李玉全，徐世偉，關(guān)丹丹

（1. 哈爾濱哈軸精密軸承制造有限公司，黑龍江 哈爾濱 150036; 2. 哈爾濱軸承集團(tuán)公司 質(zhì)量控制部，黑龍江 哈爾濱150036; 3.哈爾濱軸承集團(tuán)公司 熱處理分廠，黑龍江 哈爾濱 150036）

1 前言

CZ9206自動(dòng)車床主要用于加工外徑20～62mm的深溝球軸承和角接觸球軸承套圈，可加工內(nèi)溝、內(nèi)坡、外溝、外坡和倒角等工序。由于該機(jī)床的推料系統(tǒng)存在問題，加工套圈時(shí)推料頭容易損壞。為解決該問題，對(duì)機(jī)床的推料裝置和電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，效果良好。

2 機(jī)床的性能和加工程序

2.1 機(jī)床的性能

CZ9206為加工中小型軸承套圈的自動(dòng)車床，單刀架，具有機(jī)電一體化程度高、結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠、剛性強(qiáng)、操作方便、加工零件尺寸分散度小、便于維護(hù)、生產(chǎn)效率高、便于多機(jī)連線等特點(diǎn)，是軸承加工的理想設(shè)備。該機(jī)床的外形如圖1 所示。

圖1 機(jī)床外形

2.2 機(jī)床的加工程序

當(dāng)循環(huán)啟動(dòng)后YV2（機(jī)械手）、YV3（提料油缸）得電，電磁閥換向，機(jī)械手送料，提料油缸向下運(yùn)動(dòng)。送料到位，壓行程開關(guān)S1，YV1（夾緊油缸）失電，電磁閥換向，工件被夾緊。經(jīng)延時(shí)YV2失電，機(jī)械手送料油缸復(fù)位，壓合行程開關(guān)S2，YV4（刀架縱向油缸）得電，電磁閥換向，刀架縱向油缸前進(jìn)，碰到行程調(diào)速閥后轉(zhuǎn)工進(jìn)，到位后壓合行程開關(guān)S3，經(jīng)延時(shí)YV4失電，電磁閥換向，刀架縱向后退，到位后壓合行程開關(guān)S5，夾具松開，再延時(shí)即進(jìn)入下一次循環(huán)。

3 工件加工中存在的問題及改進(jìn)方法

3.1 推料環(huán)存在的問題

機(jī)床的送料機(jī)構(gòu)（機(jī)械手結(jié)構(gòu)）見圖2 所示，彈簧夾具結(jié)構(gòu)見圖3 所示。機(jī)床啟動(dòng)后，工件經(jīng)料道落到V形支承上，推料頭將工件推到夾具上，夾具夾緊工件，刀具車削工件，車削完畢后夾具松開，工件掉入料道，完成一次循環(huán)。

圖2 機(jī)械手結(jié)構(gòu)

圖3 彈簧夾具結(jié)構(gòu)

推料頭的原結(jié)構(gòu)見圖4 所示，由推料桿1、軸承2、推料環(huán)3、螺桿4、螺帽5等組成。螺桿4的端面與推料環(huán)3的端面為平面接觸，不具備調(diào)心功能，當(dāng)套圈中心與彈簧夾具中心不對(duì)中時(shí)，推料環(huán)送料時(shí)工件很容易產(chǎn)生偏斜，導(dǎo)致加工廢品并且很容易將推料頭、軸承和V形支承損壞。此外，推料環(huán)的端面靠近外圓處由很窄的環(huán)帶組成，推料時(shí)也容易將料推偏，造成工件報(bào)廢。

圖4 推料頭原結(jié)構(gòu)

3.2 改進(jìn)方法

針對(duì)以上存在的問題，對(duì)推料頭的原結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，改進(jìn)后的推料頭的結(jié)構(gòu)見圖5 所示。將螺桿4的端面與推料環(huán)3的端面為平面接觸改為球面接觸，具備了調(diào)心功能，當(dāng)套圈中心與彈簧夾具中心不對(duì)中時(shí)，推料環(huán)送料時(shí)工件也不產(chǎn)生偏斜，避免了工裝損壞。推料環(huán)端面的環(huán)帶也被去除，改成平面，送料時(shí)比原來平穩(wěn)，送料時(shí)工件產(chǎn)生偏斜的現(xiàn)象大大減少。

圖5 推料頭改進(jìn)后結(jié)構(gòu)

3.3 無料裝夾問題

CZ9206為全自動(dòng)車床，一人操作多臺(tái)車床。由于操作人員照顧不周或其他原因，造成當(dāng)機(jī)床工作時(shí)料道中沒有工件的情況，此時(shí)，機(jī)床仍重復(fù)正常的加工動(dòng)作。當(dāng)推料環(huán)繼續(xù)以前的送料動(dòng)作而沒有工件可送時(shí)，推料環(huán)則進(jìn)入夾頭被夾緊。由于推料環(huán)靠不上定位環(huán)（按設(shè)計(jì)要求，推料環(huán)推動(dòng)工件靠緊定位環(huán)，推料環(huán)本身靠不上定位環(huán)），所以推料環(huán)被彈簧夾具夾緊時(shí)極易夾偏，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)造成推料頭、軸承及V形支承損壞。

圖6 機(jī)械部分改進(jìn)

3.4 改進(jìn)方法

3.4.1 機(jī)械部分改進(jìn)方法

把機(jī)床床身上部壓住彈簧的蓋板銑掉一個(gè)Φ11mm的豁口，再做一個(gè)長(zhǎng)螺絲安裝在缺口處以防止蓋板轉(zhuǎn)動(dòng)，在蓋板上安裝一個(gè)觸鐵，在某處增加一個(gè)行程開關(guān)S7，S7與緊急按鈕SB3并聯(lián)，起急退的作用，見圖6 所示。當(dāng)V形支承上有工件時(shí)，觸鐵前行碰不上行程開關(guān)S7，S7不接通，機(jī)床正常工作；當(dāng)V形支承上沒有工件時(shí)，觸鐵前行則壓上行程開關(guān)S7，S7接通，機(jī)械手急退，推料頭返回原點(diǎn)，避免了推料頭、軸承螺桿及V形支承損壞。

3.4.2 電氣部分改進(jìn)方法

緊急按鈕SB3所在的局部電路圖如圖7 所示。SB3的作用是當(dāng)有緊急情況發(fā)生時(shí)，按下SB3，解除循環(huán)工作狀態(tài)，使主軸停轉(zhuǎn)，刀架和機(jī)械手退回原點(diǎn)，機(jī)床處于初始狀態(tài)。取一根電線在中間接行程開關(guān)S7，與緊急按鈕SB3所在的43號(hào)線并聯(lián)，電線的另一端接到電路上。這樣，當(dāng)機(jī)床正常工作時(shí)，S7不接通，SB3起緊急按鈕作用；當(dāng)機(jī)床不正常工作時(shí)，即V形支承上沒有工件時(shí)，S7接通，代替SB3起緊急按鈕作用，此時(shí)SB3不起作用。

圖7 電氣控制系統(tǒng)局部改進(jìn)

4 結(jié)束語

機(jī)床改造后，運(yùn)行效果非常理想，至今沒有出現(xiàn)過一次損壞推料頭、軸承和V形支承的事故，提高了生產(chǎn)效率，避免了經(jīng)濟(jì)損失，降低了廢品率。