摘　要：介紹汽車發動機缸體加工生產線基本構成及ＨＲ３０４０加工中心結構與加工工藝，分析生（shēng）產過程中出現的刀（dāo）具檢測故障的原因，並通過加長直線軸承、更換刀檢杆（gǎn）、改進（jìn）檢測裝置等方法，有（yǒu）效控製（zhì）了加工中心刀具檢測裝置故障率，提高了發動機缸體的生產效率。

      ０　引言

      汽車發動機缸（gāng）體生產線呈Ｕ 型布（bù）置，展開全長２５０ｍ，加工（gōng）設備３１台，輔助設備８台（tái），其中利（lì）用ＨＲ３０４０加（jiā）工中心完成瓦蓋螺（luó）栓孔及油底殼螺栓孔的加工。２０１４年６—１２月，刀具檢測故障共出現３　２４０ｍｉｎ，停機時間長，對（duì）生產線的正常運行造（zào）成了嚴重影（yǐng）響。

      １、　加工中心ＨＲ３０４０設備結構與加（jiā）工工藝

  
      加工中心ＨＲ３０４０（圖１）加工的部位為發動機缸體瓦蓋螺栓孔（kǒng）及油底殼螺栓孔（圖２），加工（gōng）工藝為：（１）工件定位；（２）滑台前進加工底孔；（３）轉塔旋轉切換主（zhǔ）軸箱；（４）攻絲，同時對鑽頭進行刀具折（shé）斷檢測。其中，刀檢機構用於斷刀（dāo）檢測（cè）以防止加工出不良品。

      ２　、刀具檢測裝（zhuāng）置的工作原理

     如圖３所示，當加工中心對發動機缸體（tǐ）進行（háng）攻絲（sī）時，利用刀檢杆與刀具接觸時形成通路驅動繼電器向ＰＬＣ發信號（hào），完成對刀具折斷的檢測。動作順序：（１）刀檢油缸下降；（２）刀具檢（jiǎn）測；（３）接通（tōng）刀檢繼電器；（４）信號傳給ＰＬＣ；（５）程序判定；（６）判（pàn）定ＯＫ，油缸上升。

      ３　、刀具檢（jiǎn）測裝置故障原因分析

      ３．１　刀具與刀檢杆連接有（yǒu）油汙

     刀具未折斷而出現的誤報警是ＨＲ３０４０／３０４１設（shè）備刀（dāo）檢故障的主要現象，占到總故障的９８．０％。檢測發現刀（dāo）檢繼電器ＣＲ０及ＣＲ１不得電，其電壓為１６Ｖ，低於正（zhèng）常工作電壓２４Ｖ。對刀具與（yǔ）刀檢杆接觸情況進行檢查，發現接觸部分有油汙，引起電（diàn）阻增加，致使繼電器工作電壓（yā）降低，直至無法工作。

      ３．２　刀具與刀檢杆位置偏移

      如圖４所示，經過測量與理論計（jì）算驗證（zhèng），當頂絲擰（nǐng）緊後，刀檢配合間隙為１２．５－１２．３＝０．２ｍｍ，反映到刀檢杆（gǎn）末端（duān）最大偏差（chà）為２３２×０．２／３２＝１．４５ｍｍ，大於標準要求（１ｍｍ），會（huì）導致刀檢杆位置偏離刀具。

      圖３　刀具檢測裝置的工作原理

      圖４　刀具與刀（dāo）檢杆（gǎn）位置偏移計算

      ４　、刀具檢測裝置改進（jìn）

     ４．１　檢測裝置的改進

      如圖５所示，利用光電（diàn）開關進（jìn）行檢測，將刀具狀態轉換為光信號的變化（huà）。借助光電（diàn）元件將光信號轉變為（wéi）電信號，具有精度高、反應快、非接觸等（děng）優點（diǎn），徹底消除了油（yóu）汙對感應信號的（de）影響。

      圖５　檢測裝置
 

      ４．２　降低末端檢測部分的晃動量

     為了降低刀檢杆末端（duān）檢測部分的晃動量，確保其與刀具緊密貼合，減少磨損（sǔn）量，將原有刀檢直線軸（zhóu）承（chéng）長度由３２ｍｍ改為６０ｍｍ，經測算刀檢杆末端最大（dà）偏（piān）差為２３２×０．２／６０≈０．７７ｍｍ，小於標（biāo）準要求（１ｍｍ），從而大大減（jiǎn）少了刀（dāo）檢杆位（wèi）置與刀具的偏離（圖６）

      圖６　修改後偏移計算

      ５、　結語

     根據（jù）刀具檢測裝置的（de）工作原理，分（fèn）析刀具（jù）檢測裝置故障現象，故障原因是刀具與刀檢杆連接（jiē）有（yǒu）油汙及刀具（jù）與刀檢杆位置偏移，通過采用光電開（kāi）關進行檢測及增加（jiā）刀檢直線軸承長度，有效控製（zhì）了刀具未折斷而出現的誤報警。