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文 獻(xiàn) 資 料 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 生 姓 名 錢 俊 班 級(jí) B機(jī)制077 學(xué) 號(hào) 0710101715 指 導(dǎo) 教 師 袁 健 文 獻(xiàn) 資 料 [1]李月琴，任新梅，弓申. 變速箱上蓋撥叉孔鉆擴(kuò)鉸三工位組合機(jī)床設(shè)計(jì) [J]．制造技術(shù)與機(jī)床，2010，(07):67-70 [2]周曉雄. 活動(dòng)模板式鉆孔與攻絲組合機(jī)床設(shè)計(jì)[J]. 裝備制造技術(shù)，2009，(12):138-140 [3]陸學(xué)勝; 張建伍. 曲軸軸端內(nèi)孔加工組合機(jī)床的設(shè)計(jì)[J]. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)，2006,(4):93-97 [4]丁貴軍; 王碩煜; 楊鈞; 吳昊川. 深孔鉆組合機(jī)床的設(shè)計(jì)及制造[J]. 安徽冶金科技職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2009，(4):24-26 [5]于建波; 王丹. 雙端面銑組合機(jī)床改造[J]. 哈爾濱軸承.2009，(4):53-55 [6]周靜; 徐慧娟; 張隆平; 鐘麗蓉. 銑、鉆組合夾具的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J]. 中小企業(yè)管理與科技(下旬刊),2010,(12):271-272 [7]崔曉蘭. 氣連桿零件銑床專用夾具設(shè)計(jì)[J]. 才智,2009,(9):134 [8]鄭建喜. 銑鉆汽車“十字”軸的組合機(jī)床設(shè)計(jì)[J]. 機(jī)械工程師, 2006, (2):61-63 [9]唐春暉; 朱作君; 李海強(qiáng). 組合機(jī)床加工中鉆頭異常折斷故障分析[J]. 金屬加工(冷加工), 2009:54-55 [10]劉琳; 孫彬年. 組合機(jī)床深孔鉆分級(jí)進(jìn)給機(jī)構(gòu)的使用與改進(jìn)[J]. 重型機(jī)械科技, 2007:46-47 46 組 合 機(jī) 床 深 孔 鉆 分 級(jí) 進(jìn) 給 機(jī) 構(gòu) 的 使 用 與 改 進(jìn) 劉 琳 孫 彬 年 （ 一 拖 （ 洛 陽 ） 開 創(chuàng) 裝 備 有 限 公 司 ， 河 南 471004） 摘 要 ： 對(duì) 深 孔 鉆 屑 組 合 機(jī) 床 分 級(jí) 進(jìn) 給 機(jī) 構(gòu) 進(jìn) 行 改 進(jìn) 后 ， 達(dá) 到 了 簡(jiǎn) 化 結(jié) 構(gòu) 、 方 便 調(diào) 整 、 減 少 故 障 的 目 的 。 關(guān) 鍵 詞 ： 深 孔 鉆 組 合 機(jī) 床 ； 分 級(jí) 進(jìn) 給 ； 控 制 系 統(tǒng) ； 設(shè) 備 改 進(jìn) 中 圖 分 類 號(hào) ： TG52 文 獻(xiàn) 標(biāo) 識(shí) 碼 ： A Application and Modification of Step Feed Mechanism of Deep Drill Combined Machining Tool Liu Lin， Sun Binnian Abstract: After the modification of step feed mechanism of deep drill combined machine tool, simplifying structure, convenient adjustment and reducing fault rate have been proved. Key words: deep drill combined machine tool; step feed; control system; equipment modification 1 前 言 拖 拉 機(jī) 內(nèi) 燃 機(jī) 上 的 曲 軸 、 連 桿 、 缸 體 等 都 有 深 孔 配 置 ， 這 給 加 工 造 成 了 較 大 的 難 度 。 用 配 備 了 分 級(jí) 進(jìn) 給 機(jī) 構(gòu) 的 組 合 機(jī) 床 可 以 加 工 深 孔 ， 但 是 在 結(jié) 構(gòu) 、 調(diào) 整 方 法 和 可 靠 性 等 方 面 還 存 在 諸 多 問 題 。 本 人 根 據(jù) 多 年 從 事 組 合 機(jī) 床 電 氣 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 和 生 產(chǎn) 的 經(jīng) 驗(yàn) ， 對(duì) HY 型 和 BEP 12 型 兩 種 分 級(jí) 進(jìn) 給 機(jī) 構(gòu) 進(jìn) 行 了 改 進(jìn) 。 2 HY 型 和 BEP12 型 分 級(jí) 進(jìn) 給 機(jī) 構(gòu) 介 紹 2.1 HY 型 液 壓 滑 臺(tái) 分 級(jí) 進(jìn) 給 機(jī) 構(gòu) 液 壓 滑 臺(tái) 分 級(jí) 進(jìn) 給 機(jī) 構(gòu) (HY32A-F91) 多 用 于 多 孔 的 深 孔 鉆 屑 。 硬 件 控 制 結(jié) 構(gòu) 上 配 有 分 級(jí) 進(jìn) 、 分 級(jí) 退 、 鉆 孔 終 點(diǎn) 、 鉆 孔 原 位 及 工 進(jìn) 移 動(dòng) 擋 塊 復(fù) 位 五 個(gè) 行 程 開 關(guān) 及 相 應(yīng) 的 壓 塊 ， 加 上 直 流 24V電 磁 鐵 和 一 個(gè) 行 程 調(diào) 速 閥 。 分 級(jí) 進(jìn) 和 分 級(jí) 退 控 制 開 關(guān) 分 別 采 用 兩 個(gè) X2 型 的 行 程 開 關(guān) ， 它 與 行 程 調(diào) 速 閥 、 24V 電 磁 鐵 在 滑 臺(tái) 一 側(cè) 固 定 ； 滑 臺(tái) 終 點(diǎn) 、 滑 臺(tái) 原 位 開 關(guān) 為 一 組 合 行 程 開 關(guān) 在 滑 臺(tái) 的 另 一 側(cè) 固 定 ， 鉆 屑 進(jìn) 給 速 度 靠 行 程 調(diào) 速 閥 調(diào) 節(jié) 實(shí) 現(xiàn) 。 其 工 作 原 理 為 ： 滑 臺(tái) 原 位 啟 動(dòng) — — 快 進(jìn) — — 進(jìn) 給 檔 塊 壓 下 行 程 調(diào) 速 閥 — — 滑 臺(tái) 工 進(jìn) — — 進(jìn) 給 到 分 級(jí) 退 開 關(guān) 處 — — 滑 臺(tái) 快 退 — — 快 退 到 分 級(jí) 進(jìn) 開 關(guān) 處 — — 滑 臺(tái) 再 快 進(jìn) — — 機(jī) 械 檔 塊 再 壓 下 行 程 調(diào) 速 閥 — — 滑 臺(tái) 再 工 進(jìn) — — 分 級(jí) 退 壓 塊 壓 下 分 級(jí) 退 開 關(guān) — — 滑 臺(tái) 快 退 。 