8A—SYKES刨齒機設備改造及應用

雷淑霞

摘 要：機械設備進給運動的平穩性對于保證零件加工表面質量、精度及加工成本（即刀具損耗）等有著重要的作用，針對8A-SYKES刨齒設備落后的進退刀裝置，并依據機械動力學原理，在進退刀裝置上安裝動力源（氣缸推動），使得刀架進給往復運動達到平穩，動力源即氣缸推力大小及力的穩定需要電控、電磁閥、限位塊控等來控制，經過反復試驗，證實只要控制好氣缸的進出氣量（即外力大小），就能使得設備切削運動平穩，提高工件表面精度。若外力大，產生較強的震動，影響工件精度，外力小，設備切削運行有停頓現象，出現啃刀，損壞工件的危險，因此力的大小及穩定的控制是產品質量的重要保證。

關鍵詞：刨齒機設備；汽缸；電磁閥；觸頭；氣缸固定裝置

引言

該8A-SYKES刨齒機由英國1928年制造，該設備主要加工螺旋角為30度，有縫人字齒輪，模數從1-16mm均可，但該設備最大特點是能加工最大外徑為Φ1650mm的人字齒圈和人字齒輪軸（設備允許裝卡軸的長度2858mm）。由于該設備年久失修，并拆卸成零件堆放，已無法正常加工生產。但國內又無生產該設備廠家，國際市場上大功率泥漿泵又有一定的需求量，基于該種情況，公司將該設備各部件購回，并將各個部件進行清理、刮研、配研、組裝、重新修復潤滑系統和冷卻系統、調試、改進等等工作，使得該設備啟動并加工出較高精度的產品，拓寬市場，市場前景看好。

1 設備結構及工作原理

8A-SYKES刨齒機由電機、齒輪箱、輪盤、滑枕、30度螺旋導向套、棘輪、刀具基座、主軸箱、渦輪、尾座及油泵等部分組成。設備通電后通過電機，主軸箱、渦輪（帶動工件旋轉）及齒輪箱同時開始旋轉運動，齒輪箱旋轉傳遞輪盤旋轉，輪盤通過與滑枕連接的滑塊，將旋轉運動轉換直線運動傳至滑枕（與刀具基座連接，做直線往復運動）與螺旋導向套（與滑枕同時運行），完成刀具切削運動。（見圖1）

2 改造原理及結構傳動鏈示意圖

改造原理：由于該設備主要問題是，左右基座不能平穩的做往復運動，無法正常切削，因此，采用氣動氣缸外力助推左右基座運動，利用電控系統，控制氣缸的運動。（見圖2）

2.1 氣缸總成

氣缸總成包括兩個氣缸和兩個氣缸支架，氣缸支架分別固定于左右基座上平面，支架、基座和刀具成為一體，氣缸運動帶動支架及刀具運動，完成切削動作。同時考慮左、右基座的行程極限及切削受力等因素，選配DN（標準型）-63mm（缸徑）×25-300mm（行程）汽缸，依據P=F/S=20/3.14*2.52=1（Kg/cm2），空氣壓力控制在1Kg/cm2范圍內。

2.2 控制塊總成

控制塊由兩個不同的觸頭及兩個限位開關組成，觸頭結構見圖3，兩個觸頭分別固定在旋轉輪盤上，兩個限位開關固定在旋轉輪盤座上，輪盤和觸頭旋轉，觸碰限位開關，實現刀具往復運動。

2.3 電控及氣控系統

電控及氣控系統包括單線圈五口二位置電磁閥、節流閥、三通、空氣壓縮機、氣壓表、換位開關以及相關部件組成。

2.4 組裝、調試

改造部分的組裝難點：氣缸的伸縮量及兩氣缸同步的控制，兩個觸頭相互之間的距離，電控開關的穩定性。（1）氣缸的伸縮量及兩氣缸同步的控制，氣缸的平穩運動通過穩定的氣源和氣壓表控制，用節流閥進行微調，確保兩氣缸的同步運動。（2）兩個觸頭相互之間的距離。根據設備加工過程的特點，及保證氣缸能帶著左右刀架一起運動，首先要控制帶動刀架運動的旋轉輪盤（安裝了觸頭），即控制刀具的對刀、點動工作，也就是觸頭的位置，氣缸的伸縮量主要控制刀具在停頓的瞬間，刀具的位置必須在工件的空刀槽中，因此，采取邊試加工工件，邊組裝，保證安裝的準確性。觸頭1、控制左、右刨齒刀進退刀運動，觸頭2、控制刀具的對刀、點動工作。（3）電控開關的穩定性。電控開關一端與配電柜連接，另一端與換位開關、五通電磁閥相連接，旋轉換位開關，決定切削狀態。通過邊試切邊安裝，恢復了刀具平穩、連續往復切削能力。

3 結束語

8A-SYKES刨齒機設備通過實驗及實際生產，證明改造是合理、實用，操作方便、省力，大大降低了超長齒輪軸的刨齒加工的成本，改變了高成本進口14P齒輪軸的現狀，拓寬了公司市場經營范圍。

參考文獻

[1]氣立可氣動設備產品，http：//www.chelic.com

[2]陳秀瓊，王萬忠.WE SYKES SE刨齒機潤滑系統的改裝[J].科技資訊，2010（11）.