交叉滾子滑臺在羅拉專用夾具模塊化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

楊玉珍

(經(jīng)緯紡織機(jī)械股份有限公司 榆次分公司，山西 晉中 030601)

交叉滾子滑臺在羅拉專用夾具模塊化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

楊玉珍

(經(jīng)緯紡織機(jī)械股份有限公司 榆次分公司，山西 晉中 030601)

為了提高羅拉加工質(zhì)量和制造能力，利用模塊化設(shè)計(jì)理念，配合交叉滾子滑臺構(gòu)件，開發(fā)設(shè)計(jì)了外圓磨羅拉專用砂輪修整器和羅拉內(nèi)外螺紋中徑跳動測量儀等專用工裝；利用羅拉專用砂輪修整器修整砂輪降低了零件報(bào)廢率，減少了砂輪損耗，提高了羅拉表面制造質(zhì)量；羅拉內(nèi)外螺紋中徑跳動測量儀能使產(chǎn)品質(zhì)量得到有效控制。指出：交叉滾子滑臺穩(wěn)定性好、彈性變形量小、設(shè)計(jì)靈活等優(yōu)點(diǎn)能滿足直線運(yùn)動的設(shè)計(jì)需求，了解新技術(shù)、新產(chǎn)品、新材料的創(chuàng)新，并應(yīng)用于實(shí)踐，可以減少中間零件，降低制造成本，提高設(shè)計(jì)開發(fā)效率，開闊設(shè)計(jì)思路，提高工夾量具制造精度。

交叉滾子滑臺；羅拉；專用工夾量具；模塊化設(shè)計(jì)；砂輪修整器；跳動測量儀

0 引言

隨著生產(chǎn)技術(shù)的不斷提高，機(jī)械加工制造的模塊化設(shè)計(jì)日新月異，其配用的工夾量具也進(jìn)一步提高了自動化程度及自身精度。

交叉滾子滑臺是在高加工精度的工作臺與基座間裝入交叉滾子導(dǎo)軌，形成高精度、小型、高剛性、小阻力的直線運(yùn)動單元，工作臺和基座的安裝面均經(jīng)精密磨削加工而成，且工作臺設(shè)有安裝用內(nèi)螺紋孔，基座設(shè)有安裝用沉孔。為了保證其高精度的移動位置、最小的位移阻力、一定的剛性和長期穩(wěn)定的使用壽命，該部件出廠時(shí)已調(diào)至適當(dāng)?shù)念A(yù)壓狀態(tài)，只需直接安裝至設(shè)備即可獲得可靠的直線位移。

羅拉作為紡織機(jī)械關(guān)鍵的高精度大批量專件，其加工質(zhì)量直接決定成紗條干水平。為了保證羅拉的制造質(zhì)量和效率，其制造一般使用專用設(shè)備及專用工夾量具。為了適應(yīng)紡紗企業(yè)對羅拉質(zhì)量的高要求，我公司在不斷引進(jìn)先進(jìn)專用制造設(shè)備的同時(shí)，研發(fā)與之匹配的精度高、性價(jià)比好、實(shí)用性強(qiáng)且具有獨(dú)立知識產(chǎn)權(quán)的專用工夾量具，逐步形成具有企業(yè)特色的羅拉核心制造技術(shù)。

其中，應(yīng)用模塊化設(shè)計(jì)理念，利用交叉滾子滑臺構(gòu)件，先后設(shè)計(jì)開發(fā)了外圓磨羅拉專用砂輪修整器和羅拉內(nèi)外螺紋中徑跳動測量儀等專用工裝[1-2]。

1 外圓磨羅拉專用砂輪修整器

砂輪修整器是修整砂輪成型的專用工具。羅拉專用砂輪修整器可適用于通用外圓磨床，能滿足對平面、角度及平面與角度組合面的修整成型。羅拉表面主要由工作面、下凹、導(dǎo)柱、螺紋等圓柱面組成，以及圓柱面和圓錐面銜接而成，這些面的磨削要求保證：① 滿足羅拉表面的各角度要求；② 滿足羅拉表面粗糙度Ra值為0.4 μm的要求，為后續(xù)電鍍加工奠定基礎(chǔ)；③ 磨削出的外圓柱表面與圓錐面之間實(shí)現(xiàn)光滑過渡銜接，且銜接處倒角棱線清晰。

