俄羅斯２Ａ６３７型（xíng）數控鏜銑床主（zhǔ）軸鬆拉刀機構改造
2020-11-26 來源：寧（níng）夏天地奔牛實業集團有限公司（sī） 作（zuò）者：張帆
摘要：針對２Ａ６３７型數控鏜統床（chuáng）經常出現鬆刀、掉刀以及鬆拉刀機構可維修性差的（de）問題，為了提高設備安全性和可靠性（xìng），降低（dī）故障率，提高（gāo）使用性能，提出了一種利用碟簧拉緊、液壓鬆開的主軸鬆（sōng）拉刀機構設計改造方法。
關鍵詞：數（shù）控鏜銑床；鬆拉刀機構（gòu）；改造
０ 引言
公司１９９２年從俄羅斯伊萬諾瓦機（jī）床廠，引進了１台型號為２Ａ６３７的（de）數控鏜銑床，用於鏜孔和銑削平麵（miàn）。隨著使用年限的增加，鎖緊電機故障越來越頻發，設備鬆拉刀機構經常處於帶病工作狀態，故（gù）障停機率高，工作（zuò）可（kě）靠性差，近期出現了多次掉刀、撞刀現象，先後導致了多個工件的直接報廢，給員工的（de）生命財產和公司（sī）的生產（chǎn）經營（yíng）帶來嚴重威（wēi）脅。考慮到設備主體結構（gòu）合理（lǐ），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（dìng），對不適宜的鬆拉刀（dāo）機構提出改造意見，編製了設計改（gǎi）造方案（àn），經充（chōng）分論證可行後實施了改造。
１、改造原因
由於設備生產製造年代久（jiǔ）遠（yuǎn），原有的專用（yòng）非標電機現（xiàn）已淘汰，無法采購。雖然曾多次聯（lián）係國內電機修理（lǐ）廠家尋求修理，最終因為電機本身結構複雜，電機修理可參（cān）考的資料非常有限等原因，許多修理廠家從技（jì）術層麵對修複的可行座進行（háng）了否定。為此，在已有改造經驗基礎上，嚐試對俄羅斯（sī）２Ａ６３７型數控鏜銑床主（zhǔ）軸鬆拉刀機（jī）構進行了設計改造（zào）。
２、改造可行性研究
２．１改造前基本情況概述
２．１．１鬆拉刀機構組（zǔ）成
改造前數控鏜銑床主軸鬆拉刀機構，主要＿鎖緊電機和鎖緊（jǐn）螺杆兩部分組成，鎖緊（jǐn）電機為銅滑環式三相異步電機，與（yǔ）行星齒輪減速器固連；鎖緊螺杆由傳動螺杆和彈簧兩（liǎng）部分組成。
２．１．２工作原理
刀具鎖緊（jǐn）和鬆開是（shì）通過電（diàn）機正反轉來實現（xiàn）。具體過程為：電機帶動行（háng）星齒輪減速器正反轉運動，齒輪減速（sù）器驅動螺杆正反向旋轉，旋轉至鎖緊和鬆開位置後，在行星齒輪（lún）減速器和鎖（suǒ）緊（jǐn）螺杆上彈簧的共同作用下，行（háng）星齒輪減（jiǎn）速器內的鋼珠位置發生變化，使得鎖緊電機內的圓（yuán）柱銷彈出和縮回，觸（chù）動（dòng）微動開關，對刀具鎖緊到位和鬆開到位信號進行反饋來實（shí）現控製。
２．２改（gǎi）造可（kě）行性分析
２Ａ６３７型數控（kòng）鏜銑床為（wéi）公司二十多年前從俄羅斯購進的設備，當時由於受技術等條（tiáo）件的限製（zhì），設備主軸鬆拉刀機構采（cǎi）用電機驅動減速器，減速器帶動螺杆旋轉（zhuǎn）的方式來實（shí）現鬆刀和拉刀，這種結構設計本身比（bǐ）較繁瑣，可靠性差，現在機床設計中基本已不再沿用。考慮到現行機床設計中主軸鬆、拉刀多采用液壓鬆開、碟簧拉（lā）緊的設計思路（lù），且之前有過類似的改造經驗，改造後的設（shè）備經驗證運行良好。基於此，我們在充分考慮主軸鏜杆現有結構，核算主軸鬆、拉刀所需力的基礎上，提出了利用碟簧拉刀、液（yè）壓油缸鬆刀的設計方法，應用於２Ａ６３７型數控鏜銑（xǐ）床主軸鬆拉刀機構的設計（jì）改造。