滑 臺(tái) 這 樣 循 環(huán) 往 復(fù) ,一 直 待 加 工 到 孔 深 的 位 置 壓 下 加 工 終 點(diǎn) 開 關(guān) — — 滑 臺(tái) 快 退 壓 下 檔 鐵 復(fù) 位 開 關(guān) — — 電 磁 鐵 動(dòng) 作 （ 彈 出 ） — — 檔 鐵 復(fù) 位 — — 滑 臺(tái) 繼 續(xù) 快 退 壓 下 原 位 開 關(guān) — — 滑 臺(tái) 快 退 停 止 。 這 種 分 級(jí) 進(jìn) 給 機(jī) 構(gòu) 的 分 級(jí) 進(jìn) 給 檔 鐵 是 可 移 動(dòng) 檔 鐵 ， 工 作 時(shí) 它 相 對(duì) 于 動(dòng) 力 頭 來 講 是 不 斷 向 后 移 ， 即 每 一 次 鉆 孔 進(jìn) 給 多 長(zhǎng) ， 檔 鐵 就 后 移 多 長(zhǎng) 。 這 種 機(jī) 構(gòu) 除 組 合 行 程 開 關(guān) 固 定 不 能 調(diào) 整 以 外 ， 其 余 行 程 開 關(guān) 、 壓 塊 皆 可 根 據(jù) 需 要 進(jìn) 行 調(diào) 整 。 這 種 分 級(jí) 進(jìn) 給 機(jī) 構(gòu) 常 常 出 現(xiàn) 的 故 障 是 ： 當(dāng) 上 一 個(gè) 零 件 的 孔 加 工 完 成 后 進(jìn) 行 下 一 個(gè) 零 件 的 加 工 時(shí) 滑 臺(tái) 不 再 工 作 。 經(jīng) 分 析 ， 這 是 電 磁 鐵 沒 能 及 時(shí) 復(fù) 位 分 級(jí) 進(jìn) 給 檔 鐵 所 致 。 而 導(dǎo) 致 這 種 情 況 的 原 因 有 3 種 ：（ 1） 復(fù) 位 行 程 開 關(guān) 發(fā) 信 號(hào) 電 磁 鐵 鐵 芯 動(dòng) 作 不 靈 活 ；（ 2） 行 程 開 關(guān) 壓 鐵 與 電 磁 鐵 之 間 的 距 離 不 合 適 ， 無 法 確 保 電 磁 鐵 動(dòng) 作 靈 敏 ； 同 時(shí) 壓 鐵 松 動(dòng) 也 會(huì) 導(dǎo) 致 開 關(guān) 閉 合 不 好 ；（ 3） 是 這 種 行 程 開 關(guān) 用 久 以 后 ， 其 滑 輪 損 壞 ， 致 使 開 關(guān) 不 起 作 用 。 只 要 這 三 種 情 況 之 一 存 在 就 會(huì) 使 機(jī) 床 癱 瘓 。 2.2 BEP12 型 液 壓 滑 套 式 鉆 屑 動(dòng) 力 頭 分 級(jí) 進(jìn) 給 機(jī) 構(gòu) 液 壓 滑 套 式 鉆 屑 動(dòng) 力 頭 分 級(jí) 進(jìn) 給 機(jī) 構(gòu) 用 于 單 孔 的 深 孔 鉆 屑 ， 它 采 用 的 是 一 個(gè) 四 組 合 行 程 開 關(guān) 。 該 機(jī) 構(gòu) 圖 在 安 裝 、 控 制 上 都 比 較 簡(jiǎn) 單 。 分 級(jí) 進(jìn) 給 的 收 稿 日 期 ： 2006— 11— 22 作 者 簡(jiǎn) 介 ： 劉 琳 （ 1962 － ） ， 女 ， 工 程 師 ， 從 事 機(jī) 床 電 氣 設(shè) 計(jì) 工 作 。 孫 彬 年 （ 1939 － ） ， 男 ， 高 級(jí) 工 程 師 ， 從 事 機(jī) 床 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 工 作 。 設(shè) 備 作 者 ： 劉 琳 孫 彬 年 組 合 機(jī) 床 深 孔 鉆 分 級(jí) 進(jìn) 給 機(jī) 構(gòu) 的 使 用 與 改 進(jìn) 47 《 重 型 機(jī) 械 科 技 》 HEAVY MACHINERY SCIENCE AND TECHNOLOGY N o . 2 J u n e 2 0 0 7 深 度 由 程 序 設(shè) 計(jì) 時(shí) 間 來 控 制 ， 進(jìn) 給 速 度 的 改 變 由 控 制 液 壓 站 上 的 閥 來 實(shí) 現(xiàn) 。 其 工 作 原 理 為 ： 移 動(dòng) 軸 原 位 啟 動(dòng) ， 先 快 進(jìn) — — 壓 工 進(jìn) 開 關(guān) — — 工 進(jìn) — — 進(jìn) 給 到 設(shè) 定 鉆 孔 時(shí) 間 — — 快 退 — — 快 退 壓 分 級(jí) 進(jìn) 開 關(guān) — — 又 快 進(jìn) — — 又 壓 下 工 進(jìn) 開 關(guān) — — 又 工 進(jìn) — — 又 快 退 … … 循 環(huán) 往 復(fù) ， 一 直 加 工 到 孔 深 的 位 置 壓 下 加 工 終 點(diǎn) 開 關(guān) — — 軸 快 退 同 時(shí) 移 動(dòng) 滑 塊 在 快 退 中 復(fù) 位 。 這 種 分 級(jí) 進(jìn) 給 的 檔 塊 復(fù) 位 方 式 與 第 一 種 有 所 不 同 ， 它 的 結(jié) 構(gòu) 是 這 樣 的 ： 行 程 開 關(guān) 壓 塊 的 板 槽 固 定 在 移 動(dòng) 軸 上 隨 軸 一 同 移 動(dòng) ， 固 定 在 槽 板 的 壓 塊 在 移 動(dòng) 中 壓 行 程 開 關(guān) ， 控 制 滑 臺(tái) 往 復(fù) 運(yùn) 動(dòng) ； 一 根 直 徑 為 8 mm 的 鐵 桿 固 定 在 一 不 移 動(dòng) 的 底 板 上 ， 它 的 長(zhǎng) 短 根 據(jù) 零 件 需 鉆 孔 的 深 度 進(jìn) 行 調(diào) 整 ， 在 加 工 完 深 孔 后 ， 移 動(dòng) 軸 最 后 一 次 快 退 時(shí) ， 移 動(dòng) 滑 塊 復(fù) 位 到 機(jī) 床 加 工 初 始 位 。 分 級(jí) 進(jìn) 給 的 次 數(shù) 由 程 序 中 設(shè) 計(jì) 的 鉆 孔 時(shí) 間 和 調(diào) 整 加 工 終 點(diǎn) 開 關(guān) 位 置 及 鐵 桿 的 長(zhǎng) 短 共 同 配 合 控 制 。 這 種 結(jié) 構(gòu) 程 序 設(shè) 計(jì) 上 較 簡(jiǎn) 單 ， 故 障 率 低 較 。 3 對(duì) 兩 種 分 級(jí) 進(jìn) 給 裝 置 的 改 進(jìn) 3.1 功 率 監(jiān) 控 器 在 深 孔 鉆 機(jī) 床 上 的 應(yīng) 用 上 述 兩 種 分 級(jí) 進(jìn) 給 機(jī) 構(gòu) 形 式 的 機(jī) 床 都 是 在 手 動(dòng) 形 式 下 實(shí) 現(xiàn) 分 級(jí) 進(jìn) 給 的 次 數(shù) 和 加 工 深 度 ， 不 存 在 保 護(hù) 鉆 頭 及 提 高 加 工 效 率 的 問 題 ， 我 廠 嘗 試 把 大 連 組 合 機(jī) 床 研 究 所 生 產(chǎn) 的 功 率 監(jiān) 控 器 應(yīng) 用 在 深 孔 鉆 屑 組 機(jī) 上 ， 讓 它 與 HY型 深 孔 鉆 分 級(jí) 進(jìn) 給 機(jī) 構(gòu) 配 合 ， 監(jiān) 控 鉆 屑 過 程 的 功 率 并 及 時(shí) 發(fā) 退 出 （ 當(dāng) 鉆 頭 功 率 增 大 時(shí) 滑 臺(tái) 返 回 ） 信 號(hào) 。 即 鉆 孔 時(shí) 鉆 頭 鉆 屑 功 率 在 參 數(shù) 選 擇 的 范 圍 內(nèi) 時(shí) ， 就 繼 續(xù) 鉆 屑 ， 不 受 人 為 時(shí) 間 、 鉆 孔 距 離 的 限 制 。 