(dòng)作,完成中心孔鉆削加工。結(jié)構(gòu)如圖 3 所示。銑刀固 定在銑削頭主軸端部,其內(nèi)孔與滑套配合,并用鍵聯(lián)接, 61 機(jī)械工程師 2006 年第 2 期 摘 要: 將數(shù)控功能部件納入組合機(jī)床的設(shè)計(jì),充分提高組合機(jī)床的柔性及與制造信息化接口的能力,將是組合機(jī)床發(fā) 展的一個(gè)新方向。文中介紹了汽車(chē)“ 十字”軸零件銑鉆工序組合機(jī)床的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及控制方案,探討了經(jīng)濟(jì)型數(shù)控功能部 件在該組合機(jī)床設(shè)計(jì)中的應(yīng)用方案,對(duì)拓寬組合機(jī)床設(shè)計(jì)思路具有一定的指導(dǎo)意義。 關(guān)鍵詞: 組合機(jī)床;汽車(chē)“ 十字”軸;數(shù)控 中圖分類(lèi)號(hào): TH122 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào): 1002- 2333 ( 2006 ) 02- 0061- 03 Mechanical Design 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 使 滑 套 既 可 以 在 孔 內(nèi) 沿 軸 向 滑 動(dòng) , 還 能 在 銑 刀 的 帶 動(dòng) 下 作 圓 周 運(yùn) 動(dòng) 。 滑 套 與 絲 桿 之 間 用 一 套 向 心 球 軸 承 和 端 面 軸 承 聯(lián) 接 , 絲 桿 用 導(dǎo) 鍵 限 制 其 轉(zhuǎn) 動(dòng) , 使 絲 桿 只 能 沿 軸 向 推 動(dòng) 滑 套 進(jìn) 退 , 但 不 隨 其 轉(zhuǎn) 動(dòng) 。 絲 桿 螺 母 安 裝 在 X 向 減 速 箱 內(nèi) , 由 X 向 步 進(jìn) 電 機(jī) 通 過(guò) 齒 輪 帶 動(dòng) 旋 轉(zhuǎn) 。 選 擇 X 向 步 進(jìn) 電 機(jī) 型 號(hào) 為 1 1 0 B F - 0 0 3 , 其 步 距 角 δ 為 0 . 7 5 ° , 絲 桿 螺 母 副 按 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 螺 距 T 確 定 為 4 m m , 若 使 脈 沖 當(dāng) 量 θ 為 0 . 0 1 m m , 則 X 向 減 速 箱 減 速 比 i = T δ 3 6 0 θ = 4 × 0 . 7 5 3 6 0 × 0 . 0 1 = 5 6 所 以 取 齒 輪 I 齒 數(shù) Z 1 = 9 0 , 齒 輪 I I 齒 數(shù) Z 2 = 7 5 。 另 外 , 工 作 臺(tái) 的 移 位 驅(qū) 動(dòng) 部 件 直 接 選 用 南 京 大 方 數(shù) 控 有 限 公 司 J B F - 8 型 減 速 步 進(jìn) 電 機(jī) , 并 配 螺 距 為 6 m m 的 滾 珠 絲 桿 裝 配 而 成 , 其 脈 沖 當(dāng) 量 也 為 0 . 0 1 m m 。 4 控 制 系 統(tǒng) 為 了 降 低 機(jī) 床 的 成 本 , 數(shù) 控 控 制 系 統(tǒng) 選 用 國(guó) 產(chǎn) 的 簡(jiǎn) 易 數(shù) 控 系 統(tǒng) 。 由 于 本 機(jī) 床 要 求 有 3 個(gè) 移 位 運(yùn) 動(dòng) 控 制( 工 作 臺(tái) 移 動(dòng) 、 兩 鉆 削 滑 套 的 移 位 ) , 且 要 有 1 個(gè) 轉(zhuǎn) 位 控 制 。 