吳國(guó)雄

（廣東省技師學(xué)院）

摘　要：介紹汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體加工生產(chǎn)線基本構(gòu)成及HR3040加工中心結(jié)構(gòu)與加工工藝，分析生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的刀具檢測(cè)故障的原因，并通過加長(zhǎng)直線軸承、更換刀檢桿、改進(jìn)檢測(cè)裝置等方法，有效控制了加工中心刀具檢測(cè)裝置故障率，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的生產(chǎn)效率。

0　引言

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體生產(chǎn)線呈U型布置，展開全長(zhǎng)250m，加工設(shè)備31臺(tái)，輔助設(shè)備8臺(tái)，其中利用HR3040加工中心完成瓦蓋螺栓孔及油底殼螺栓孔的加工。2014年6-12月，刀具檢測(cè)故障共出現(xiàn)3040min，停機(jī)時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)生產(chǎn)線的正常運(yùn)行造成了嚴(yán)重影響。

1、加工中心HR3040設(shè)備結(jié)構(gòu)與加工工藝

加工中心HR3040（圖1）加工的部位為發(fā)動(dòng)機(jī)缸體瓦蓋螺栓孔及油底殼螺栓孔（圖2），加工工藝為：（1）工件定位；（2）滑臺(tái)前進(jìn)加工底孔；（3）轉(zhuǎn)塔旋轉(zhuǎn)切換主軸箱；（4）攻絲，同時(shí)對(duì)鉆頭進(jìn)行刀具折斷檢測(cè)。其中，刀檢機(jī)構(gòu)用于斷刀檢測(cè)以防止加工出不良品。

2、刀具檢測(cè)裝置的工作原理

如圖3所示，當(dāng)加工中心對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體進(jìn)行攻絲時(shí)，利用刀檢桿與刀具接觸時(shí)形成通路驅(qū)動(dòng)繼電器向PLC發(fā)信號(hào)，完成對(duì)刀具折斷的檢測(cè)。動(dòng)作順序：（1）刀檢油缸下降；（2）刀具檢測(cè)；（3）接通刀檢繼電器；（4）信號(hào)傳給PLC；（5）程序判定；（6）判定OK，油缸上升。

3、刀具檢測(cè)裝置故障原因分析

3.1刀具與刀檢桿連接有油污

刀具未折斷而出現(xiàn)的誤報(bào)警是HR3040/3041設(shè)備刀檢故障的主要現(xiàn)象，占到總故障的98.0％。檢測(cè)發(fā)現(xiàn)刀檢繼電器CR0及CR1不得電，其電壓為16V，低于正常工作電壓24。對(duì)刀具與刀檢桿接觸情況進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)接觸部分有油污，引起電阻增加，致使繼電器工作電壓降低，直至無法工作。

3.2刀具與刀檢桿位置偏移

如圖4所示，經(jīng)過測(cè)量與理論計(jì)算驗(yàn)證，當(dāng)頂絲擰緊后，刀檢配合間隙為12.5-12.3=0.2mm，反映到刀檢桿末端Z大偏差為232×0.2/32=1.45ｍｍ，大于標(biāo)準(zhǔn)要求（1ｍｍ），會(huì)導(dǎo)致刀檢桿位置偏離刀具。

4、刀具檢測(cè)裝置改進(jìn)

4.1檢測(cè)裝置的改進(jìn)

如圖5所示，利用光電開關(guān)進(jìn)行檢測(cè)，將刀具狀態(tài)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)的變化。借助光電元件將光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，具有精度高、反應(yīng)快、非接觸等優(yōu)點(diǎn)，徹底消除了油污對(duì)感應(yīng)信號(hào)的影響。

4.2降低末端檢測(cè)部分的晃動(dòng)量

為了降低刀檢桿末端檢測(cè)部分的晃動(dòng)量，確保其與刀具緊密貼合，減少磨損量，將原有刀檢直線軸承長(zhǎng)度由32ｍｍ改為60ｍｍ，經(jīng)測(cè)算刀檢桿末端Z大偏差為232×0.2/60≈0.77ｍｍ，小于標(biāo)準(zhǔn)要求（1ｍｍ），從而大大減少了刀檢桿位置與刀具的偏離（圖6）。

5、結(jié)語(yǔ)

根據(jù)刀具檢測(cè)裝置的工作原理，分析刀具檢測(cè)裝置故障現(xiàn)象，故障原因是刀具與刀檢桿連接有油污及刀具與刀檢桿位置偏移，通過采用光電開關(guān)進(jìn)行檢測(cè)及增加刀檢直線軸承長(zhǎng)度，有效控制了刀具未折斷而出現(xiàn)的誤報(bào)警。

來源：《機(jī)電信息》2015年第21期