當(dāng) 鉆 頭 磨 損 或 鉆 屑 中 碰 到 硬 點(diǎn) ， 導(dǎo) 致 鉆 頭 扭 矩 增 大 時(shí) ， 增 大 的 扭 矩 信 號(hào) 反 映 到 功 率 監(jiān) 控 器 上 使 功 率 監(jiān) 控 器 同 時(shí) 發(fā) 出 反 饋 信 號(hào) 給 機(jī) 床 ， 鉆 屑 滑 臺(tái) 就 快 退 ， 在 保 護(hù) 鉆 頭 的 同 時(shí) 效 率 也 提 高 了 。 由 于 這 種 功 率 監(jiān) 控 器 只 能 配 用 一 個(gè) 鉆 頭 ， 并 且 價(jià) 格 較 貴 ， 所 以 ， 一 般 的 深 孔 鉆 機(jī) 床 不 增 配 此 裝 置 。 這 種 帶 有 功 率 監(jiān) 控 器 的 深 孔 鉆 機(jī) 床 只 用 于 鉆 頭 細(xì) 長(zhǎng) 的 深 孔 零 件 加 工 。 3.2 對(duì) HY 型 液 壓 滑 臺(tái) 分 級(jí) 進(jìn) 給 機(jī) 構(gòu) 的 改 進(jìn) 針 對(duì) 電 磁 鐵 不 能 及 時(shí) 復(fù) 位 分 級(jí) 進(jìn) 給 檔 鐵 這 一 情 況 ， 可 以 利 用 工 件 加 工 終 點(diǎn) 行 程 開 關(guān) ， 使 它 在 發(fā) 給 滑 臺(tái) 快 速 返 回 信 號(hào) 的 同 時(shí) 也 給 電 磁 鐵 發(fā) 一 個(gè) 信 號(hào) ， 電 磁 鐵 提 前 接 到 信 號(hào) ， 使 復(fù) 位 檔 銷 提 前 彈 出 ， 做 好 復(fù) 位 準(zhǔn) 備 。 同 時(shí) 組 合 開 關(guān) （ JW2-11Z/5） 比 X2 型 故 障 率 小 很 多 ， 不 易 損 壞 ， 也 不 用 單 獨(dú) 去 調(diào) 整 它 ， 改 進(jìn) 后 機(jī) 床 運(yùn) 行 效 果 很 好 ， 故 障 率 大 大 降 低 。 參 照 BEP12 型 分 級(jí) 進(jìn) 給 機(jī) 構(gòu) 形 式 對(duì) HY 型 機(jī) 構(gòu) 進(jìn) 行 改 進(jìn) 。 將 直 流 電 磁 鐵 、 X2 型 行 程 開 關(guān) 省 去 ， 把 行 程 調(diào) 速 閥 改 成 單 相 閥 安 裝 在 液 壓 站 上 ， 這 樣 可 以 使 機(jī) 床 移 動(dòng) 壓 塊 尺 寸 縮 小 、 數(shù) 量 減 少 ， 簡(jiǎn) 化 滑 臺(tái) 上 的 分 級(jí) 機(jī) 構(gòu) 。 具 體 過 程 是 這 樣 的 ： 把 HY 型 分 級(jí) 進(jìn) 給 機(jī) 械 裝 有 組 合 行 程 開 關(guān) 的 一 側(cè) 槽 板 上 加 一 個(gè) 分 級(jí) 進(jìn) 壓 塊 ， 同 時(shí) 配 裝 一 個(gè) 固 定 的 復(fù) 位 桿 實(shí) 現(xiàn) 移 動(dòng) 滑 塊 的 復(fù) 位 ， 槽 板 進(jìn) 行 側(cè) 固 定 。 用 時(shí) 間 控 制 鉆 孔 的 深 度 ， 而 加 工 時(shí) 間 則 在 程 序 設(shè) 計(jì) 時(shí) 考 慮 。 槽 板 上 要 配 置 有 加 工 終 點(diǎn) 開 關(guān) 壓 塊 和 滑 臺(tái) 原 位 開 關(guān) 壓 塊 。 組 合 行 程 開 關(guān) 上 配 有 相 應(yīng) 的 開 關(guān) 觸 點(diǎn) 以 實(shí) 現(xiàn) 機(jī) 床 深 孔 鉆 屑 的 完 成 。 改 進(jìn) 后 的 工 作 過 程 為 ： 滑 臺(tái) 原 位 啟 動(dòng) — — 滑 塊 壓 工 進(jìn) 開 關(guān) — — 滑 臺(tái) 工 進(jìn) — — 設(shè) 定 鉆 孔 的 時(shí) 間 到 — — 滑 臺(tái) 快 退 — — 退 到 分 級(jí) 進(jìn) 開 關(guān) 處 — — 滑 臺(tái) 又 快 進(jìn) — — 滑 塊 壓 工 進(jìn) 開 關(guān) — — 滑 臺(tái) 工 進(jìn) — — 工 進(jìn) 又 到 設(shè) 定 鉆 孔 的 時(shí) 間 — — 滑 臺(tái) 又 快 退 。 不 斷 循 環(huán) 往 復(fù) ， 一 直 待 滑 臺(tái) 退 回 壓 到 原 位 開 關(guān) ， 滑 臺(tái) 鉆 孔 加 工 完 成 。 4 結(jié) 束 語 作 為 組 合 機(jī) 床 生 產(chǎn) 廠 家 ， 我 們 廠 設(shè) 計(jì) 并 制 造 了 50 余 臺(tái) 深 孔 鉆 組 合 機(jī) 床 ， 分 級(jí) 進(jìn) 給 機(jī) 構(gòu) 改 進(jìn) 的 結(jié) 果 使 機(jī) 床 工 作 更 可 靠 ， 達(dá) 到 了 提 高 生 產(chǎn) 效 率 的 目 的 。 責(zé) 任 編 輯 王 麗 娟 實(shí) 用科技 實(shí)用科技 摘要 ：針對(duì)生產(chǎn)實(shí)際中的需要，設(shè)計(jì)出一種簡(jiǎn)單 、經(jīng)濟(jì) 、實(shí)用的可以銑軸 上槽及鉆軸上孔的組合夾具 。論文中詳細(xì)介紹了該夾具的具體結(jié)構(gòu)及工作原 理，以及夾具的優(yōu)點(diǎn) 。在工程實(shí)際中總結(jié)出工作原理越簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單，操 作越便捷，則夾具的成本越低，工廠中各種設(shè)備的利用率越高，越受到工人師 傅的青睞的道理 。 關(guān)鍵詞 ：組合夾具 鉆孔 銑槽 0 引言 夾具是現(xiàn)代機(jī)械加工行業(yè)中不可缺少的重要工藝裝備，很大程 度上影響著機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量 、生產(chǎn)率及生產(chǎn)成本 。使用夾具可以提高 工件的加工精度并保證零件的互換性 。 現(xiàn)今大多數(shù)中小企業(yè)都還不具備加工中心直接加工零件的能 力，同時(shí)有些零件的精度沒有必要選用昂貴的設(shè)備來加工，人為的增 加成本 。所以盡量選用現(xiàn)有的設(shè)備來加工，提高現(xiàn)有資產(chǎn)的利用率成 為現(xiàn)今企業(yè)的當(dāng)務(wù)之急 。那么在現(xiàn)有設(shè)備上設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)用，成本低 廉 、效率顯著的夾具來滿足零部件成批生產(chǎn)的需要，成為企業(yè)生產(chǎn)中 一項(xiàng)重要的準(zhǔn)備工作 。 1 零件的加工工藝分析 該零件如圖 1 所示 。在距右端面 120mm 的位置有一 Ф7.8 的 孔，與該孔垂直成 90°的管端有一寬 10mm，長(zhǎng) 18mm 的槽需要加 工，放大圖如圖 2 所示 。看似簡(jiǎn)單的兩個(gè)結(jié)構(gòu)，為滿足成批生產(chǎn)的需 要，同時(shí)亦要滿足位置精度要求，有必要設(shè)計(jì)一套既能銑槽，又能鉆 孔用的組合夾具 。 2 夾具的工作原理 夾具基本結(jié)構(gòu)如圖 3 所示 。進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，把工件放置在兩 個(gè) V型鐵 5 上，被加工的及槽端端置于夾具右端，端面靠緊定位塊 7，然后推動(dòng)壓板 4，擰緊雙頭螺柱上的螺帽 3，將管狀零件夾緊 。在 夾具體下方放置底板導(dǎo)向塊 1，可方便地將導(dǎo)向塊沿著 X62W 銑床 工作臺(tái)面的 T型槽滑進(jìn)去，兩邊用螺栓擰緊定位即可，進(jìn)行 10mm 槽銑削加工 。 