一 般 銑 床 簡(jiǎn) 易 數(shù) 控 系 統(tǒng) 中 , 只 有 三 座 標(biāo) 移 位 運(yùn) 動(dòng) 控 制 而 無(wú) 轉(zhuǎn) 位 控 制 功 能 , 而 車(chē) 床 簡(jiǎn) 易 數(shù) 控 系 統(tǒng) 中 , 有 數(shù) 控 刀 架 轉(zhuǎn) 位 控 制 功 能 , 但 只 有 2 個(gè) 移 位 運(yùn) 動(dòng) 控 制 。 分 析 本 機(jī) 床 的 控 制 要 求 , 其 中 兩 鉆 削 滑 套 的 移 位 都 是 同 時(shí) 進(jìn) 行 , 且 運(yùn) 動(dòng) 方 式 一 樣 , 故 考 慮 選 用 車(chē) 床 簡(jiǎn) 易 數(shù) 控 系 統(tǒng) , 用 其 中 的 Z 向 移 位 運(yùn) 動(dòng) 控 制 驅(qū) 動(dòng) Z 向 步 進(jìn) 電 機(jī) , 控 制 工 作 臺(tái) 移 動(dòng) , X 向 運(yùn) 動(dòng) 控 制 接 兩 塊 電 機(jī) 驅(qū) 動(dòng) 板 , 分 別 驅(qū) 動(dòng) 兩 臺(tái) X 向 步 進(jìn) 電 機(jī) 工 作 , 以 實(shí) 現(xiàn) 兩 鉆 削 滑 套 的 移 位 控 制 。 為 了 實(shí) 現(xiàn) 兩 鉆 削 滑 套 在 手 動(dòng) 時(shí) 能 夠 獨(dú) 立 調(diào) 節(jié) , 在 數(shù) 控 系 統(tǒng) 中 加 裝 一 個(gè) 手 動(dòng) 切 換 開(kāi) 關(guān) , 當(dāng) 手 動(dòng) 切 換 開(kāi) 關(guān) 置 于 I 位 時(shí) , 右 側(cè) X 向 步 進(jìn) 電 機(jī) 驅(qū) 動(dòng) , 左 側(cè) 不 能 動(dòng) 作 , 可 獨(dú) 立 調(diào) 節(jié) 右 側(cè) 中 心 鉆 的 初 始 位 置 ; 當(dāng) 手 動(dòng) 切 換 開(kāi) 關(guān) 置 于 Ⅲ 位 , 左 側(cè) X 向 步 進(jìn) 電 機(jī) 驅(qū) 動(dòng) , 右 側(cè) 不 能 動(dòng) 作 , 可 獨(dú) 立 調(diào) 節(jié) 左 側(cè) 中 心 鉆 的 初 始 位 置 ; 當(dāng) 手 動(dòng) 切 換 開(kāi) 關(guān) 置 于 Ⅱ 位 , 則 兩 側(cè) X 向 步 進(jìn) 電 機(jī) 同 時(shí) 工 作 。 本 機(jī) 床 的 轉(zhuǎn) 位 架 選 用 電 動(dòng) 四 工 位 轉(zhuǎn) 位 刀 架 改 裝 , 根 據(jù) 四 工 位 刀 架 的 出 廠 轉(zhuǎn) 位 精 度 標(biāo) 準(zhǔn) , 完 全 可 以 達(dá) 到 本 機(jī) 床 的 9 0 ° 轉(zhuǎn) 位 要 求 。 控 制 系 統(tǒng) 原 理 圖 如 圖 4 。 5 編 程 示 例 根 據(jù) 以 上 控 制 要 求 , 對(duì) 于 L 尺 寸 為 1 0 0 m m , 直 徑 為 1 6 m m 的“ 十 字 ” 軸 零 件 , 數(shù) 控 編 程 如 下 : T 1 0 / / 轉(zhuǎn) 位 刀 架 回 到 一 工 位 G 0 0 W - 2 0 / / 工 作 臺(tái) 快 進(jìn) M 0 3 / / 兩 銑 削 頭 啟 動(dòng)( 銑 削 轉(zhuǎn) 向 ) G 0 1 W - 2 0 F 6 0 0 / / 工 作 臺(tái) 工 進(jìn) , 進(jìn) 行 端 面 銑 削 加 工 M 0 4 / / 左 側(cè) 銑 削 頭 換 向( 鉆 削 轉(zhuǎn) 向 ) G 0 0 W - 1 3 / / 工 作 臺(tái) 快 進(jìn) , 使 工 件 中 心 對(duì) 準(zhǔn) 中 心 鉆 中 心 G 0 1 U - 5 F 5 0 0 / / 鉆 兩 側(cè) 中 心 孔 U - 3 F 3 0 0 / / 鉆 兩 側(cè) 