細(xì)紗機(jī)羅拉和精梳機(jī)羅拉局部與砂輪的對應(yīng)關(guān)系分別見圖1和圖2。

圖1 細(xì)紗機(jī)羅拉局部與對應(yīng)的砂輪

圖2 精梳機(jī)羅拉局部與對應(yīng)的砂輪

要實(shí)現(xiàn)對砂輪角度的準(zhǔn)確修整，修整機(jī)構(gòu)必須有x、z兩個(gè)方向的運(yùn)動功能，而依靠外圓磨床工作臺的軸向運(yùn)動，結(jié)合固定在工作臺上的金鋼筆，只能實(shí)現(xiàn)對砂輪平面的修整，難以實(shí)現(xiàn)對砂輪角度的成型修整。因此，必須設(shè)法將砂輪外形修整成如圖1和圖2中與羅拉表面倒角吻合的形狀，才能實(shí)現(xiàn)磨削后倒角錐面與圓柱面的光滑銜接。

基于以上考慮，根據(jù)交叉滾子滑臺的直線運(yùn)動特性，設(shè)計(jì)了羅拉專用砂輪修整器，即在交叉滾子滑臺的底座上安裝一對能相對旋轉(zhuǎn)、有角度刻線的底盤。底盤由固定盤與旋轉(zhuǎn)盤組成，固定盤安裝于磨床工作臺上，旋轉(zhuǎn)盤安裝于滑臺底座。當(dāng)旋轉(zhuǎn)盤相對固定盤旋轉(zhuǎn)一定角度后，滑臺工作臺上安裝的金鋼筆在滑臺往復(fù)運(yùn)動時(shí)，就可在砂輪上修整出相同的角度。同時(shí)，由于交叉滾子滑臺可靠靈活的直線運(yùn)動性能，修整的砂輪表面平面度高，磨削羅拉的表面粗糙度Ra值為0.4 μm，達(dá)到技術(shù)要求。羅拉專用砂輪修整器見圖3。

1—交叉滾子滑臺工作臺；2—交叉滾子滑臺底座；3—旋轉(zhuǎn)盤；4—固定盤。圖3 羅拉專用砂輪修整器

2 羅拉內(nèi)外螺紋中徑跳動測量儀

羅拉作為紡機(jī)的關(guān)鍵專件，其內(nèi)外螺紋的制造精度直接決定羅拉的連接精度。為了提高螺紋的制造質(zhì)量，必須對螺紋的中徑進(jìn)行測量，而購買一套高精度的內(nèi)外螺紋專用中徑測量儀需要30萬元以上，費(fèi)用太高。我公司從羅拉內(nèi)外螺紋的加工工藝及羅拉連接使用的角度分析了羅拉內(nèi)外螺紋的連接原理，利用交叉滾子滑臺構(gòu)件自行設(shè)計(jì)制作了一套內(nèi)外螺紋中徑測量裝置。

該測量裝置以羅拉外圓為定位基準(zhǔn)，即V型塊托羅拉兩端外圓(設(shè)計(jì)基準(zhǔn))，交叉滾子滑臺平行于設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，滑臺底座固定在測量臺上，滑臺的工作臺上安裝百分表座，測頭作為百分表測量頭搭在螺紋中徑上，旋轉(zhuǎn)羅拉，通過羅拉內(nèi)外螺紋螺旋角的推力使百分表在交叉滾子滑臺上靈活移動，百分表指針偏擺幅度，即為螺紋中徑相對于羅拉軸線的跳動量。該裝置結(jié)構(gòu)見圖4。

