軸承自動裝釘機斜道底板的加工

摘要:軸承自動裝釘機是哈軸自己設計和生產的軸承專用設備，此設備結構復雜問題多的部分就是振動頭，而斜道底板是振動頭的關鍵部件，為了加工好這一關鍵部件，經過反復實踐終于加工出了合格零件。通過組裝、調試，這種設備已經在生產分廠的裝配間大顯身手，經過幾年的生產實踐的考驗，已經取代了人工裝釘。

關鍵詞:刀具 尺寸 加工 軸承

軸承自動裝釘機是哈軸自己設計和生產的軸承專用設備，此設備結構復雜問題多的部分就是振動頭，它的簡單原理是:將裝有鉚釘的振動頭通過電磁振動，在上下料機構的配合下有規律的排列起來，順著V型斜道體進入斜道底板，下移至搓釘板，在電氣、氣動和機械部分的配合下，將一組一組大頭朝上鉚釘有規律地送入等分的氣動管路中，在氣體和重力的作用下鉚釘進入到待在那里的保持架中，裝完鉚釘的保持架旋轉到下一個工位，這就是這臺鉚釘機的簡單原理，由于鉚釘重量較輕，體積又小，要想其按照人的意愿來工作是要通過很多努力才能實現的。正因為如此，所以這臺設備的零件都要有很高的精度及形位公差，才能準確定位，實現所想的方式。

而斜道底板是振動頭的關鍵部件，如上圖，通過它將排成順向12的鉚釘下移至下一個工步搓釘板，這一工步，在每秒25HZ頻率的振動和重力的作用下，12列鉚釘大頭朝上立起來順30°斜面向下移動，等待組裝到保持架中，這個工件無論幾何精度還是尺寸精度都不好加工，其結構又不能變動，因為它有承上啟下的作用，中間還要裝其它零件，如尺寸有偏差對接不上就會造成整臺設備不能工作，為了加工好這一關鍵部件，我采取了以下方法，經過反復實踐終于加工出了合格零件。通過組裝、調試，這種設備已經在生產分廠的裝配間大顯身手，經過幾年的生產實踐的考驗，已經取代了人工裝釘。

通過零件圖，我們知道這個零件的表面光潔度在0.8，尺寸精度在±0.05mm，為了能按要求生產出合格零件，需按以下步驟進行:

1 設備的調整

將X62W的工作臺縱向、橫向及升降的斜鐵進行了調整，使其運動平穩，間隙最小。

2 刀桿的設計加工

銑工加工3mm寬、8mm寬的兩槽是靠安裝在主軸上的刀桿來夾持銑刀完成的，因此刀桿做為主軸的輸出端，幾何形狀非常重要，它的迴轉精度和剛性對加工的零件都會造成影響，銑加工因受刀具的限制，不可能將刀桿做的很粗來增強剛度，要想提高剛度只能在長度上想辦法。刀具的安裝屬懸壁梁結構，刀桿愈長加工時在切削力的作用下，變形愈大，為此我專門設計了一支刀桿，在滿足加工的需要前提下只有300長，新做刀桿采用鍛件加工并進行調質處理，使內部組織細密，耐沖擊變形小，綜合性能最好，滿足了剛度和強度的要求。

3 吊架的調整

因銑削是懸臂，在受力較大，刀桿較長的情況下，最好是采用吊架來做輔助支承刀桿，這樣在加工中刀桿就可以承受較大的切削力，因我使用的設備較舊，吊架常年使用，安裝主軸刀桿的孔與刀桿配合間隙較大，銑刀切削時會造成刀桿在吊架孔中的軸端產生徑向跳動，使振動加劇，為了解決這一矛盾，我按照新加工的刀桿軸端尺寸重新設計了吊架的銅套尺寸，新加工一個孔套，使其配合間隙在0.03mm之間，在銅套的中間部分我又設計了存油槽，因刀桿一般轉速較低，加上潤滑充分，這樣刀桿變成兩點支承，其剛性大大增強，為了防止刀桿旋轉中心與懸梁吊架不同軸，我與機修人員對其進行修刮研，保證刀桿與主軸吊架中心是一個軸心，旋轉順利。