3、主軸鬆拉刀機構設計
３．１設計簡介
本設計采用拉杆式刀具鎖緊、鬆開裝置，其主要由液（yè）壓油 缸、拉杆、蝶形（xíng）彈簧組等構成，拉（lā）刀機構采用蝶（dié）形彈簧實施拉緊， 利用液壓油缸克（kè）服碟簧（huáng）拉力實現鬆刀，鬆拉刀工作安全可靠。
３．２鬆（sōng）拉刀工作原理
３．２．１鬆刀過（guò）程
鬆刀過程中，雙作用（yòng）油缸在葉片泵輸出的高壓油驅動下，產生６０ｋＮ的鬆刀力，用以（yǐ）克服３５ ｋＮ碟簧拉力，來實現鬆（sōng）刀。具體過程：接到（dào）控製信（xìn）號指令，二位四通電磁換向閥電磁鐵（tiě）得電，換向閥切換至右（yòu）位（wèi）工作（zuò），鬆刀油路接通；同時，電機啟動，帶動油泵開始工作。油泵輸出（chū）的油液，經精過濾器、單向閥、二位四通電磁（cí）換（huàn）向（xiàng）閥（fá）右位，進（jìn）入鬆刀油缸無杆（gǎn）腔，活塞杆在壓力油產生的推力下向左移動（液壓油缸產生的推（tuī）力隨負載碟簧的增（zēng）大而增大），當活塞（sāi）杆上產（chǎn）生（shēng）的推力足以克服負載（zǎi）碟簧的阻（zǔ）力時，油缸活塞（sāi）接觸並（bìng）推動拉杆，使拉杆、拉爪向主軸前端移動並壓縮蝶形彈簧組，蝶形彈（dàn）簧（huáng）組在拉杆的前移過程中產生很大的彈性變形，從而打開拉爪，拉抓（zhuā）將拉丁鬆開，以實現鬆刀的目的。與此同時，有杆腔的油液經換向閥回油箱，當感應開關收到反饋信號後，至此（cǐ），一個鬆刀動作結束（shù）。新設計的（de）鬆刀油缸液壓控製原理如圖１所示。
圖１鬆刀油缸液（yè）壓原理
３．２．２拉刀過程（chéng）
重新上刀後點（diǎn）擊拉緊（jǐn）按鈕，發出拉緊指令後，無需重新啟動液壓（yā）泵，鬆刀油缸在蝶形彈簧（huáng）組複位力（lì）作用下（xià）自（zì）動縮回與拉杆脫（tuō）開。與（yǔ）此同時，蝶形彈簧組（zǔ）帶（dài）動拉爪、拉（lā）杆（gǎn）向主軸後端（duān）移動，直至蝶（dié）形彈簧組恢複到未受液壓缸（gāng）推動前的位置及狀態，依靠蝶形彈簧（huáng）組自身的彈力拉住拉（lā）爪，當接近開關收到反饋信號後，完成拉緊動作。
３．３技術特（tè）點
刀具的刀（dāo）柄完全依靠蝶（dié）形彈簧組產生的拉緊力（lì）進行拉緊（jǐn），避免工作時因突然（rán）停電造（zào）成刀具脫落。液壓油缸活塞（sāi）杆前後設有兩個極限（xiàn）位置，裝有接近開關，用於（yú）刀具鬆開和拉緊到位後發出反饋 信號。當蝶形彈簧組將刀（dāo）具拉緊時，油缸伸（shēn）出活塞杆端部與拉杆間有（２￣４）ｍｍ間（jiān）隙，可（kě）有效避（bì）免主軸高速旋（xuán）轉時，造成端麵摩擦粘連。
4、結論
采用碟簧拉刀，液壓鬆刀的設計方法，重新設計了（le）主（zhǔ）軸鬆拉刀裝置，有效（xiào）解決了俄羅斯２Ａ６３７型數控鏜銑床主（zhǔ）軸掉到問（wèn）題，增強了設備的安全可靠性和可維修性（xìng），降低了（le）設備故（gù）障率，提高了設備（bèi）技術狀態，延長了設備使（shǐ）用壽命，確保了設備最大限度的發揮其（qí）使用效能。
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