0引言

汽车发动机缸体生产线呈U型布置，展开全长250 m，加 工设备31台，辅助设备8台，其中利用HR3040加工中心完成 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3 240 min，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HR3040设备结构与加工工艺

加工中心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；（）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，刀检机构用于断刀检测以防止 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； ()判定OK，油缸上升。

3刀具检测装置故障原因分析

3.1刀具与刀检杆连接有油污

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%。检测发现刀检继电器 CR0及CR1不得电，其电压为16 V，低于正常工作电压24 V。 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，当顶丝拧紧后，刀 检配合间隙为12.5 — 12. 3 = 0. 2 mm，反映到刀检杆末端 偏差为232X0. 2/32 = 1. 45 mm，大于标准要求（1 mm)，会导致刀检杆位置偏离刀具。

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号，具有精度高、反 应快、非接触等优点，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测部分的晃动量 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 经测算刀检杆末端偏差为２３２×０．２６０ 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

５ 结语

根据刀具检测装置的工作原理 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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