镗轴锥孔磨夹具的设计应用- .pdf

镗轴锥孔磨夹具的设计应用 沈机集团昆明机床股份有 限公司 云南6 5 0 2 0 3 朱宝民胡映秋王炳雄 镗轴是卧式镗床 主轴轴 系上的关键零件之一 其精度的高低直接影响着整台机床的精度 镗轴端 头锥孔是安装刀具的主要基面 锥孔 7 2 4 的圆 度 圆柱度要求较高 锥孔精度的高低直接影 响着 机床加工零件的精度 我公司卧式镗床镗轴 的外 圆尺寸是 1 1 0 m m 2 6 0 0 m m和 西 l 3 0 m m 3 0 0 0 mm 镗轴前端 头均有 7 2 4 锥孔 锥度角为 8 1 7 5 0 加工过程 中需要粗 磨 半精磨锥孔 精磨工序安排在总装后进行 传 统加 T锥孔 的方法是用三爪软夹夹紧一端 靠锥孑 L 端用中心架做辅助支承 搬动床身角度为 8 1 7 5 0 进 行加1 二 短轴类 然而我公 司大规格普通万能磨床 的T作 台最大旋转角度为 2 不能转到 8 1 7 5 0 所 以不能实现 7 2 4锥孔 的加丁 为 了解决这一问题 通过深入分析研究现有磨床 和镗轴锥孔磨削工艺 设计了一套镗轴锥孔磨夹具 通过锥孔磨夹具在普 通万能磨床上可实现长径 比较大 的镗轴类零件 的锥 孑 L 加丁 确保其锥孑 L 精度达到要求 1 镗轴锥孔磨夹具的结构和工作原理 1 镗轴锥孔磨夹具 的结构 该磨夹具由夹具 体和传动装置组成 图 1 为装夹镗轴后磨锥孔 的 图1 镗轴锥孔磨夹具 1 4 铜螺钉2 带轮3 镗轴5 磨头 6 床身7 专用夹具 4 4 磊 参 磊 冷 加 工 拦目主持 杜春玲 作状态 夹具体包括定位装置和夹紧装置 如图2所 示 传动装置如图3所示 l O 1 2 1 4 1 6 t f i f J 7 稚 l寸 尘 必 l 二 一 图2 镗轴锥孔磨夹具体 1 1 2 内六角头螺钉2 指板3 吊环螺钉4 压板5 六角头螺钉 6 底座7 1 3 3 3 圆柱销8 转座9 轴承鹰1 0 l 4 平垫圈 1 1 弹簧垫圈l 5 3 0 3 1 螺母l 6 活节螺钉1 7 上盖l 8 盖 l 9 油杯体2 0 2 7 2 9 3 2 螺钉2 1 2 8 挡圈2 2 衬套 2 3 心子2 4 普通平键2 5 带轮2 6 空心轴 底座 6通过压板 4 六角头螺钉 5固定在普通万 能磨床床身上 通过夹紧和松开六角头螺钉 5来调 整夹具的轴 向位置 从而找到适合的轴向加T距离 指板 2由内六角头螺钉 l固定在转座 8上 转座 8由 平垫圈 1 0 弹簧垫圈 1 1和内六角头螺钉 1 2固定在 底座 6上 通过调整转座 8以及心子 2 3对应指板 2 上的刻度就可 以找正镗轴锥孑 L 的锥度角度 从而实 现 7 2 4锥孔的加工 轴承座 9由内六角头螺钉 1 2和 圆柱销 7固定在转座 8 上 带轮 2 5由普通平键 2 4固 定在空心轴 2 6 上 空心轴 2 6由两端轴承座 9 上盖 l 7 平垫圈 1 4 螺母 1 5 3 0和活节螺钉 l 6 挡 圈 2 1 2 8 螺钉 2 0 2 7 2 9 3 2同定 在轴承座 9上 通过挡圈 2 1 2 8防止空心轴 2 6轴向移动 传动装置 由交流 电动机 蜗轮蜗杆减速机 和带 