电磁无心夹具的原理及参数调整.pdf

傲战 ,老艺坪2001 . 6 电磁无心夹具的原理及参数调整 李春生 , 李葆生 2 , 王新安 3 (1洛轴集团东升公司圆锥技 术部 , 河南洛阳 47 103;92 . 洛阳矿山机械工程设计研究院 , 河南洛阳4 7 10 0 ;3 3 . 洛轴集团职 业技术学校 , 河南洛阳 47 10 39 ) 摘要 :探讨 了轴承行业磨加工中 , 广泛应用的 电磁无心夹具的原理 、 特性 、 调整参数及生产实戏中参数范 围 。 关健词 : 电磁无心夹具 ; 磁极 ; 支承 ; 偏心方 向角 ; 支承角 中图分类号 :t g7 5 8 文献标识码:a文章编号 :1 0 0 7 一2 3 33 ( 20 0 1 )0 6 一0 0 5 1 一0 3 轴承行业 中滚动轴承套圈磨削加 工时所采用的夹 具 , 已从中心式发展到无心式 。 电磁无心夹具是无心式 夹具中优点较多 、 技 术较先 进的一种 , 至今已成 为轴承 磨加工工艺的一种标 准化装夹方法 。 1 电磁无心夹具 的原理 无心夹具的特点是 : 工件中心不与主轴 中心重合 , 其加工精度不受主轴旋转精 度的影响 , 但工件 中心的 位置 , 随着被磨 表面尺寸和形状变化而变化或随被支 承面的直径尺寸不同而不 同 。 电磁无心夹具是在滚轮 式无心夹具的基础上 发展而成的 , 其 原理如图 1 , 工件 以磨 削过 的外径和一个端 面在电磁无心夹具 中的前后 支承上定位后 , 并利用直流 电磁线圈产生吸力 ,将 工件 磁极工件 图1电磁无心夹其原理图 口一磁极中心o 一工件中心 一偏心 量 仪 一支承角月一两支承夹角 尺寸计算 d=0 . gd ;一x、 0 . 95 d 一x r=zd h =r一0 . 5 v4 尺全一d z 式中: d 二 : 螺钉头部最大直径 d一一一螺纹公称直径 开始 i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i 火火火火火 : : :) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) 心心 了了了了了 馨馨馨 , , , , h 、 、 、 、 、 、 、 、 困困困困 输人工位数( 2 、 3 、 ) 三工位 叮 断工位数 二工位 图4 初徽工序计算 根据工位数转人相应子程序 , 分别进行各工序计算 尺寸计算 d二d一 x一 ( 0 . 75几,一0 . 8 t , ) ho o . 9 5k .i. h=0 . i k 二一 x 绘制冷工艺各工序图及标注尺寸 子子子子子 李李李李李李李李匕匕匕匕 存盘 、输出图纸 图 _ ld 二 ( 1 . 0一1 . 1)e 。 ;- 口=120160 式中:兀 螺钉头部直径公差 天 -一螺钉头部高度 e. 一 内六角对角最小尺 “ 图5 预成型工序计算 效益及社会效益 。 作者简介 : 林清利( 1 96 0 一 ) , 男 , 1 98 2年毕业于哈工大锻压及设备专 业 , 齐齐哈尔二机床(集团)有限公司副总工程师 ,高级工 程 师 ,主要 负 责湘侧戏压力机等俄压产品的开发与研制工作 。 收稿 日期 :20 0 1一0 4 一20 徽找 ,程砷2 001 . 6 o一 端面紧吸在磁 极的端面 上 , 并使工件 与工件 轴(磁 极) 具有一定偏心量 。 。 当磁极 绕其轴心o旋转时 , 磁极 就 迫使工件绕着本身的中心口 旋转 , 由于两者有一个偏 心 , 因而磁极和工件之间产生相对滑动 , 于是磁极端面 对工件产生一个摩擦力矩和一 个通过o 并垂直于口o 的摩擦合力 f 。 前者迫使工件回转 , 后者则使工件 紧贴 于前后支 承上 , 因而使工件 获得稳 定的回转运动 。 2 三种电磁无心夹具的特点 电磁无心夹具主要由磁极 1 , 支 承2 、 3组 成 , 如图 2 , 电磁无心夹具依 据其磁极的磁力线 流向可分单 磁极 式 、 双磁极式和多极式三种 。 磁极工件 砂轮 图3以外圆定位磨内团 磁极 工件 4 4 41 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 平平今今 丁丁 / / / / / 图图图图图图图2电磁无心夹具具 曰曰曰户 磁极 . 2支承. 3支承. 4工件 1 1 月 图4以外圆定位磨外圆 磁极 2 . 1 单 磁极夹具 其磁力 线通 过磁极和轴承的壁厚 , 磁 力较大 , 但磁吸力不太均匀 , 磁路中有很大一部分是空 气间隙 , 磁通损耗 较大 , 还 有密 封性较差 的缺点 , 但经 过 实际生产验证 , 能满足生产上所需要的磁吸力 , 还具 有 结构简单 、 通 用性强 、 改 装方 便等 优点 , 目前 现场仍 普遍采用 。 2 . 2 双磁极式夹具的磁路 中不存 在空气 间隙而形 成磁 闭合回路 , 减少磁路 中磁 阻 。 但由于两极之间有一个隔 磁环 , 减少磁极与轴 承套圈的接 触面积 , 磁通量受 到限 制 。 如果加工薄壁套圈或微型轴承套圈 , 就显得磁力不 足了 。 在安装无心夹具 过程中 , 对机床主轴要作较大的 改动 , 故使用范围不 广 。 2 . 了 多磁极夹具磁路通过 工件形成 闭合回路 , 磁耗少 , 磁吸力均匀 , 工 件退除残剩 磁容 易 , 目前大量运用到生 产 中 。 3 轴承套圈的三种定位形式 电磁无心夹具的定位 是 由磁极和支承组 成 的 , 支 承可分 为固定 支承和浮动支承两 种 。 而各类 轴承套圈 在各磨削工序 中 , 有以下三种定位形式 : (a)以外圆定位 磨 内圆 , 如图 3 , 这种方法多用于加工 轴承外圈的沟道 、 滚道 、 挡边及内圈的工序 。 (b)以外圆定位磨外圆 , 如图 图5以内国定位磨外圆 4 , 这种方 法多用于加 工球轴 承 内圈沟道和滚子轴承 内 圈滚道及 挡边工 序 。 也有用这种形式的定位方法来修 磨轴承外径与端面等配合 表面 。 外圈带凸台的套圈其 外径表 面的加工 , 只有用这种方法加工 , 才能获得较高 的加工精度与生产效率 。 (c)以内圆定 位磨外圆 , 如图 5 , 这种方 法多用来 加工球轴 承 内圈沟道和滚子轴 承内 圈滚 道及挡边 等工序 , 这 样可以保 证较好的内圈滚道 对 内孔的厚度变动量 。 4 电磁无心夹具的参数调整 (