4 刀具的選擇

用φ110*3mm和φ150*6mm的鋸片，因為8mm槽加工時，切削力大容易造成尺寸偏差和槽寬尺寸不易控制，造成廢品，所以加工8mm槽分兩次加工，先粗加工成6mm寬后擴成8mm寬，粗精加工兩次完成。

5 加工方式的選擇

5.1 尺寸精度的保證:使用過X62W的師傅都知道，機床的縱向運行的進給刻度值精度是每格0.02mm，根據這一情況加工尺寸精度±0.05mm的尺寸精度是沒有問題的，但實際并非如此，設備的新舊、潤滑狀態、各運動副之間的間隙大小都對進給尺寸有影響，由于機械運動在微進給時常會出現爬行現象，想要小量微進給時不移動，一旦移動有時就超出進給量，這種現象在潤滑不好、運動副之間粗糙時經常出現，為了保證尺寸精度，用定位塊定尺寸，百分表做好指示，用一圓金屬塊制作一個與所要尺寸一致的塊規，尺寸是15±0.05mm，因為是一次性使用，時間也不長，所以采用一般金屬棒料即可。將磁力表架吸在內外進給的工作臺導軌上，塊規與內外進給的上導軌面的工藝面粘平，將磁力百分表與塊規另一面接觸，調表針指向為零。將表架固定，去掉塊規，移動工作臺行程15mm，使工作臺與百分表接觸，表針指零時要完成一個中心距尺寸定位，可以控制移動尺寸在15±0.05mm之內，這時就可以銑槽了，百分表始終頂在工作臺上做指示，如果零件或工作臺發生位移時百分表針就會發生變化，指針擺動，就可提醒操作者及時修正尺寸，這樣反復12次就可完成12個槽的尺寸定位，加工配合公法線百分尺就可以使槽中心控制在15±0.03mm以內，達到了圖紙要求。

5.2 表面光潔度的保證:切削刀具對工件表面的光潔度的影響是非常關鍵的，但它不是全部，吃刀深度、冷卻方式、被加工材料的機械性能、設備等因素都影響工件表面的光潔度。在這些因素中除被加工材料的性能、刀具不能改變外，其它的條件人為都能改變，這就需要將這些影響的因素協調好，達到最佳的運行狀態，最終達到零件圖要求。在加工8mm寬槽時我采用了粗精兩次加工，第一次將大量多余量去除每邊留1mm，以防止因切削力過大造成表面光潔度降低。另外，切削刀具的鋒利程度也直接影響表面光潔度，刀具鋒利，金屬是被切割下去切削輕快，隨著刀具切削時間的變長，其加工的鋒利程度下降，刀削就變成中啃削，這樣不但造成尺寸誤差，還會造成光潔度下降，因此我采用加工6個槽后換新刀的方式，保證槽的表面光潔度達Ra1.6。冷卻潤滑方式在加工中也起著重要的作用，沒有好的方法是絕對提高不了光潔度的。機械加工中常采用的冷卻潤滑方式有煤油、肥皂水、機油、乳化液等，它們各自都有自己的長處，我加工的零件材料是40Cr，經過我對其冷卻潤滑方式進行反復實踐，認為20號機油比較適合，它不僅能冷卻，還能潤滑，對提高表面光潔度作用很大，加工后的工件，表面光潔度滿足了設計要求。

5.3 工件各部位的公差與被加工部位形位公差的保證:這一零件在銑加工前已經經過幾道工序的加工，并且在我工序前進行的平面磨床的加工，其形位公差比較理想，也為本工序提供了很好的安裝找正基準。那么在加工前就要使零件找好定位基準，我采用的方法是工作臺裝上新平口金屬鉗，鉗口找正，橫平豎直在0.015mm以內，工件夾持在平口鉗中，一次進行找正，消除因裝夾產生的累積誤差，在加工時注意各環節的變化。

通過以上的幾種方法終于加工出了令人滿意的零件，組裝在設備上效果很好，看到通過自己的努力加工出的產品，應用在設備上，為公司的軸承加工做了一份工作，感到很高興。