鉆孔時(shí)，將鉆模 2 安置在夾具基本結(jié)構(gòu)上，如圖 4 所示，同時(shí)利 用上道工序銑出的槽來定位，鉆孔 Ф7.8。 3 夾具的優(yōu)點(diǎn) ①該管狀零件如果不采用 V型塊定心方式，而是采用一端用三 爪夾持，一端用頂尖的方式，雖然不需要設(shè)計(jì)專門的夾具，但從力學(xué) 的角度來分析一下，就會(huì)發(fā)現(xiàn)該管狀零件可以看成是一個(gè)簡(jiǎn)支梁，兩 端為其支點(diǎn)，該零件長(zhǎng) 556mm，意味著簡(jiǎn)支梁的跨距約為 550mm， 比較長(zhǎng) 。鉆孔時(shí)該零件切削力的作用下會(huì)發(fā)生較大的軸線撓曲變形 。 在距端面 120mm 的位置進(jìn)行 Ф7.8mm 鉆孔加工，意味著在簡(jiǎn)支梁 右端 120mm 位置施加一向下的作用力，則在鉆孔位置出現(xiàn)最大彎 矩，是個(gè)危險(xiǎn)應(yīng)力截面，同時(shí)該截面上有一小孔，孔徑又比較小，增加 了應(yīng)力集中 。所以要想改變上述狀況，就必須想辦法減小簡(jiǎn)支梁的跨 距 。采用上述夾具時(shí)兩個(gè) V 型塊為兩個(gè)支撐點(diǎn)，之間跨距為 325mm，這比 550 小了許多，同時(shí)上蓋板在位于右支撐 110mm 的 位置，是上壓力的施加點(diǎn) 。右邊 V型塊距零件端面 120mm，恰在此 處鉆孔 。這種布置方式使得危險(xiǎn)截面不在鉆孔截面上，最大彎矩亦有 所減小，整個(gè)管狀零件的軸線撓曲變形明顯減小 。 ②V型塊是夾具中用作外圓定位的常用結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)本身就可 以起到一定的運(yùn)動(dòng)限制作用 [1] 。在此套夾具中兩個(gè) V型塊定位的外 圓直徑不同，分別為 Ф91、Ф84。設(shè)計(jì)中為保證裝夾過后，零件的軸 線水平，應(yīng)使零件放置在 V型槽上以后兩處的圓心距離 V型鐵底面 同高 。 本設(shè)計(jì)中采用組合型 V型結(jié)構(gòu)，如圖 5 所示 。與整體的 V型結(jié) 構(gòu)相比，組合的 V型結(jié)構(gòu)定位裝置能夠定位的工件明顯加大，在定 位圓形工件時(shí)，只需要調(diào)節(jié)兩個(gè)組成 V型塊的定位元件之間的距 離，就可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同直徑工件的定位 。而整體的 V型槽尺寸是固定 的，只能用于定位一定尺寸的工件，如果工件尺寸變化較大的化，則 銑 、鉆組合夾具的設(shè)計(jì)與應(yīng)用 周靜 1 徐慧娟 1 張隆平 2 鐘麗蓉 1 （ 1. 重慶理工大學(xué)； 2. 中國兵器工業(yè)第五九研究所） 圖 3 夾具基本結(jié)構(gòu)圖 271 實(shí) 用科技 實(shí)用科技 必須更換合適尺寸的 V型塊，這樣就增加了夾具的成本 。所以當(dāng)需 要加工其他類似的工件而只有尺寸不同時(shí)，只需調(diào)節(jié) V型塊就可以 了，既節(jié)約了夾具的設(shè)計(jì)時(shí)間又提高夾具的利用率，避免了一種零件 一套夾具的麻煩 。 ③該夾具在完成銑槽工序后，可直接放置到鉆床上，將鉆模 [2] 裝 安置在夾具基本結(jié)構(gòu)上，完成鉆孔功能 。利用鉆模不僅可以對(duì)鉆頭有 一個(gè)很好的導(dǎo)向功能，而且可以保證孔的位置的精確性，同時(shí)對(duì)孔深 亦能很好的控制，充分提高了該工序的工作效率 。 ④本夾具中壓板的壓緊采用六角螺帽 [3] 形式，此形式在生產(chǎn)過 程中操作方便，快捷，只要輕輕擰動(dòng)螺母，就可起到壓緊及防松的功 能 。而且，如果螺帽在一段時(shí)間的使用過后螺紋損壞了，更換一個(gè)螺 帽亦是一件相當(dāng)簡(jiǎn)單的事 。比起那些繁雜的鎖緊機(jī)構(gòu)，一旦出現(xiàn)失 效，更換時(shí)間是比較長(zhǎng)的，會(huì)大大影響生產(chǎn)率 。 ⑤使用效果：該夾具在使用中小巧，靈活，單人就可將其安裝到 位 。由于所鉆的孔與槽成 90°，所以一套夾具在完成零件的銑槽工 序后，以槽定位來鉆孔，在裝夾工件時(shí)快速，準(zhǔn)確；利用鉆模則節(jié)省了 打孔的時(shí)間，提高了工件成批生產(chǎn)時(shí)的效率，在生產(chǎn)中搏得了工人師 傅的好評(píng) 。在工廠實(shí)際需要中，夾具工作原理越簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單，操 作越便捷，則夾具的成本越低，工廠中各種設(shè)備的利用率越高，越受 到工人師傅的青睞 。 參考文獻(xiàn) ： [1]孫光華主編 .工裝設(shè)計(jì)，機(jī)械工業(yè)出版社， 1998. [2]現(xiàn)代機(jī)械制造工藝裝備標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)編委會(huì)主編 .現(xiàn)代機(jī)械制造工藝 裝備標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)，機(jī)械工業(yè)出版社， 1997. [3]王光斗，王春福主編 .機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 2000. 摘要 ：機(jī)械制造工業(yè)為我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)及發(fā)展提供了大量的較為先進(jìn)的 技術(shù)產(chǎn)品，機(jī)械產(chǎn)品是信息與知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代高新技術(shù)的應(yīng)用載體 。機(jī)械加工 是機(jī)械制造中最關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，因此，研究機(jī)械加工中存在的問題并分析 和處理是相當(dāng)重要的 。 關(guān)鍵詞 ：機(jī)械加工 車削加工 銑削加工 磨削加工 當(dāng)代社會(huì)，眾多的的機(jī)械制造產(chǎn)品對(duì)機(jī)械制造業(yè)提出了越來越 高的要求，而如何尋求最佳的途徑去制造所需產(chǎn)品是當(dāng)前擺在機(jī)械 制造業(yè)面前的艱巨任務(wù) 。任何機(jī)械設(shè)備都是由相應(yīng)的若干個(gè)零件組 成，而制造機(jī)械零件需要經(jīng)過一系列的加工工藝過程，如毛坯的制 造 、機(jī)械加工 、熱處理等 。機(jī)械加工的目的是獲得一定的表面幾何形 狀，并具有一定的幾何精度，有時(shí)還必須保證加工后的表面 (或表面 層 )滿足一定的力學(xué) 、光學(xué) 、組織 、成分等物理方面的要求 。 機(jī)械產(chǎn)品某一零件的制造方法絕不是唯一的，而是我們應(yīng)該如 何去選擇及組合不同的加工方法，以達(dá)到降低成本 、提高生產(chǎn)效率的 效果 。以簡(jiǎn)單的平面加工為例，它可以采取刨 、銑 、磨 、車等方法 。到底 要采用哪種方法加工，需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)床設(shè)備情況 、工件的質(zhì)量要求 及功效高低等來分析 、比較決定 。 1 車削加工 1.1 車削加工時(shí)不宜形成擠裂或單元切屑 。