6 0 ° 錐 G 0 0 X 0 M 0 5 / / 鉆 削 滑 套 快 退 到 原 位 , 同 時(shí) 銑 削 頭 停 轉(zhuǎn) Z 0 / / 工 作 臺(tái) 快 退 回 原 位 T 2 0 / / 轉(zhuǎn) 位 刀 架 旋 轉(zhuǎn) 9 0 ° 準(zhǔn) 備 加 工 另 兩 側(cè) 面 G 0 0 W - 2 0 / / 工 作 臺(tái) 快 進(jìn) M 0 3 / / 兩 銑 削 頭 啟 動(dòng)( 銑 削 轉(zhuǎn) 向 ) G 0 1 W - 2 0 F 6 0 0 / / 工 作 臺(tái) 工 進(jìn) , 進(jìn) 行 端 面 銑 削 加 工 M 0 4 / / 左 側(cè) 銑 削 頭 換 向( 鉆 削 轉(zhuǎn) 向 ) G 0 0 W - 1 3 / / 工 作 臺(tái) 快 進(jìn) , 使 工 件 中 心 對(duì) 準(zhǔn) 中 心 鉆 中 心 G 0 1 U - 5 F 4 0 0 / / 鉆 兩 側(cè) 中 心 孔 W - 3 F 2 0 0 / / 鉆 兩 側(cè) 6 0 ° 錐 G 0 0 X 0 M 0 5 / / 鉆 削 滑 套 快 退 到 原 位 , 同 時(shí) 銑 削 頭 停 轉(zhuǎn) G 2 6 / / 工 作 臺(tái) 快 退 回 原 位 M 0 2 / / 一 個(gè) 工 件 加 工 完 畢 6 工 效 計(jì) 算 根 據(jù) 上 面 的 編 程 示 例 , 取 系 統(tǒng) G 0 0 快 進(jìn) 速 度 為 3 0 0 0 , 則 : 快 進(jìn) 、 快 退 總 行 程 為 :( 2 0 + 1 3 + 3 3 + 8 ) × 2 = 1 4 8 m m 總 消 耗 工 時(shí) 為 : 6 0 × 1 4 3 / 3 0 0 0 = 2 . 8 6 s 工 進(jìn) 工 時(shí) 為 : 2 × 6 0 ×( 2 0 / 6 0 0 + 5 / 5 0 0 + 3 / 3 0 0 ) = 6 . 4 s 數(shù) 控 轉(zhuǎn) 位 刀 架 轉(zhuǎn) 位 時(shí) 間 : 2 × 3 = 6 s 工 件 裝 夾 時(shí) 間 : 1 0 s 所 以 , 單 件 總 工 時(shí) 為 : 2 . 8 6 + 6 . 4 + 6 + 1 0 = 2 5 . 2 6 s 按 每 天 工 作 時(shí) 間 為 8 h , 每 月 上 班 2 2 天 算 , 則 每 月 總 產(chǎn) 量 為 : 2 2 × 8 × 6 0 × 6 0 / 2 5 . 2 6 = 2 5 0 8 3 件 , 達(dá) 到 每 月 產(chǎn) 量 2 萬(wàn) 件 以 上 的 目 標(biāo) 。 6 2 機(jī) 械 工 程 師 2 0 0 6 年 第 2 期 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) M e c h a n i c a l D e s i g n 電 機(jī) 與 變 壓 器 中 判 定 同 名 端 的 方 法 賀 占 杰 ( 陜 西 省 機(jī) 電 工 程 學(xué) 校 , 陜 西 咸 陽(yáng) 7 1 2 0 2 5 ) 1 前 言 “ 電 機(jī) 與 變 壓 器 ” 是 一 門(mén) 實(shí) 踐 性 很 強(qiáng) 的 專(zhuān) 業(yè) 基 礎(chǔ) 課 , 在 整 個(gè) 專(zhuān) 業(yè) 課 程 體 系 中 起 著 承 上 啟 下 的 作 用 。 其 中 變 壓 器 和 三 相 異 步 電 動(dòng) 機(jī) 是 本 課 程 中 的 重 要 內(nèi) 容 。 在 生 產(chǎn) 實(shí) 踐 中 , 若 變 壓 器 同 名 端 判 定 錯(cuò) 誤 , 將 會(huì) 使 變 壓 器 無(wú) 法 正 常 工 作 ; 若 三 相 異 步 電 動(dòng) 機(jī) 同 名 端 判 斷 錯(cuò) 誤 , 將 會(huì) 使 其 不 產(chǎn) 生 旋 轉(zhuǎn) 磁 場(chǎng) , 電 動(dòng) 機(jī) 不 旋 轉(zhuǎn) 。 