剃齒機(jī)刀具電機(jī)驅(qū)動(dòng)的變頻升級(jí)改造

李國(guó)強(qiáng)

（中國(guó)重汽大同齒輪公司， 山西 大同 037305）

1 實(shí)施背景

加工部目前在用的30臺(tái)YW4232型剃齒機(jī)，大部分為2000年左右購(gòu)置的設(shè)備，因設(shè)計(jì)缺陷存在以下問(wèn)題：

1）刀具電機(jī)硬啟動(dòng)且頻繁換向的反復(fù)沖擊，造成主軸傳動(dòng)鏈各零部件故障率居高不下（平均每2個(gè)月就需要更換），不僅設(shè)備故障率高，維修停機(jī)時(shí)間長(zhǎng)（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(fèi)用高，加工部每年更換該類零部件費(fèi)用高達(dá)10萬(wàn)余元；

2）刀具轉(zhuǎn)速調(diào)整為掛輪調(diào)整方式，調(diào)整時(shí)間長(zhǎng)，并且調(diào)整只能有固定速度，無(wú)法依據(jù)工藝實(shí)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(jì)轉(zhuǎn)速調(diào)整是通過(guò)掛輪在55～270轉(zhuǎn)之間的8個(gè)固定轉(zhuǎn)速點(diǎn)調(diào)整，無(wú)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(yùn)行過(guò)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(shí)施方案

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

最先挑選加工部在用的三臺(tái)損壞故障頻次最高的剃齒機(jī)進(jìn)行升級(jí)改造驗(yàn)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(tái)故障率最高的驗(yàn)證設(shè)備已正常穩(wěn)定運(yùn)行5個(gè)月，安全渡過(guò)兩個(gè)故障周期，檢查傳動(dòng)鏈零部件依然完好。并在全加工部推廣，見(jiàn)圖1、圖2。

圖1 改善前后調(diào)速對(duì)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(jiǎn)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(wú)法實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)速區(qū)域得以實(shí)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(dòng)鏈中每一零部件，大幅延長(zhǎng)零部件的使用壽命。年節(jié)約配件費(fèi)用8～10萬(wàn)元。

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

6）減少了切削過(guò)程中的沖擊，保護(hù)剃刀免受沖擊。

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