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      1. 改進背景及效果

      曲軸大盤加工部分產(chǎn)品是在Z3040（Z3050）鉆床上進行的。加工前，先將曲軸安裝在專用模具上，軸向位置由軸肩確定，用偏心夾緊機構(gòu)將曲軸固定在模具上。然后將專用鉆套安裝在曲軸大盤上，開始鉆削加工。鉆削加工時，操作者要緊緊盯住刻度盤，當達到要求深度時立即按下進給手柄將鉆頭退出。待底孔全部加工完以后，開始攻螺紋。攻螺紋時，操作者更為緊張，因為攻不通孔螺紋時要嚴格控制深度，若超過底孔深度極易折斷絲錐，使曲軸無法修復造成廢品。由于僅靠人為控制，因此攻螺紋后螺紋深度無法保證。深度不準確使主機廠在裝機時無法使用統(tǒng)一標準的螺栓裝配。這樣既影響了產(chǎn)品的互換性又使生產(chǎn)效率大大降低。究其主要原因是因為原有的操作方法過于原始化，攻螺紋深度完全由操作者憑經(jīng)驗來控制，所以根本無法保證螺紋深度的準確性。

      針對上述問題，我結(jié)合專業(yè)知識、現(xiàn)場研究并查閱有關(guān)資料，設(shè)計出了一套在提供報警的同時能使操縱手柄自動反轉(zhuǎn)退出絲錐的裝置。該裝置填補了國內(nèi)鉆床設(shè)備的一項空白，極大改善了機床的靈敏度，使普通鉆床變成了半自動機床，為實現(xiàn)自動化生產(chǎn)邁出了新的一步。該裝置極大改善了勞動者的工作條件，使攻螺紋質(zhì)量有了很大的改善和提高，螺紋深度得到了保證，并受到主機廠的好評。

      2. 確定參數(shù)

      設(shè)計時，首先要確定齒輪的模數(shù)和齒數(shù)。通過測量操縱桿直徑為20mm，首先確定齒根圓直徑應(yīng)在26~29mm（為了保證齒輪強度）。其次確定齒輪齒數(shù)應(yīng)該被“4”整除。因為操作手柄從正轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)角度為90°，也就是1/4圈，如果齒數(shù)為單數(shù)很難保證旋轉(zhuǎn)角度的準確性。于是根據(jù)資料確定齒輪齒數(shù)為22齒，模數(shù)為1.5mm。如此推理，操縱手柄轉(zhuǎn)過90°（即1/4圈），也就是齒輪轉(zhuǎn)過1/4×22=5.5齒。由于齒條軸與齒輪相嚙合，也使齒條移動了5.5齒即齒條軸的位移量為πmz ＝3.14×1.5×5.5＝25.9（mm）。根據(jù)計算結(jié)果和查資料，選用電磁鐵型號為MQ1－3N，其額定吸力為30N，額定行程為25mm。與計算值的差距可由電磁鐵的沖擊慣性來補償。

      3. 組裝及操作步驟

      組裝時，為減小齒條軸與支座之間的摩擦系數(shù)，在兩者之間加上定位套。因為定位套使用HT200材料制造，防止了拉傷與燒結(jié)現(xiàn)象的發(fā)生。另外為防止齒條軸在工作時發(fā)生旋轉(zhuǎn)，影響動作穩(wěn)定性，在齒條軸上銑出4mm寬的小槽，并用定位螺釘與支座聯(lián)接。在齒條軸與齒輪的嚙合處為了不使齒輪與定位套發(fā)生摩擦，將定位套一端銑出一個斜面，為齒輪旋轉(zhuǎn)留出足夠的空間。以上零件組裝在一起后，便可以在鉆床箱體上進行安裝了。安裝時，首先要確定安裝位置。如果機床本身有轉(zhuǎn)換開關(guān)安裝孔，即可以利用它來直接安裝。如果機床上沒有配備安裝孔，則需要根據(jù)安裝位置鏜出安裝孔。安裝孔的中心應(yīng)與操縱桿的中心有一個偏心量e ，通過計算得出偏心量為23mm。如圖1所示。以保證支座安裝后與箱體孔的同軸度。通過計算孔徑是φ 65mm。同時為了減小鏜削端面的尺寸使結(jié)構(gòu)緊湊合理。

      安裝孔確定后，首先要在操縱桿上安裝齒輪，其安裝位置如圖1所示。齒輪要稍微向下偏離安裝孔的中心，以便在操縱桿向上運動進行變速時齒輪與齒條軸不會脫離，保證機構(gòu)動作連續(xù)性。然后將組裝好的反轉(zhuǎn)裝置插入安裝孔，使齒輪與齒條軸正確嚙合（留出一定間隙）。接著將支座上的安裝孔配劃在箱體上。

      將支座固定在箱體上后，要確定齒條軸的軸向位置，使頂桿露出支座表面25mm為宜，以保證電磁鐵在有效行程內(nèi)正常工作。然后將電磁鐵安裝在支座上。并用手推動電磁鐵銜鐵使其運動靈活且行程合適。但在過后試車時發(fā)現(xiàn)，當電磁鐵斷電，并將操縱手柄撥至停止位置后，電磁鐵的銜鐵遠遠偏離了有效行程位置，為了使銜鐵有一個正確的位置，又在銜鐵與線圈之間用銅板（或鋁板）支撐，以消除銜鐵的部分間隙。同時，在銜鐵后部安裝了復位彈簧，使銜鐵在靜止時始終保持一個正確位置。

      如圖2所示機械部分安裝后，就要確定電器感應(yīng)開關(guān)的安裝位置了。電器部分主要由接觸板和接近開關(guān)等組成。接觸板固定在刻度盤上，隨著刻度盤一起旋轉(zhuǎn)。接近開關(guān)則用支架固定在箱體上，接近開關(guān)可以在支架槽內(nèi)作一定角度的移動，以調(diào)整開關(guān)與接觸板的相對位置（如圖3所示）。安裝時，先用曲軸確定絲錐的深度位置，并將固定在刻度盤上的接觸板對準接近開關(guān)。其位置由刻度盤和接近開關(guān)共同調(diào)整。

      具體動作步驟如下：當絲錐達到攻螺紋要求的深度時，接觸板靠近接近開關(guān)使報警系統(tǒng)（蜂鳴器）接通。同時接近開關(guān)發(fā)出電訊號，使電磁鐵通電。如圖4所示，電磁鐵3推動齒條2軸向左移動，并使齒輪1作旋轉(zhuǎn)運動。

      因齒輪1固定在操縱桿4上，因此使操縱桿4也旋轉(zhuǎn)一定的角度。操縱桿則帶動分油器的閥芯旋轉(zhuǎn)， 使反轉(zhuǎn)油路接通， 液壓油將反轉(zhuǎn)離合器摩擦片壓合， 使鉆床主軸獲得反轉(zhuǎn)。當絲錐反轉(zhuǎn)退出一定位置后，刻度盤上的接觸板脫離接近開關(guān)，使電磁鐵及報警器斷電。待絲錐完全退出螺紋孔后，將操縱手柄撥至停止位置即可。整個操作過程就此結(jié)束。