轮组成 交流电动机和蜗轮蜗杆减速机统一安装 在 一 底座上 再一起安装固定在镗轴锥孔磨夹具底座 6 上 通过 V形带和带轮 2 5传递动力 再由普通平键 2 4把动力传递到空心轴 2 6上 镗轴与空心轴 2 6由8 颗铜螺钉 2 7紧固 从而带动空心轴旋转 进行镗 轴锥孔的磨削加工 1 2 4 图3 传动装置示意图 1 底座2 减速机3 带轮4 V形皮带 2 夹具的定位 夹紧方式 空心轴与镗轴间 隙小 容易校 正 但 间隙太小 装入镗 轴不方 便 故保证空 心轴与镗轴间隙在 0 2 0 5 IT l m较合 适 镗轴装入空心 轴后 通过空心轴上前 后 8个铜螺 钉 校正镗轴前 后端 的跳 动在 0 0 2 mm 内 并对 镗轴定位 压紧紧固 限制 面 5个 自由度 用铜螺钉定 位压 紧 对工件外 圆表 面磨损 小 能使工件的定位基准线与空心轴的 中心线重合 而 不受定位基准直径误差 的影 响 安装调整方便 如 图4所示 图4 夹具的定位 夹紧示意图 1 镗轴2 空心轴3 夹具4 铜螺钉 通过前 后端 共 8颗铜螺钉对镗轴 的压 紧 压 紧力的方 向垂直于镗轴的定位基准 面 使 镗轴 在加 工过程中不会产生移 动和振动现象 容 易保证 锥孑 L 加工的高精度 3 锥孔磨夹具 的定位误差分析 镗轴锥孔磨 削精度与夹具 的安装精度有较大关系 镗轴锥孔磨 夹具的回转 中心与机床的 回转中心误差是影响锥孔 磨削精度的主要 因素 所 以在安装夹具时要使镗轴 锥孔磨夹具的回转 中心与机床的回转中心误差最小 才能满足镗轴锥孔磨削的精度要求 机床中心高 正向 日 侧 向 夹具中心高 h 正向 h 侧 向 正向 一 h 正 向 0 0 0 5 m m 日 正向 一h 侧 向 0 0 0 5 m m 要保证以上要求 我们通常采用的方法是实际 测量出机床的中心高尺寸 H 正向 日 侧 向 半精加工夹具底座时按照机床中心高尺寸加工 留 出精加工余 量 精加工 采用手工 配铲 夹具底座 正 侧向的方法 来保证夹具底座中心高与机床 中心高 的误差要求 2 镗轴锥孔磨夹具的操作方法 该镗轴锥 孔磨夹具的操作方法如下 首先 根 据镗轴外 圆直 径 的实 际尺寸 选择相应 的空心轴 调整六角头螺钉 确定夹具 在磨床上 的轴 向尺 寸 然后把夹具安装在磨床床身上 其次 根据镗轴外 圆直径 的大小 调整好铜螺钉 的轴 向位置 装入镗 轴 校正镗轴 前 后轴 颈外 圆跳 动在要求 范围 内 紧固铜螺钉 校正定位后 由安装在夹具体底座上 的传动装置通过带轮带动空心轴旋转 即带动镗轴 旋转 最后由高速旋转 的磨头对镗轴锥孔进行磨削 加工 从而实现以镗轴轴颈外 圆为基准对镗轴锥孑 L 的磨削加工 保证镗轴外 圆与锥孑 L 的同轴度及 锥孔 自身的圆度 圆柱度要求 在整个磨削加工过程 中对夹紧力和着力点进行 优化匹配 并选用合理 的磨 削用 量和冷却方法 保 证加工时零件变形小 最终保证镗轴加 工后 的高精 度和精度稳定性 3 结语 该锥孔磨夹具具有以下优点 结构简单 操作 方便 适应范 围广泛 制造成本低 能够充分利用 现有设备 不需要新投入特殊设备 节 约了设备投 入成本 该锥孔磨夹具 实现 了在普通万能磨床上加工长