薄壁軸承外殼加工方法的改進(jìn)

鄒友民，劉玉葵

(湖南長宏鍋爐科技股份有限公司，湖南 衡陽 421007)

1 加工難點(diǎn)分析

HQY2445型壓輪軸承是一種用于轉(zhuǎn)杯紡細(xì)紗機(jī)的特種軸承。該壓輪軸承采用滾珠軸承與紡錠軸承相結(jié)合的設(shè)計(jì)，具有結(jié)構(gòu)形式多樣、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、承載力大、使用壽命長、易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，其外殼結(jié)構(gòu)見圖1。

圖1 壓輪軸承外殼結(jié)構(gòu)

該壓輪軸承外殼結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，其基準(zhǔn)面是已經(jīng)加工成型的M21×1外螺紋，外殼大外圓上需銑兩個(gè)相互對稱的扁方,且扁方相對于螺紋的對稱度要求控制在0.15 mm以內(nèi)。同時(shí)，該軸承外殼內(nèi)部軸承孔分別安裝滾珠和紡錠軸承，需要有非常好的圓度和同軸度。因其外殼壁極薄，所用材料為45號鋼,且未經(jīng)熱處理淬硬[1]，在加工過程中出現(xiàn)軸承外殼裝夾不當(dāng)、磕碰嚴(yán)重或受力不均等問題時(shí)，極易造成外殼變形、螺紋破壞、軸承孔變形、兩軸承孔同軸度差等嚴(yán)重缺陷。

加工壓輪軸承外殼所用的常規(guī)設(shè)備是X60W型銑床，其分度頭上安裝通用三爪卡盤裝夾工件；安裝時(shí)，工件受力極不均勻，極易導(dǎo)致外殼變形，外殼M21×1螺紋因卡盤不均勻受力使螺紋外徑受損傷，同時(shí)，三爪卡盤夾緊軸承外圈時(shí)，其中一個(gè)軸承孔會變成不規(guī)則的三棱圓，軸承外殼扁方加工完后，軸承孔不會完全復(fù)原，從而影響軸承外殼的加工質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)會造成外殼報(bào)廢。此外，每次銑好第1個(gè)扁方后，需搖動分度頭，使軸承外殼繞軸心旋轉(zhuǎn)180°后才能銑另一個(gè)扁方，操作繁瑣且三爪卡盤同心度差，且分度盤本身精度誤差大，造成兩扁方的對稱度及尺寸精度很難控制，導(dǎo)致軸承外殼大外圓銑扁方效率低，合格率低，嚴(yán)重阻礙了壓輪軸承外殼的大批量生產(chǎn)。

2 夾具的設(shè)計(jì)及使用

為解決上述薄壁壓輪軸承外殼銑扁方時(shí)遇到的問題，提高壓輪軸承外殼加工效率分析研究柑欖彈性夾頭在自動定心及裝夾受力均勻等方面的優(yōu)點(diǎn)[2]，參照回輪六角車床彈性夾頭的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)出用于薄壁軸承外殼銑扁方的夾具。該夾具結(jié)構(gòu)如圖2所示[3]。

1—底板；2—夾具體；3—夾緊螺母；4—柑欖彈性夾頭；5—定位螺釘；6—手柄；7—止動錐銷。

調(diào)整機(jī)床工作臺位置后，軸承外殼的兩個(gè)扁方可一次加工而成，加工效率高。因?yàn)楦虣鞆椥詩A頭有良好的自動定心功能，只需調(diào)整一次銑扁方的位置即可批量加工，且加工后軸承外殼兩扁方的尺寸、對稱度易控制。同時(shí)因?yàn)殚蠙鞆椥詩A頭受力面均勻，不會造成螺紋損傷和軸承內(nèi)孔的形狀變化,可以有效提高壓輪軸承外圈加工質(zhì)量。軸承外殼銑好扁方后，擰動手柄，將夾緊螺母松開，更換新的壓輪軸承外殼即可繼續(xù)加工，操作方便、快捷，極大降低了操作工的勞動強(qiáng)度。因此，采用柑欖彈性夾頭裝夾軸承外殼銑扁方時(shí)受力均勻，軸承外殼變量小，合格率高，勞動強(qiáng)度降低。

3 結(jié)語

新型薄壁軸承外殼銑扁方用夾具充分利用柑欖彈性夾頭自動定心及裝夾受力均勻等優(yōu)點(diǎn)設(shè)計(jì)，該夾具調(diào)整、操作便捷，產(chǎn)品合格率高，加工效率大幅提升，可降低勞動強(qiáng)度。同時(shí)，該夾具通用性良好，對于不同規(guī)格的軸承外殼，只需更換不同內(nèi)孔尺寸規(guī)格的柑欖彈性夾頭并調(diào)整定位螺釘?shù)母叨燃纯桑奖銓?shí)用。此外，可為類似薄壁軸承外殼裝夾提供新的設(shè)計(jì)思路。