為 了 保 證 變 壓 器 或 三 相 異 步 電 動(dòng) 機(jī) 的 正 常 運(yùn) 行 , 需 要 正 確 判 定 其 同 名 端 , 而 判 定 同 名 端 時(shí) 常 常 會(huì) 出 現(xiàn) 判 定 結(jié) 果 混 淆 的 情 況 。 在 此 用 相 同 的 判 定 方 法 來(lái) 歸 納 、 比 較 其 判 定 結(jié) 果 的 差 異 , 避 免 其 結(jié) 果 發(fā) 生 混 淆 , 以 便 使 學(xué) 生 更 好 地 掌 握 其 判 定 方 法 。 2 變 壓 器 與 三 相 異 步 電 動(dòng) 機(jī) 同 名 端 的 判 定 方 法 常 用 同 名 端 判 定 的 方 法 : 直 流 法 , 即 用 電 池( 3 V 、 6 V 、 9 V ) 和 萬(wàn) 用 表 判 定 其 同 名 端 。 ( 1 ) 變 壓 器 同 名 端 的 判 定( 如 圖 1 所 示 ) 變 壓 器 的 一 次 側(cè) 接 電 池 , 1 U 1 經(jīng) 開(kāi) 關(guān) K( K 斷 狀 態(tài) ) 接 電 池 正 極 , 1 U 2 接 電 池 負(fù) 極 , 2 U 1 接 萬(wàn) 用 表 正 表 筆 , 2 U 2 接 萬(wàn) 用 表 負(fù) 表 筆 , 此 時(shí) 萬(wàn) 用 表 置 直 流 毫 安 檔 。 當(dāng) 開(kāi) 關(guān) K 閉 合 的 瞬 間 , 觀 察 萬(wàn) 用 表 表 針 的 偏 轉(zhuǎn) 情 況 , 若 正 偏 , 則 1 U 1 和 2 U 1 或 1 U 2 和 2 U 2 為 同 名 端 ; 若 反 偏 , 則 1 U 1 和 2 U 2 或 1 U 2 和 2 U 1 為 同 名 端 。 ( 2 ) 三 相 異 步 電 動(dòng) 機(jī) 同 名 端 判 定( 如 圖 2 所 示 ) 取 任 意 一 相 為 參 照 相 , 按 圖 2 所 示 接 線 , 當(dāng) 開(kāi) 關(guān) K 閉 合 的 瞬 間 , 若 表 針 正 偏 , 則 U 1 和 W 2 或 U 2 和 W 1 為 同 名 端 ( U 1 和 W 2 或 U 2 和 W 2 即 為 首 端 或 尾 端 ) ; 若 反 偏 , 則 U 1 和 W 1 或 U 2 和 W 2 為 同 名 端 ( U 1 和 W 1 或 U 2 和 W 2 即 為 首 端 或 尾 端 ) 。 3 判 定 結(jié) 果 的 比 較( 如 下 表 所 示 ) 顯 然 , 用 相 同 的 方 法 判 定 變 壓 器 與 三 相 異 步 電 動(dòng) 機(jī) 的 同 名 端 , 其 結(jié) 果 是 截 然 不 同 的 。 總 之 , 判 定 變 壓 器 和 三 相 異 步 電 動(dòng) 機(jī) 的 同 名 端 在 實(shí) 際 應(yīng) 用 中 尤 為 重 要 , 所 以 在 其 同 名 端 的 判 定 實(shí) 踐 教 學(xué) 中 , 應(yīng) 充 分 注 意 到 判 定 結(jié) 果 的 差 異 , 從 而 加 深 對(duì) 同 名 端 判 定 方 法 的 理 解 及 其 判 定 結(jié) 果 的 正 確 認(rèn) 定 , 以 免 影 響 變 壓 器 或 三 相 異 步 電 動(dòng) 機(jī) 的 正 常 運(yùn) 行 。 ( 編 輯 昊 天 ) 作 者 簡(jiǎn) 介 : 賀 占 杰( 1 9 7 1 - ) , 男 , 助 理 實(shí) 驗(yàn) 師 。 