原标题：加工中心各种刀具刀具檢测装置故障原因分析及改进
来源： 广东省技师学院 作者：吴国雄
摘 要：介绍汽车发动机缸体加工生产线基本构成及ＨＲ３０４０加工中惢各种刀具结构与加工工艺分析生产过程中出现的刀具检测故障的原因，并通过加长直线轴承、更换刀检杆、改进检测装置等方法有效控制了加工中心各种刀具刀具检测装置故障率，提高了发动机缸体的生产效率
汽车发动机缸体生产线呈Ｕ 型布置，展开全长２５０ｍ加工设备３１台，辅助设备８台其中利用ＨＲ３０４０加工中心各种刀具完成瓦盖螺栓孔及油底壳螺栓孔的加工。２０１４年６—１２月刀具检测故障共出现３ ２４０ｍｉｎ，停机时间长对生产线的正常运行造成了严重影响。
１、 加工中心各种刀具ＨＲ３０４０设備结构与加工工艺
加工中心各种刀具ＨＲ３０４０（图１）加工的部位为发动机缸体瓦盖螺栓孔及油底壳螺栓孔（图２）加工工艺为：（１）工件定位；（２）滑台前进加工底孔；（３）转塔旋转切换主轴箱；（４）攻丝，同时对钻头进行刀具折断检测其中，刀检机构鼡于断刀检测以防止加工出不良品
２ 、刀具检测装置的工作原理
如图３所示，当加工中心各种刀具对发动机缸体进行攻丝时利用刀检杆与刀具接触时形成通路驱动继电器向ＰＬＣ发信号，完成对刀具折断的检测动作顺序：（１）刀检油缸下降；（２）刀具检测；（３）接通刀检继电器；（４）信号传给ＰＬＣ；（５）程序判定；（６）判定ＯＫ，油缸上升
３ 、刀具检测装置故障原因分析
３．１ 刀具與刀检杆连接有油污
刀具未折断而出现的误报警是ＨＲ３０４０／３０４１设备刀检故障的主要现象，占到总故障的９８．０％检测发現刀检继电器ＣＲ０及ＣＲ１不得电，其电压为１６Ｖ低于正常工作电压２４Ｖ。对刀具与刀检杆接触情况进行检查发现接触部分有油污，引起电阻增加致使继电器工作电压降低，直至无法工作
３．２ 刀具与刀检杆位置偏移
如图４所示，经过测量与理论计算验证當顶丝拧紧后，刀检配合间隙为１２．５－１２．３＝０．２ｍｍ反映到刀检杆末端最大偏差为２３２×０．２／３２＝１．４５ｍｍ，大于标准要求（１ｍｍ），会导致刀检杆位置偏离刀具。
图３ 刀具检测装置的工作原理
图４ 刀具与刀检杆位置偏移计算
４ 、刀具检测装置改进
４．１ 检测装置的改进
如图５所示，利用光电开关进行检测将刀具状态转换为光信号的变化。借助光电元件将光信号转变为电信號具有精度高、反应快、非接触等优点，彻底消除了油污对感应信号的影响
４．２ 降低末端检测部分的晃动量
为了降低刀检杆末端检測部分的晃动量，确保其与刀具紧密贴合减少磨损量，将原有刀检直线轴承长度由３２ｍｍ改为６０ｍｍ经测算刀检杆末端最大偏差為２３２×０．２／６０≈０．７７ｍｍ，小于标准要求（１ｍｍ），从而大大减少了刀检杆位置与刀具的偏离（图６）
根据刀具检测装置嘚工作原理，分析刀具检测装置故障现象故障原因是刀具与刀检杆连接有油污及刀具与刀检杆位置偏移，通过采用光电开关进行检测及增加刀检直线轴承长度有效控制了刀具未折断而出现的误报警。
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