NS9210半自动磁极螺钉拧紧机的研制.doc

ＮＳ９２１０半自动磁极螺钉拧紧机的研制邢长元郑家燧摘要本文论述了研制半自动磁极螺钉拧紧机的必要性和可行性，进行了整机结构及驱动系统设计，对浮动头、涨胎夹具及锥头跟踪装置等关键部件进行了设计计算。介绍了设备投产后的良好效果。关键词机电一体化；自动入口定转矩紧丝１问题的提出及方案的制定１．１问题的提出在磁电机装配过程中将磁极用螺钉固定在机壳上（俗称紧丝）是一个关键的工序。每台磁电机上有四个紧固螺钉，如图１所示。紧固磁极的预紧转矩有定值要求，四个品种额定转矩的范围在２５Ｎ．Ｍ～５５Ｎ．Ｍ以内。同时要求四个螺钉转矩的一致性误差不应超过５％，否则磁电机在使用过程中螺钉将产生松动或在生产装配过程中壳体内腔尺寸不够，这样均严重影响产品质量和使用效果。目前国内生产厂家磁极的紧丝多数采用电动板手人工操作，单头紧丝，少数厂家用台钻改成单头紧丝机。这些设备的缺点是图１机壳装配图１．磁极２．紧固螺钉（Ｍ１０）３．机壳（１）改锥头用人工对准螺钉十字口，且为单头安装效率低。（２）电动改锥头启动之后再入螺钉十字口，容易损坏十字口。（３）转矩难以定值，四个螺钉的紧固力一致性差。（４）工人的劳动强度大。国内本行业生产单位约１５０多家，都有改进工艺的需求，针对上述情况，为此提出研制一台半自动磁极螺钉拧紧机。１．２方案的制定结合用户需要，以及可能达到的技术要求，我们拟定了半自动螺钉拧紧机的技术方案。（１）主机的安装型式为立式，便于工件装卸，经过一次装夹，可以同时完成四只螺钉的紧固以便提高生产效率。（２）模拟人工操作，自动完成紧丝作业，即改锥头自动寻找并进入螺钉口，先使螺钉预紧固，再由冲动动作实现定转矩紧丝。（３）改锥头浮动，以利自动寻找螺钉口，转矩可调，可预设定以适应不同产品要求，并且实现定转矩装配，冲动次数可调，以适应产品要求。（４）整机采用ＰＬＣ可编程序控制，实现自动紧丝。同时，可适应不同产品的装配要求，便于程序调整。（５）能适应四种规格的磁电机装配作业。四种规格的型号是ＱＤ０４８－１０１、ＱＤ１２０４－１０１、ＱＤ１２０１Ａ－１０１及ＱＤ１２５５－１０１。定转矩的螺纹联接是一个复杂的问题，它和联接的材料、热处理状态及摩擦因数等因素有关，因此要想得到准确的预紧力是十分困难的。我们经过查阅有关资料和分析论证，最后确定了两步紧固的方法，即第一步，以液压马达为动力，连续转动锥头，完成螺钉的预紧。由于液压马