李國強

（中國重汽大同齒輪公司， 山西 大同 037305）

1 實施背景

加工部目前在用的30臺YW4232型剃齒機，大部分為2000年左右購置的設(shè)備，因設(shè)計缺陷存在以下問題：

1）刀具電機硬啟動且頻繁換向的反復(fù)沖擊，造成主軸傳動鏈各零部件故障率居高不下（平均每2個月就需要更換），不僅設(shè)備故障率高，維修停機時間長（部件更換通常需要3 h），且存在安全隱患（屬高空作業(yè)且防護(hù)困難），維修費用高，加工部每年更換該類零部件費用高達(dá)10萬余元；

2）刀具轉(zhuǎn)速調(diào)整為掛輪調(diào)整方式，調(diào)整時間長，并且調(diào)整只能有固定速度，無法依據(jù)工藝實際需求調(diào)整轉(zhuǎn)速；

3）部分產(chǎn)品剃齒工序出現(xiàn)齒向折線，消除的辦法要求刀具轉(zhuǎn)速能進(jìn)行寬范圍平滑調(diào)整，而設(shè)備的設(shè)計轉(zhuǎn)速調(diào)整是通過掛輪在55～270轉(zhuǎn)之間的8個固定轉(zhuǎn)速點調(diào)整，無法達(dá)到消除齒向折線所需要的轉(zhuǎn)速調(diào)整范圍；

4）在加工運行過程中刀具的驟啟驟停沖擊，在工件表面留下停刀紋影響齒面粗糙度；

5）頻繁的交復(fù)式?jīng)_擊加速造成刀具壽命降低。

2 實施方案

應(yīng)用變頻調(diào)速器對原電機的接觸器控制驅(qū)動電路進(jìn)行升級改造，并對控制線路及控制程序進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計和優(yōu)化，達(dá)到使變頻調(diào)速器可以完美融入整個加工控制體系的目的。

最先挑選加工部在用的三臺損壞故障頻次最高的剃齒機進(jìn)行升級改造驗證，若效果良好進(jìn)行全部推廣。

3 改造效果

1）最先改造的三臺故障率最高的驗證設(shè)備已正常穩(wěn)定運行5個月，安全渡過兩個故障周期，檢查傳動鏈零部件依然完好。并在全加工部推廣，見圖1、圖2。

圖1 改善前后調(diào)速對比圖

圖2 改善前后齒向?qū)Ρ葓D

2）變頻調(diào)速器的調(diào)速功能較之前的掛輪調(diào)速更加簡便精準(zhǔn)，刀具轉(zhuǎn)速調(diào)整只需15 s以內(nèi)即可設(shè)定完成，大幅提高了設(shè)備調(diào)整效率。

3）變頻調(diào)速范圍可在30～360轉(zhuǎn)之間平滑精確調(diào)整，使原設(shè)備無法實現(xiàn)的轉(zhuǎn)速區(qū)域得以實現(xiàn)，滿足了消除產(chǎn)品齒向折線所需的轉(zhuǎn)速調(diào)整范圍要求。

4）保護(hù)刀具傳動鏈中每一零部件，大幅延長零部件的使用壽命。年節(jié)約配件費用8～10萬元。

5）消除了停刀紋提高了產(chǎn)品的表面質(zhì)量，齒面無明顯停刀紋，齒面粗糙度Ra1.0 μm以上。

6）減少了切削過程中的沖擊，保護(hù)剃刀免受沖擊。

7）刀具傳動鏈故障需在設(shè)備頂部進(jìn)行維修，維修人員工作強度大危險系數(shù)高。改造后頂部維修次數(shù)大幅降低，且會逐步趨近與零。消除了維修作業(yè)的安全隱患。