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俄羅斯２Ａ６３７型數控鏜銑床主軸松拉刀機構改造

2020-11-26 來源：寧夏天地奔牛實業集團有限公司作者：張帆

摘要：針對２Ａ６３７型數控鏜統床經常出現松刀、掉刀以及松拉刀機構可維修性差的問題，為了提高設備安全性和可靠性，降低故障率，提高使用性能，提出了一種利用碟簧拉緊、液壓松開的主軸松拉刀機構設計改造方法。

關鍵詞：數控鏜銑床；松拉刀機構；改造

０引言

公司１９９２年從俄羅斯伊萬諾瓦機床廠，引進了１臺型號為２Ａ６３７的數控鏜銑床，用于鏜孔和銑削平面。隨著使用年限的增加，鎖緊電機故障越來越頻發，設備松拉刀機構經常處于帶病工作狀態，故障停機率高，工作可靠性差，近期出現了多次掉刀、撞刀現象，先后導致了多個工件的直接報廢，給員工的生命財產和公司的生產經營帶來嚴重威脅。考慮到設備主體結構合理，傳動性能和精度保持較好，工作承載力較大等優點，經研究決定，對不適宜的松拉刀機構提出改造意見，編制了設計改造方案，經充分論證可行后實施了改造。

１、改造原因

由于設備生產制造年代久遠，原有的專用非標電機現已淘汰，無法采購。雖然曾多次聯系國內電機修理廠家尋求修理，最終因為電機本身結構復雜，電機修理可參考的資料非常有限等原因，許多修理廠家從技術層面對修復的可行座進行了否定。為此，在已有改造經驗基礎上，嘗試對俄羅斯２Ａ６３７型數控鏜銑床主軸松拉刀機構進行了設計改造。

２、改造可行性研究

２．１改造前基本情況概述

２．１．１松拉刀機構組成

改造前數控鏜銑床主軸松拉刀機構，主要＿鎖緊電機和鎖緊螺桿兩部分組成，鎖緊電機為銅滑環式三相異步電機，與行星齒輪減速器固連；鎖緊螺桿由傳動螺桿和彈簧兩部分組成。

２．１．２工作原理

刀具鎖緊和松開是通過電機正反轉來實現。具體過程為：電機帶動行星齒輪減速器正反轉運動，齒輪減速器驅動螺桿正反向旋轉，旋轉至鎖緊和松開位置后，在行星齒輪減速器和鎖緊螺桿上彈簧的共同作用下，行星齒輪減速器內的鋼珠位置發生變化，使得鎖緊電機內的圓柱銷彈出和縮回，觸動微動開關，對刀具鎖緊到位和松開到位信號進行反饋來實現控制。

２．２改造可行性分析

２Ａ６３７型數控鏜銑床為公司二十多年前從俄羅斯購進的設備，當時由于受技術等條件的限制，設備主軸松拉刀機構采用電機驅動減速器，減速器帶動螺桿旋轉的方式來實現松刀和拉刀，這種結構設計本身比較繁瑣，可靠性差，現在機床設計中基本已不再沿用?？紤]到現行機床設計中主軸松、拉刀多采用液壓松開、碟簧拉緊的設計思路，且之前有過類似的改造經驗，改造后的設備經驗證運行良好?；诖耍覀冊诔浞挚紤]主軸鏜桿現有結構，核算主軸松、拉刀所需力的基礎上，提出了利用碟簧拉刀、液壓油缸松刀的設計方法，應用于２Ａ６３７型數控鏜銑床主軸松拉刀機構的設計改造。

3、主軸松拉刀機構設計

３．１設計簡介

本設計采用拉桿式刀具鎖緊、松開裝置，其主要由液壓油缸、拉桿、蝶形彈簧組等構成，拉刀機構采用蝶形彈簧實施拉緊，利用液壓油缸克服碟簧拉力實現松刀，松拉刀工作安全可靠。

３．２松拉刀工作原理

３．２．１松刀過程

松刀過程中，雙作用油缸在葉片泵輸出的高壓油驅動下，產生６０ｋＮ的松刀力，用以克服３５ｋＮ碟簧拉力，來實現松刀。具體過程：接到控制信號指令，二位四通電磁換向閥電磁鐵得電，換向閥切換至右位工作，松刀油路接通；同時，電機啟動，帶動油泵開始工作。油泵輸出的油液，經精過濾器、單向閥、二位四通電磁換向閥右位，進入松刀油缸無桿腔，活塞桿在壓力油產生的推力下向左移動（液壓油缸產生的推力隨負載碟簧的增大而增大），當活塞桿上產生的推力足以克服負載碟簧的阻力時，油缸活塞接觸并推動拉桿，使拉桿、拉爪向主軸前端移動并壓縮蝶形彈簧組，蝶形彈簧組在拉桿的前移過程中產生很大的彈性變形，從而打開拉爪，拉抓將拉丁松開，以實現松刀的目的。與此同時，有桿腔的油液經換向閥回油箱，當感應開關收到反饋信號后，至此，一個松刀動作結束。新設計的松刀油缸液壓控制原理如圖１所示。