車削加工時(shí)，如果形 成擠裂切屑，在加工表面上會(huì)留下擠裂痕跡，加工表面粗糙度值大， 切削力波動(dòng)也大 。如果形成單元切屑，則表明在切屑剪切面上的應(yīng)力 超過了材料的強(qiáng)度極限 。裂紋貫穿了整個(gè)切屑厚度，形成了一個(gè)個(gè)梯 形單元切屑 。切削力的波動(dòng)更大，加工表面的粗糙度值也更大 。如果 形成崩碎切屑，表明切削層材料未經(jīng)塑性變形就產(chǎn)生脆性崩裂，形成 不規(guī)則的碎塊狀切屑，切削力波動(dòng)很大，并且集中在切削刃上，容易 損壞刀具 。 在加工過程中可以通過觀察切屑形態(tài)來判斷切削條件是否合 適 。同時(shí)在加工塑性材料時(shí)，如果出現(xiàn)擠裂或單元切屑，則可用改變 刀具幾何角度 、切削用量等方法，使切屑轉(zhuǎn)化成帶狀切屑 。 1.2 精車時(shí)不允許存在積屑瘤 。積屑瘤會(huì)使工件表面粗糙度值 增大，這是精車工件時(shí)所不允許的 ?？梢圆扇〉拇胧?①控制加工時(shí)的速度，使用很低或很高的切削速度，避開產(chǎn)生積 屑瘤的速度范圍 。②適當(dāng)加大刀具前角 、減小進(jìn)給量 、提高刀具表面 刃磨質(zhì)量 、選用潤滑性能良好的切削液等 。③材料塑性太大的工件， 切削時(shí)塑性變形大，容易產(chǎn)生積屑瘤 。因此，加工前可將材料進(jìn)行正 火或調(diào)質(zhì)處理，以提高硬度 、降低塑性，以抑制積屑瘤的產(chǎn)生 。 2 銑削加工 2.1 工件平面度超差問題 。原因是銑削中工件變形，工件在夾緊 中產(chǎn)生變形和銑刀軸線與工件不垂直等 。因此，要合理選擇切削用 量；增加輔助支承，提高工件剛度；減小夾緊力，精銑前放松工件后再 加緊；并注意定位基面是否有毛刺 、雜物，是否接觸良好；校準(zhǔn)銑刀軸 線與工件平，面的垂直度，避免工件表面銑削時(shí)下凹，保持平面度符 合要求 。 2.2 垂直度超差問題 。用立銑刀銑側(cè)面時(shí)，銑刀直徑偏小，或振 動(dòng) 、擺動(dòng)，三面刃銑刀垂直于軸線進(jìn)給銑側(cè)面時(shí)刀桿剛度不足，都會(huì) 引起垂直度超差 。因此，應(yīng)選直徑較大的立銑刀，適當(dāng)減小三面刃銑 刀直徑，增大刀桿直徑，適當(dāng)降低進(jìn)給量或提高銑削速度，檢查并消 除銑刀安裝中可能產(chǎn)生的歪斜 。 2.3 工件的尺寸超差問題 。立銑刀 、鍵槽銑刀 、三面刃銑刀等刀 具本身的擺動(dòng)會(huì)造成尺寸的超差 。檢查銑刀刃磨質(zhì)量，及時(shí)更換已磨 損的刀具；檢查銑刀安裝后的擺動(dòng)是否在精度容許的范圍內(nèi)，檢查銑 刀刀桿是否彎曲，檢查銑刀與刀桿套筒接觸面之間是否有毛刺 、異 物，銑刀端面與刀桿軸線是否垂直等 。 2.4 銑削速度 。①粗銑時(shí)，切削負(fù)載大，銑削速度應(yīng)取較小值 。精 選時(shí)，為降低表面粗糙度值，銑削速度應(yīng)取較大值 。②采用機(jī)夾式銑 刀或不重磨式銑刀銑削加工時(shí)，銑削速度可取較大值 。③在銑削過程 中，如發(fā)現(xiàn)銑刀壽命較低時(shí)，應(yīng)盡量減小銑削速度 。④銑削結(jié)構(gòu)及幾 何角度改進(jìn)后，銑削速度可以容許適當(dāng)增加 。 3 磨削加工 由于高速 、微小，反復(fù)切削的結(jié)果，在磨削區(qū)域產(chǎn)生極高的溫度 。 被磨削表面的極表層會(huì)因高溫而產(chǎn)生許多不良的影響，最常見的是 經(jīng)磨削的表層金相組織發(fā)生變化，產(chǎn)生殘余應(yīng)力，更嚴(yán)重的是產(chǎn)生磨 削燒傷或裂紋等，因此在磨削中關(guān)鍵是如何防止因熱引起的各種問 題 。磨削加工的特性是磨屑量少，砂輪又是熱的不良導(dǎo)體，所以，大部 分磨削熱傳入工件 。過實(shí)踐得知，傳入工件的約 85%，傳入切屑的約 15%。為防止升溫，應(yīng)采取下列措施： ①大量使用冷卻能力強(qiáng)的冷卻 液； ②盡量使用大粒度砂輪； ③降低砂輪速度； ④減小磨削深度； ⑤增 大進(jìn)給量； ⑥及時(shí)修整表面變鈍 、氣孔被堵塞的砂輪 。以上條件的選 擇與精度的提高會(huì)產(chǎn)生矛盾，在磨削加工時(shí)必須謹(jǐn)慎 。 4 機(jī)械加工中的測(cè)量誤差 4.1 系統(tǒng)測(cè)量誤差 。指在相同的測(cè)量條件下總是以相等大小出 現(xiàn)的測(cè)量誤差，是可以把握的一種誤差 。例如在車削或磨削加工的自 動(dòng)測(cè)量中所產(chǎn)生的溫度誤差總是一個(gè)恒定的值 。這樣一種誤差可以 經(jīng)過計(jì)算從測(cè)量結(jié)果中消除掉 。 4.2 隨即測(cè)量誤差 。這種誤差大小不一 、無法消除，要反復(fù)進(jìn)行 測(cè)量求平均值，從而減小誤差 。 4.3 造成誤差的原因 。①溫度影響 。由于熱脹冷縮，物體在不同 溫度下的長(zhǎng)度不同 。因此，測(cè)量時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的溫度規(guī)定為 +20℃。對(duì)于鋼 制工件來說，大多數(shù)情況下量具與工件的溫度相等就夠了 。②由視差 引起讀數(shù)誤差 。當(dāng)量具的刻線與工件不在一個(gè)平面內(nèi)時(shí)，從側(cè)面觀察 就能引起判讀誤差 。讀數(shù)時(shí)眼睛一定要平視 。③由于用力不當(dāng)產(chǎn)生的 誤差 。量具的測(cè)量表面以一個(gè)測(cè)量力抵住工件 。如果用力過大，量具 可能變彎，接觸部位可能壓扁 。在精密量?jī)x中測(cè)量力多半靠一定彈簧 可靠的保持為一個(gè)始終不變的值 。④位置誤差 。量具的測(cè)量表面斜對(duì) 著工件表面，或工件歪放在量具內(nèi)時(shí)，將產(chǎn)生相當(dāng)大的誤差 。 機(jī)械加工技術(shù)還在不斷的發(fā)展，新的加工方法不斷的涌現(xiàn)，從而 在效率 、精度 、成本等諸多方面拓展了人類開發(fā)和制造新產(chǎn)品的能 力 。機(jī)械加工中的問題還會(huì)不斷的被發(fā)現(xiàn)并取得更好的解決 。 小議機(jī)械加工中存在的問題及處理方法 任德全 （吉林省畜牧業(yè)學(xué)校） （上接第 271 頁） 272 銑鉆汽車“十字”軸的組合機(jī)床設(shè)計(jì) 鄭建喜 （ 福建工程學(xué)院，福建 福州 350014 ） 1 前 言 汽車萬向節(jié)上的“ 十字”軸零件，屬于易損件，在汽車 生產(chǎn)配套及汽車配件市場(chǎng)上都有著較大需求量，已成為 某些汽車配件廠的拳頭產(chǎn)品。如圖 1 所示，各種汽車所用 的“ 十字”軸零件在尺寸上有所差別，但結(jié)構(gòu)基本相同，其 中 L 尺寸一般在 40 ～ 140mm ， D 尺寸一般在 φ 10~ φ 40mm 。 某汽車配件公司各種型號(hào)“ 十字”軸零件的月需求總量為 2 萬套，為了實(shí)現(xiàn)零件加工高效、高質(zhì)，更換加工不同型號(hào) 零件時(shí)方便、快捷的目的，本人為其設(shè)計(jì)了一臺(tái)數(shù)控組合 機(jī)床，完成“ 十字”軸零件的銑削端面、鉆頂尖孔工序任務(wù)。 2 機(jī)床結(jié)構(gòu)及工作原理 組合機(jī)床的外形結(jié)構(gòu)如圖 2 所示。整機(jī)主要由 2 臺(tái) ZX250 型銑削頭、 1 套經(jīng)濟(jì)型車床數(shù)控系統(tǒng)、 1 個(gè)數(shù)控驅(qū) 動(dòng)工作臺(tái)、 1 臺(tái)數(shù)控轉(zhuǎn)位刀架、 1 套工裝、 2 套鉆孔機(jī)構(gòu)等 組成。 