组合机床深孔钻分级进给机构的使用与改进.pdf

46组合机床深孔钻分级进给机构的使用与改进刘琳孙彬年（一拖（洛阳）开创装备有限公司，河南471004）摘要：对深孔钻屑组合机床分级进给机构进行改进后，达到了简化结构、方便调整、减少故障的目的。关键词：深孔钻组合机床；分级进给；控制系统；设备改进中图分类号：TG52文献标识码：AApplicationandModificationofStepFeedMechanismofDeepDrillCombinedMachiningToolLiuLin，SunBinnianAbstract:Afterthemodificationofstepfeedmechanismofdeepdrillcombinedmachinetool,simplifyingstructure,convenientadjustmentandreducingfaultratehavebeenproved.Keywords:deepdrillcombinedmachinetool；stepfeed；controlsystem；equipmentmodification1前言拖拉机内燃机上的曲轴、连杆、缸体等都有深孔配置，这给加工造成了较大的难度。用配备了分级进给机构的组合机床可以加工深孔，但是在结构、调整方法和可靠性等方面还存在诸多问题。本人根据多年从事组合机床电气系统设计和生产的经验，对HY型和BEP12型两种分级进给机构进行了改进。2HY型和BEP12型分级进给机构介绍2.1HY型液压滑台分级进给机构液压滑台分级进给机构(HY32A-F91)多用于多孔的深孔钻屑。硬件控制结构上配有分级进、分级退、钻孔终点、钻孔原位及工进移动挡块复位五个行程开关及相应的压块，加上直流24V电磁铁和一个行程调速阀。分级进和分级退控制开关分别采用两个X2型的行程开关，它与行程调速阀、24V电磁铁在滑台一侧固定；滑台终点、滑台原位开关为一组合行程开关在滑台的另一侧固定，钻屑进给速度靠行程调速阀调节实现。其工作原理为：滑台原位启动快进进给档块压下行程调速阀滑台工进进给到分级退开关处滑台快退快退到分级进开关处滑台再快进机械档块再压下行程调速阀滑台再工进分级退压块压下分级退开关滑台快退。滑台这样循环往复,一直待加工到孔深的位置压下加工终点开关滑台快退压下档铁复位开关电磁铁动作（弹出）档铁复位滑台继续快退压下原位开关滑台快退停止。这种分级进给机构的分级进给档铁是可移动档铁，工作时它相对于动力头来讲是不断向后移，即每一次钻孔进给多长，档铁就后移多长。这种机构除组合行程开关固定不能调整以外，其余行程开关、压块皆可根据需要进行调整。这种分级进给机构常常出现的故障是：当上一个零件的孔加工完成后进行下一个零件的加工时滑台不再工作。经分析，这是电磁铁没能及时复位分级进给档铁所致。而导致这种情况的原因有3种：（1）复位行程开关发信号电磁铁铁芯动作不灵活；（2）行程开关压铁与电磁铁之间的距离不合适，无法确保电磁铁动作灵敏；同时压铁松动也会导致开关闭合不好；（3）是这种行程开关用久以后，其滑轮损坏，致使开关不起作用。只要这三种情况之一存在就会使机床瘫痪。2.2BEP12型液压滑套式钻屑动力头分级进给机构液压滑套式钻屑动力头分级进给机构用于单孔的深孔钻屑，它采用的是一个四组合行程开关。该机构图在安装、控制上都比较简单。分级进给的收稿日期：20061122作者简介：刘琳（1962），女，工程师，从事机床电气设计工作。孙彬年（1939），男，高级工程师，从事机床机械设计工作。设备作者：刘琳孙彬年组合机床深孔钻分级进给机构的使用与改进47重型机械科技HEAVYMACHINERYSCIENCEANDTECHNOLOGYNo.2June2007深度由程序设计时间来控制，进给速度的改变由控制液压站上的阀来实现。其工作原理为：移动轴原位启动，先快进压工进开关工进进给到设定钻孔时间快退快退压分级进开关又快进又压下工进开关又工进又快退循环往复，一直加工到孔深的位置压下加工终点开关轴快退同时移动滑块在快退中复位。这种分级进给的档块复位方式与第一种有所不同，它的结构是这样的：行程开关压块的板槽固定在移动轴上随轴一同移动，固定在槽板的压块在移动中压行程开关，控制滑台往复运动；一根直径为8mm的铁杆固定在一不移动的底板上，它的长短根据零件需钻孔的深度进行调整，在加工完深孔后，移动轴最后一次快退时，移动滑块复位到机床加工初始位。分级进给的次数由程序中设计的钻孔时间和调整加工终点开关位置及铁杆的长短共同配合控制。这种结构程序设计上较简单，故障率低较。3对两种分级进给装置的改进3.1功率监控器在深孔钻机床上的应用上述两种分级进给机构形式的机床都是在手动形式下实现分级进给的次数和加工深度，不存在保护钻头及提高加工效率的问题，我厂尝试把大连组合机床研究所生产的功率监控器应用在深孔钻屑组机上，让它与HY型深孔钻分级进给机构配合，监控钻屑过程的功率并及时发退出（当钻头功率增大时滑台返回）信号。即钻孔时钻头钻屑功率在参数选择的范围内时，就继续钻屑，不受人为时间、钻孔距离的限制。当钻头磨损或钻屑中碰到硬点，导致钻头扭矩增大时，增大的扭矩信号反映到功率监控器上使功率监控器同时发出反馈信号给机床，钻屑滑台就快退，在保护钻头的同时效率也提高了。由于这种功率监控器只能配用一个钻头，并且价格较贵，所以，一般的深孔钻机床不增配此装置。这种带有功率监控器的深孔钻机床只用于钻头细长的深孔零件加工。3.2对HY型液压滑台分级进给机构的改进针对电磁铁不能及时复位分级进给档铁这一情况，可以利用工件加工终点行程开关，使它在发给滑台快速返回信号的同时也给电磁铁发一个信号，电磁铁提前接到信号，使复位档销提前弹出，做好复位准备。同时组合开关（JW2-11Z/5）比X2型故障率小很多，不易损坏，也不用单独去调整它，改进后机床运行效果很好，故障率大大降低。参照BEP12型分级进给机构形式对HY型机构进行改进。将直流电磁铁、X2型行程开关省去，把行程调速阀改成单相阀安装在液压站上，这样可以使机床移动压块尺寸缩小、数量减少，简化滑台上的分级机构。具体过程是这样的：把HY型分级进给机械装有组合行程开关的一侧槽板上加一个分级进压块，同时配装一个固定的复位杆实现移动滑块的复位，槽板进行侧固定。用时间控制钻孔的深度，而加工时间则在程序设计时考虑。槽板上要配置有加工终点开关压块和滑台原位开关压块。组合行程开关上配有相应的开关触点以实现机床深孔钻屑的完成。改进后的工作过程为：滑台原位启动滑块压工进开关滑台工进设定钻孔的时间到滑台快退退到分级