a) 羅拉內(nèi)螺紋中徑測量

b) 羅拉外螺紋中徑跳動測量

3 使用效果

3.1使用羅拉專用砂輪修整器修整砂輪，降低零件報(bào)廢率，減少砂輪損耗，提高了羅拉表面制造質(zhì)量，經(jīng)濟(jì)效益可觀。

3.2羅拉內(nèi)外螺紋中徑跳動測量儀的應(yīng)用，填補(bǔ)了檢測工藝的空白，產(chǎn)品質(zhì)量得到有效控制。

3.3交叉滾子滑臺的應(yīng)用及不斷創(chuàng)新，為羅拉產(chǎn)品質(zhì)量提供有力的工藝保障。

4 結(jié)語

交叉滾子滑臺具有很多優(yōu)點(diǎn)：① 滾動摩擦力小，穩(wěn)定性能好；② 接觸面積大，彈性變形量??；③ 有效運(yùn)動體多，易實(shí)現(xiàn)高剛性、高負(fù)荷運(yùn)動；④ 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)靈活，安裝使用方便，壽命長；⑤ 機(jī)械能耗小、精度高，速度快，承載能力大。這些優(yōu)點(diǎn)幾乎可以滿足所有直線運(yùn)動的設(shè)計(jì)需求。

專用工夾量具適用于大批量專件產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)，其應(yīng)用針對性強(qiáng)。傳統(tǒng)專用工夾量具的設(shè)計(jì)開發(fā)局限于繁瑣的、疊加的應(yīng)用，中間零件很多，包括連接零件、過渡零件、轉(zhuǎn)換零件等，制造費(fèi)用高，疊加誤差大，配合精度低，缺陷很多。羅拉專用砂輪修整器及羅拉內(nèi)外螺紋中徑跳動測量儀的成功應(yīng)用，充分說明將模塊化理念應(yīng)用于工夾量具設(shè)計(jì)的實(shí)際意義，工程技術(shù)人員可以借鑒，并將之延伸應(yīng)用于各行業(yè)各類產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中。如模塊化部件的組合應(yīng)用，可以減少很多中間零件、降低制造成本，提高設(shè)計(jì)開發(fā)效率，開闊設(shè)計(jì)思路，提高工夾量具制造精度，甚至可實(shí)現(xiàn)小型自動化。隨著科技的迅猛發(fā)展，及時(shí)了解并應(yīng)用新技術(shù)、新產(chǎn)品、新材料的創(chuàng)新，對企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高市場競爭力意義重大。參考文獻(xiàn):

[1] 何兆鳳.公差配合與技術(shù)測量[M].3版.北京：中國勞動社會保障出版社，2001.

[2] 秦大同，謝里陽.現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)手冊[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2011.

ApplicationoftheCrossRollerSlidingTableinModularDesignofRollerSpecialClamp

YANG Yuzhen

(Yuci branch Jingwei Textile Machinery Co.,Ltd.,Jinzhong 030601,China)

To improve the quality of roller processing and manufacturing capabilities,using the modular design concept,with the help of the cross roller sliding table members,a cylindrical grinding roller special grinding wheel dresser,and a roller thread middle diameter beat measurement instrument and other special equipment are introduced.The roller grinding wheel dresser reduces scrap rate of the parts,reducing consumption and loss of the grinding wheel,improving the manufacturing quality of roller surface.The roller thread middle diameter beat measurement instrument can effectively control the quality of products.It is pointed out that the cross roller sliding table is of good stability,less deformation,having the advantages of flexible design,can meet the design requirements of linear motion.Understanding of the innovation of new technologies and new products,new materials,and application in practice,can reduce intermediate parts,reduce manufacturing cost,improve the design efficiency,extending design ideas,improve clamp manufacturing precision.

cross roller sliding table;roller;special clamp;modular design;grinding wheel dresser;beat measuring instrument

TS103.81+2

B

1001-9634(2017)05-0021-03

2016-09-08

楊玉珍(1969—)，女，山西榆次人，工程師，主要從事羅拉研究與開發(fā)工作。

時(shí)間：2016-10-08 16:43

http：//www.cnki.net/kcms/detail/61.1131.TS.20161008.1643.058.html