具體工作流程如下：將“ 十字”軸零件固定到工裝上 后，按壓?jiǎn)?dòng)按扭，數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出指令，驅(qū)動(dòng) Z 向步進(jìn)電 機(jī)快進(jìn)，帶動(dòng)工作臺(tái)快速移動(dòng)到位后轉(zhuǎn)為工進(jìn)，同時(shí)兩側(cè) 銑削頭啟動(dòng)，左側(cè)銑削頭逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，右側(cè)銑削頭順時(shí)針 旋轉(zhuǎn)（ 銑削旋向），開始銑削工件兩側(cè)端面。工件兩端面銑 完后，工作臺(tái)帶動(dòng)工件快進(jìn)，至工件軸中心對(duì)準(zhǔn)中心鉆中 心（ 即銑削頭回轉(zhuǎn)中心）時(shí)停止。此時(shí)數(shù)控系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)兩側(cè) X 向步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過絲桿螺母機(jī)構(gòu)推動(dòng)鉆孔機(jī)構(gòu)工 進(jìn)，同時(shí)左側(cè)銑削頭轉(zhuǎn)為順時(shí)針旋轉(zhuǎn)（ 鉆削旋向），與右側(cè) 銑削頭分別帶動(dòng)兩側(cè)中心鉆旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生中心鉆主切削運(yùn) 動(dòng)，對(duì)工件兩側(cè)端面鉆削中心孔。中心孔鉆削到尺寸要求 后，兩側(cè) X 向步進(jìn)電機(jī)快速反轉(zhuǎn)帶動(dòng)鉆孔機(jī)構(gòu)快退到原 位。然后兩側(cè)銑削頭停轉(zhuǎn)，工作臺(tái)快退到原位。最后，數(shù)控 轉(zhuǎn)位刀架轉(zhuǎn)位 90 °并自動(dòng)鎖緊，工作臺(tái)快進(jìn)，機(jī)床再按前 述程序完成另外兩側(cè)端面銑削加工，及兩中心孔鉆削加 工，則 1 個(gè)工件加工完畢。 上述工作中，兩銑削頭銑刀之間的距離決定了工件 的 L 尺寸，這可以通過移動(dòng)銑削頭套筒的位置來調(diào)整。其 余如工作臺(tái)的快速移動(dòng)、工進(jìn)、停止，兩側(cè)滑套的快速移 動(dòng)、工進(jìn)、停止，數(shù)控轉(zhuǎn)位刀架的轉(zhuǎn)位等均由用戶對(duì)數(shù)控 系統(tǒng)進(jìn)行編程控制，可以適應(yīng)“ 十字”零件不同型號(hào)的加 工。機(jī)床柔性高，調(diào)整方便快捷。 3 中心孔鉆削機(jī)構(gòu) 為了減少工作臺(tái)位移距離，達(dá)到提高效率的目的，將 鉆孔機(jī)構(gòu)安裝在銑削頭中心，主運(yùn)動(dòng)由銑削頭驅(qū)動(dòng)， X 向 步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)絲桿螺母機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)中心鉆快進(jìn)、工進(jìn)、快退 等動(dòng)作，完成中心孔鉆削加工。結(jié)構(gòu)如圖 3 所示。銑刀固 定在銑削頭主軸端部，其內(nèi)孔與滑套配合，并用鍵聯(lián)接， 61 機(jī)械工程師 2006 年第 2 期 摘 要： 將數(shù)控功能部件納入組合機(jī)床的設(shè)計(jì)，充分提高組合機(jī)床的柔性及與制造信息化接口的能力，將是組合機(jī)床發(fā) 展的一個(gè)新方向。文中介紹了汽車“ 十字”軸零件銑鉆工序組合機(jī)床的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及控制方案，探討了經(jīng)濟(jì)型數(shù)控功能部 件在該組合機(jī)床設(shè)計(jì)中的應(yīng)用方案，對(duì)拓寬組合機(jī)床設(shè)計(jì)思路具有一定的指導(dǎo)意義。 關(guān)鍵詞： 組合機(jī)床；汽車“ 十字”軸；數(shù)控 中圖分類號(hào)： TH122 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1002- 2333 （ 2006 ） 02- 0061- 03 Mechanical Design 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 使 滑 套 既 可 以 在 孔 內(nèi) 沿 軸 向 滑 動(dòng) ， 還 能 在 銑 刀 的 帶 動(dòng) 下 作 圓 周 運(yùn) 動(dòng) 。 滑 套 與 絲 桿 之 間 用 一 套 向 心 球 軸 承 和 端 面 軸 承 聯(lián) 接 ， 絲 桿 用 導(dǎo) 鍵 限 制 其 轉(zhuǎn) 動(dòng) ， 使 絲 桿 只 能 沿 軸 向 推 動(dòng) 滑 套 進(jìn) 退 ， 但 不 隨 其 轉(zhuǎn) 動(dòng) 。 絲 桿 螺 母 安 裝 在 X 向 減 速 箱 內(nèi) ， 由 X 向 步 進(jìn) 電 機(jī) 通 過 齒 輪 帶 動(dòng) 旋 轉(zhuǎn) 。 選 擇 X 向 步 進(jìn) 電 機(jī) 型 號(hào) 為 1 1 0 B F - 0 0 3 ， 其 步 距 角 δ 為 0 . 7 5 ° ， 絲 桿 螺 母 副 按 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 螺 距 T 確 定 為 4 m m ， 若 使 脈 沖 當(dāng) 量 θ 為 0 . 0 1 m m ， 則 X 向 減 速 箱 減 速 比 i = T δ 3 6 0 θ = 4 × 0 . 7 5 3 6 0 × 0 . 0 1 = 5 6 所 以 取 齒 輪 I 齒 數(shù) Z 1 = 9 0 ， 齒 輪 I I 齒 數(shù) Z 2 = 7 5 。 另 外 ， 工 作 臺(tái) 的 移 位 驅(qū) 動(dòng) 部 件 直 接 選 用 南 京 大 方 數(shù) 控 有 限 公 司 J B F - 8 型 減 速 步 進(jìn) 電 機(jī) ， 并 配 螺 距 為 6 m m 的 滾 珠 絲 桿 裝 配 而 成 ， 其 脈 沖 當(dāng) 量 也 為 0 . 0 1 m m 。 4 控 制 系 統(tǒng) 為 了 降 低 機(jī) 床 的 成 本 ， 數(shù) 控 控 制 系 統(tǒng) 選 用 國 產(chǎn) 的 簡(jiǎn) 易 數(shù) 控 系 統(tǒng) 。 由 于 本 機(jī) 床 要 求 有 3 個(gè) 移 位 運(yùn) 動(dòng) 控 制（ 工 作 臺(tái) 移 動(dòng) 、 兩 鉆 削 滑 套 的 移 位 ） ， 且 要 有 1 個(gè) 轉(zhuǎn) 位 控 制 。 一 般 銑 床 簡(jiǎn) 易 數(shù) 控 系 統(tǒng) 中 ， 只 有 三 座 標(biāo) 移 位 運(yùn) 動(dòng) 控 制 而 無 轉(zhuǎn) 位 控 制 功 能 ， 而 車 床 簡(jiǎn) 易 數(shù) 控 系 統(tǒng) 中 ， 有 數(shù) 控 刀 架 轉(zhuǎn) 位 控 制 功 能 ， 但 只 有 2 個(gè) 移 位 運(yùn) 動(dòng) 控 制 。 