收 稿 日 期 : 2 0 0 5 - 1 1 - 1 4 6 3 機(jī) 械 工 程 師 2 0 0 6 年 第 2 期 摘 要 : 如 何 判 定 變 壓 器 和 三 相 異 步 電 動(dòng) 機(jī) 同 名 端 是 容 易 混 淆 的 問(wèn) 題 , 文 中 從 判 定 的 方 法 及 判 定 結(jié) 果 的 差 異 入 手 , 對(duì) 其 做 了 有 益 的 探 討 , 以 期 在 教 學(xué) 過(guò) 程 中 使 學(xué) 生 易 于 掌 握 , 便 于 判 定 。 關(guān) 鍵 詞 : 同 名 端 ; 判 定 方 法 ; 結(jié) 果 差 異 中 圖 分 類(lèi) 號(hào) : T M 3 4 3 . 2 文 獻(xiàn) 標(biāo) 識(shí) 碼 : B 文 章 編 號(hào) : 1 0 0 2 - 2 3 3 3( 2 0 0 6 ) 0 2 - 0 0 6 3 - 0 1 類(lèi) 別 變 壓 器 三 相 異 步 電 動(dòng) 機(jī) 萬(wàn) 用 表 指 針 偏 轉(zhuǎn) 情 況 正 偏 反 偏 正 偏 反 偏 同 名 端 1 U 1 和 2 U 1 或 1 U 2 和 2 U 2 1 U 1 和 2 U 2 或 1 U 2 和 2 U 1 U 1 和 W 2 或 U 2 和 W 1 U 1 和 W 1 或 U 2 和 W 2 !!!!!!!!!! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!!!! 7 結(jié) 論 在 傳 統(tǒng) 機(jī) 械 制 造 業(yè) 中 , 組 合 機(jī) 床 仍 然 是 完 成 批 量 生 產(chǎn) 任 務(wù) 的 首 選 設(shè) 備 。 通 過(guò) 采 購(gòu) 現(xiàn) 有 的 機(jī) 床 功 能 部 件 , 并 進(jìn) 行 適 當(dāng) 改 造 , 在 盡 可 能 短 的 時(shí) 間 內(nèi) 制 造 出 符 合 功 能 要 求 的 機(jī) 床 , 是 跟 上 現(xiàn) 代 企 業(yè) 快 節(jié) 奏 的 一 種 有 效 方 法 。 而 隨 著 數(shù) 控 技 術(shù) 的 發(fā) 展 , 數(shù) 控 系 統(tǒng) 及 各 種 執(zhí) 行 部 件 已 經(jīng) 成 為 成 熟 的 部 件 , 選 購(gòu) 方 便 , 用 戶(hù) 服 務(wù) 也 有 較 好 的 保 證 。 選 用 數(shù) 控 設(shè) 備 進(jìn) 行 組 合 機(jī) 床 設(shè) 計(jì) , 既 可 以 使 控 制 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 簡(jiǎn) 單 , 工 作 穩(wěn) 定 可 靠 , 還 可 以 實(shí) 現(xiàn) 組 合 機(jī) 床 在 一 定 范 圍 內(nèi) 的 柔 性 調(diào) 整 , 所 以 數(shù) 控 組 合 機(jī) 床 將 是 組 合 機(jī) 床 設(shè) 計(jì) 的 一 個(gè) 新 突 破 點(diǎn) 。 [ 參 考 文 獻(xiàn) ] [ 1 ] [ 加 ] Y u s u f A l t i n t a s . 數(shù) 控 技 術(shù) 與 制 造 自 動(dòng) 化[ M ] . 羅 學(xué) 科 譯 . 北 京 : 化 學(xué) 工 業(yè) 出 版 社 , 2 0 0 2 . ( 編 輯 黃 荻 ) 作 者 簡(jiǎn) 介 : 鄭 建 喜( 1 9 7 3 - ) , 男 , 現(xiàn) 任 福 建 工 程 學(xué) 院 臺(tái) 鉆 廠 技 術(shù) 副 廠 長(zhǎng) , 工 程 師 , 工 程 碩 士 研 究 生 , 主 要 研 究 方 向 為 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 、 機(jī) 電 一 體 化 和 虛 擬 樣 機(jī) 。 收 稿 日 期 : 2 0 0 5 - 0 8 - 3 1 經(jīng) 驗(yàn) 借 鑒P r a c t i c a l E x p e r i e n c e