分 析 本 機(jī) 床 的 控 制 要 求 ， 其 中 兩 鉆 削 滑 套 的 移 位 都 是 同 時(shí) 進(jìn) 行 ， 且 運(yùn) 動(dòng) 方 式 一 樣 ， 故 考 慮 選 用 車 床 簡(jiǎn) 易 數(shù) 控 系 統(tǒng) ， 用 其 中 的 Z 向 移 位 運(yùn) 動(dòng) 控 制 驅(qū) 動(dòng) Z 向 步 進(jìn) 電 機(jī) ， 控 制 工 作 臺(tái) 移 動(dòng) ， X 向 運(yùn) 動(dòng) 控 制 接 兩 塊 電 機(jī) 驅(qū) 動(dòng) 板 ， 分 別 驅(qū) 動(dòng) 兩 臺(tái) X 向 步 進(jìn) 電 機(jī) 工 作 ， 以 實(shí) 現(xiàn) 兩 鉆 削 滑 套 的 移 位 控 制 。 為 了 實(shí) 現(xiàn) 兩 鉆 削 滑 套 在 手 動(dòng) 時(shí) 能 夠 獨(dú) 立 調(diào) 節(jié) ， 在 數(shù) 控 系 統(tǒng) 中 加 裝 一 個(gè) 手 動(dòng) 切 換 開 關(guān) ， 當(dāng) 手 動(dòng) 切 換 開 關(guān) 置 于 I 位 時(shí) ， 右 側(cè) X 向 步 進(jìn) 電 機(jī) 驅(qū) 動(dòng) ， 左 側(cè) 不 能 動(dòng) 作 ， 可 獨(dú) 立 調(diào) 節(jié) 右 側(cè) 中 心 鉆 的 初 始 位 置 ； 當(dāng) 手 動(dòng) 切 換 開 關(guān) 置 于 Ⅲ 位 ， 左 側(cè) X 向 步 進(jìn) 電 機(jī) 驅(qū) 動(dòng) ， 右 側(cè) 不 能 動(dòng) 作 ， 可 獨(dú) 立 調(diào) 節(jié) 左 側(cè) 中 心 鉆 的 初 始 位 置 ； 當(dāng) 手 動(dòng) 切 換 開 關(guān) 置 于 Ⅱ 位 ， 則 兩 側(cè) X 向 步 進(jìn) 電 機(jī) 同 時(shí) 工 作 。 本 機(jī) 床 的 轉(zhuǎn) 位 架 選 用 電 動(dòng) 四 工 位 轉(zhuǎn) 位 刀 架 改 裝 ， 根 據(jù) 四 工 位 刀 架 的 出 廠 轉(zhuǎn) 位 精 度 標(biāo) 準(zhǔn) ， 完 全 可 以 達(dá) 到 本 機(jī) 床 的 9 0 ° 轉(zhuǎn) 位 要 求 。 控 制 系 統(tǒng) 原 理 圖 如 圖 4 。 5 編 程 示 例 根 據(jù) 以 上 控 制 要 求 ， 對(duì) 于 L 尺 寸 為 1 0 0 m m ， 直 徑 為 1 6 m m 的“ 十 字 ” 軸 零 件 ， 數(shù) 控 編 程 如 下 ： T 1 0 / / 轉(zhuǎn) 位 刀 架 回 到 一 工 位 G 0 0 W - 2 0 / / 工 作 臺(tái) 快 進(jìn) M 0 3 / / 兩 銑 削 頭 啟 動(dòng)（ 銑 削 轉(zhuǎn) 向 ） G 0 1 W - 2 0 F 6 0 0 / / 工 作 臺(tái) 工 進(jìn) ， 進(jìn) 行 端 面 銑 削 加 工 M 0 4 / / 左 側(cè) 銑 削 頭 換 向（ 鉆 削 轉(zhuǎn) 向 ） G 0 0 W - 1 3 / / 工 作 臺(tái) 快 進(jìn) ， 使 工 件 中 心 對(duì) 準(zhǔn) 中 心 鉆 中 心 G 0 1 U - 5 F 5 0 0 / / 鉆 兩 側(cè) 中 心 孔 U - 3 F 3 0 0 / / 鉆 兩 側(cè) 6 0 ° 錐 G 0 0 X 0 M 0 5 / / 鉆 削 滑 套 快 退 到 原 位 ， 同 時(shí) 銑 削 頭 停 轉(zhuǎn) Z 0 / / 工 作 臺(tái) 快 退 回 原 位 T 2 0 / / 轉(zhuǎn) 位 刀 架 旋 轉(zhuǎn) 9 0 ° 準(zhǔn) 備 加 工 另 兩 側(cè) 面 G 0 0 W - 2 0 / / 工 作 臺(tái) 快 進(jìn) M 0 3 / / 兩 銑 削 頭 啟 動(dòng)（ 銑 削 轉(zhuǎn) 向 ） G 0 1 W - 2 0 F 6 0 0 / / 工 作 臺(tái) 工 進(jìn) ， 進(jìn) 行 端 面 銑 削 加 工 M 0 4 / / 左 側(cè) 銑 削 頭 換 向（ 鉆 削 轉(zhuǎn) 向 ） G 0 0 W - 1 3 / / 工 作 臺(tái) 快 進(jìn) ， 使 工 件 中 心 對(duì) 準(zhǔn) 中 心 鉆 中 心 G 0 1 U - 5 F 4 0 0 / / 鉆 兩 側(cè) 中 心 孔 W - 3 F 2 0 0 / / 鉆 兩 側(cè) 6 0 ° 錐 G 0 0 X 0 M 0 5 / / 鉆 削 滑 套 快 退 到 原 位 ， 同 時(shí) 銑 削 頭 停 轉(zhuǎn) G 2 6 / / 工 作 臺(tái) 快 退 回 原 位 M 0 2 / / 一 個(gè) 工 件 加 工 完 畢 6 工 效 計(jì) 算 根 據(jù) 上 面 的 編 程 示 例 ， 取 系 統(tǒng) G 0 0 快 進(jìn) 速 度 為 3 0 0 0 ， 則 ： 快 進(jìn) 、 快 退 總 行 程 為 ：（ 2 0 + 1 3 + 3 3 + 8 ） × 2 = 1 4 8 m m 總 消 耗 工 時(shí) 為 ： 6 0 × 1 4 3 / 3 0 0 0 = 2 . 8 6 s 工 進(jìn) 工 時(shí) 為 ： 2 × 6 0 ×（ 2 0 / 6 0 0 + 5 / 5 0 0 + 3 / 3 0 0 ） = 6 . 4 s 數(shù) 控 轉(zhuǎn) 位 刀 架 轉(zhuǎn) 位 時(shí) 間 ： 2 × 3 = 6 s 工 件 裝 夾 時(shí) 間 ： 1 0 s 所 以 ， 單 件 總 工 時(shí) 為 ： 2 . 8 6 + 6 . 4 + 6 + 1 0 = 2 5 . 2 6 s 按 每 天 工 作 時(shí) 間 為 8 h ， 每 月 上 班 2 2 天 算 ， 則 每 月 總 產(chǎn) 量 為 ： 2 2 × 8 × 6 0 × 6 0 / 2 5 . 2 6 = 2 5 0 8 3 件 ， 達(dá) 到 每 月 產(chǎn) 量 2 萬 件 以 上 的 目 標(biāo) 。 6 2 機(jī) 械 工 程 師 2 0 0 6 年 第 2 期 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) M e c h a n i c a l D e s i g n 電 機(jī) 與 變 壓 器 中 判 定 同 名 端 的 方 法 賀 占 杰 （ 陜 西 省 機(jī) 電 工 程 學(xué) 校 ， 陜 西 咸 陽 7 1 2 0 2 5 ） 1 前 言 “ 電 機(jī) 與 變 壓 器 ” 是 一 門 實(shí) 踐 性 很 強(qiáng) 的 專 業(yè) 基 礎(chǔ) 課 ， 在 整 個(gè) 專 業(yè) 課 程 體 系 中 起 著 承 上 啟 下 的 作 用 。 其 中 變 壓 器 和 三 相 異 步 電 動(dòng) 機(jī) 是 本 課 程 中 的 重 要 內(nèi) 容 。 在 生 產(chǎn) 實(shí) 踐 中 ， 若 變 壓 器 同 名 端 判 定 錯(cuò) 誤 ， 將 會(huì) 使 變 壓 器 無 法 正 常 工 作 ； 若 三 相 異 步 電 動(dòng) 機(jī) 同 名 端 判 斷 錯(cuò) 誤 ， 將 會(huì) 使 其 不 產(chǎn) 生 旋 轉(zhuǎn) 磁 場(chǎng) ， 電 動(dòng) 機(jī) 不 旋 轉(zhuǎn) 。 為 了 保 證 變 壓 器 或 三 相 異 步 電 動(dòng) 機(jī) 的 正 常 運(yùn) 行 ， 需 要 正 確 判 定 其 同 名 端 ， 而 判 定 同 名 端 時(shí) 常 常 會(huì) 出 現(xiàn) 判 定 結(jié) 果 混 淆 的 情 況 。 在 此 用 相 同 的 判 定 方 法 來 歸 納 、 比 較 其 判 定 結(jié) 果 的 差 異 ， 避 免 其 結(jié) 果 發(fā) 生 混 淆 ， 以 便 使 學(xué) 生 更 好 地 掌 握 其 判 定 方 法 。 2 變 壓 器 與 三 相 異 步 電 動(dòng) 機(jī) 同 名 端 的 判 定 方 法 常 用 同 名 端 判 定 的 方 法 ： 直 流 法 ， 即 用 電 池（ 3 V 、 6 V 、 9 V ） 和 萬 用 表 判 定 其 同 名 端 。 （ 1 ） 變 壓 器 同 名 端 的 判 定（ 如 圖 1 所 示 ） 變 壓 器 的 一 次 側(cè) 接 電 池 ， 1 U 1 經(jīng) 開 關(guān) K（ K 斷 狀 態(tài) ） 接 電 池 正 極 ， 1 U 2 接 電 池 負(fù) 極 ， 2 U 1 接 萬 用 表 正 表 筆 ， 2 U 2 接 萬 用 表 負(fù) 表 筆 ， 此 時(shí) 萬 用 表 置 直 流 毫 安 檔 。 當(dāng) 開 關(guān) K 閉 合 的 瞬 間 ， 觀 察 萬 用 表 表 針 的 偏 轉(zhuǎn) 情 況 ， 若 正 偏 ， 則 1 U 1 和 2 U 1 或 1 U 2 和 2 U 2 為 同 名 端 ； 若 反 偏 ， 則 1 U 1 和 2 U 2 或 1 U 2 和 2 U 1 為 同 名 端 。 （ 2 ） 三 相 異 步 電 動(dòng) 機(jī) 同 名 端 判 定（ 如 圖 2 所 示 ） 取 任 意 一 相 為 參 照 相 ， 按 圖 2 所 示 接 線 ， 當(dāng) 開 關(guān) K 閉 合 的 瞬 間 ， 若 表 針 正 偏 ， 則 U 1 和 W 2 或 U 2 和 W 1 為 同 名 端 （ U 1 和 W 2 或 U 2 和 W 2 即 為 首 端 或 尾 端 ） ； 若 反 偏 ， 則 U 1 和 W 1 或 U 2 和 W 2 為 同 名 端 （ U 1 和 W 1 或 U 2 和 W 2 即 為 首 端 或 尾 端 ） 。 3 判 定 結(jié) 果 的 比 較（ 如 下 表 所 示 ） 顯 然 ， 用 相 同 的 方 法 判 定 變 壓 器 與 三 相 異 步 電 動(dòng) 機(jī) 的 同 名 端 ， 其 結(jié) 果 是 截 然 不 同 的 。 總 之 ， 判 定 變 壓 器 和 三 相 異 步 電 動(dòng) 機(jī) 的 同 名 端 在 實(shí) 際 應(yīng) 用 中 尤 為 重 要 ， 所 以 在 其 同 名 端 的 判 定 實(shí) 踐 教 學(xué) 中 ， 應(yīng) 充 分 注 意 到 判 定 結(jié) 果 的 差 異 ， 從 而 加 深 對(duì) 同 名 端 判 定 方 法 的 理 解 及 其 判 定 結(jié) 果 的 正 確 認(rèn) 定 ， 以 免 影 響 變 壓 器 或 三 相 異 步 電 動(dòng) 機(jī) 的 正 常 運(yùn) 行 。 （ 編 輯 昊 天 ） 作 者 簡(jiǎn) 介 ： 賀 占 杰（ 1 9 7 1 - ） ， 男 ， 助 理 實(shí) 驗(yàn) 師 。 收 稿 日 期 ： 2 0 0 5 - 1 1 - 1 4 6 3 機(jī) 械 工 程 師 2 0 0 6 年 第 2 期 摘 要 ： 如 何 判 定 變 壓 器 和 三 相 異 步 電 動(dòng) 機(jī) 同 名 端 是 容 易 混 淆 的 問 題 ， 文 中 從 判 定 的 方 法 及 判 定 結(jié) 果 的 差 異 入 手 ， 對(duì) 其 做 了 有 益 的 探 討 ， 以 期 在 教 學(xué) 過 程 中 使 學(xué) 生 易 于 掌 握 ， 便 于 判 定 。 關(guān) 鍵 詞 ： 同 名 端 ； 判 定 方 法 ； 結(jié) 果 差 異 中 圖 分 類 號(hào) ： T M 3 4 3 . 2 文 獻(xiàn) 標(biāo) 識(shí) 碼 ： B 文 章 編 號(hào) ： 1 0 0 2 - 2 3 3 3（ 2 0 0 6 ） 0 2 - 0 0 6 3 - 0 1 類 別 變 壓 器 三 相 異 步 電 動(dòng) 機(jī) 萬 用 表 指 針 偏 轉(zhuǎn) 情 況 正 偏 反 偏 正 偏 反 偏 同 名 端 1 U 1 和 2 U 1 或 1 U 2 和 2 U 2 1 U 1 和 2 U 2 或 1 U 2 和 2 U 1 U 1 和 W 2 或 U 2 和 W 1 U 1 和 W 1 或 U 2 和 W 2 !!!!!!!!!! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!!!! 7 結(jié) 論 在 傳 統(tǒng) 機(jī) 械 制 造 業(yè) 中 ， 組 合 機(jī) 床 仍 然 是 完 成 批 量 生 產(chǎn) 任 務(wù) 的 首 選 設(shè) 備 。 通 過 采 購 現(xiàn) 有 的 機(jī) 床 功 能 部 件 ， 并 進(jìn) 行 適 當(dāng) 改 造 ， 在 盡 可 能 短 的 時(shí) 間 內(nèi) 制 造 出 符 合 功 能 要 求 的 機(jī) 床 ， 是 跟 上 現(xiàn) 代 企 業(yè) 快 節(jié) 奏 的 一 種 有 效 方 法 。 而 隨 著 數(shù) 控 技 術(shù) 的 發(fā) 展 ， 數(shù) 控 系 統(tǒng) 及 各 種 執(zhí) 行 部 件 已 經(jīng) 成 為 成 熟 的 部 件 ， 選 購 方 便 ， 用 戶 服 務(wù) 也 有 較 好 的 保 證 。 選 用 數(shù) 控 設(shè) 備 進(jìn) 行 組 合 機(jī) 床 設(shè) 計(jì) ， 既 可 以 使 控 制 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 簡(jiǎn) 單 ， 工 作 穩(wěn) 定 可 靠 ， 還 可 以 實(shí) 現(xiàn) 組 合 機(jī) 床 在 一 定 范 圍 內(nèi) 的 柔 性 調(diào) 整 ， 所 以 數(shù) 控 組 合 機(jī) 床 將 是 組 合 機(jī) 床 設(shè) 計(jì) 的 一 個(gè) 新 突 破 點(diǎn) 。 ［ 參 考 文 獻(xiàn) ］ ［ 1 ］ ［ 加 ］ Y u s u f A l t i n t a s . 數(shù) 控 技 術(shù) 與 制 造 自 動(dòng) 化［ M ］ . 羅 學(xué) 科 譯 . 北 京 ： 化 學(xué) 工 業(yè) 出 版 社 ， 2 0 0 2 . （ 編 輯 黃 荻 ） 作 者 簡(jiǎn) 介 ： 鄭 建 喜（ 1 9 7 3 - ） ， 男 ， 現(xiàn) 任 福 建 工 程 學(xué) 院 臺(tái) 鉆 廠 技 術(shù) 副 廠 長(zhǎng) ， 工 程 師 ， 工 程 碩 士 研 究 生 ， 主 要 研 究 方 向 為 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 、 機(jī) 電 一 體 化 和 虛 擬 樣 機(jī) 。 收 稿 日 期 ： 2 0 0 5 - 0 8 - 3 1 經(jīng) 驗(yàn) 借 鑒P r a c t i c a l E x p e r i e n c e