軸承座夾具設(shè)計(jì)及應(yīng)用研究

金魁

（大連職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院，遼寧 大連 116033）

1 引言

我校為提高職業(yè)教育質(zhì)量，根據(jù)《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》提出的要求,實(shí)行工學(xué)結(jié)合、校企合作的人才培養(yǎng)模式,并承擔(dān)了對(duì)日本服務(wù)的產(chǎn)品（機(jī)床用軸承座）的研究與試加工。

本次合作的意義是企業(yè)利用學(xué)校教師的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和先進(jìn)的實(shí)訓(xùn)設(shè)備，設(shè)計(jì)和加工出高精度軸承座夾具，并利用夾具高質(zhì)量完成生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)任務(wù)，節(jié)省了資金。學(xué)校利用企業(yè)技術(shù)服務(wù)資源，實(shí)現(xiàn)具有真實(shí)職業(yè)氛圍的生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)，完成學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)任務(wù)，提升了教師的職業(yè)教育能力和科研能力，實(shí)現(xiàn)了校企合作的互利共贏。

2 研究?jī)?nèi)容

2.1 總結(jié)試加工問(wèn)題點(diǎn)

（1）以前該產(chǎn)品在企業(yè)內(nèi)進(jìn)行過(guò)加工，由于采用加工中心加工，生產(chǎn)效率低，對(duì)機(jī)床性能要求較高（一般一年需要更換一次機(jī)床）。

（2）使用加工中心機(jī)床加工，由于兩個(gè)軸承孔其位置特殊，一里一外，一個(gè)孔距基準(zhǔn)端面遠(yuǎn)，為了避免干涉，需采用細(xì)長(zhǎng)的鏜刀桿進(jìn)行鏜削加工。在實(shí)際加工中，由于圖紙要求的位置精度都很高，細(xì)長(zhǎng)的鏜刀桿在鏜孔過(guò)程中極易產(chǎn)生振動(dòng)，導(dǎo)致孔的表面粗糙度和孔徑尺寸精度、位置精度超差，與客戶(hù)方要求有一定的距離。

（3）通過(guò)加工和對(duì)零件本身結(jié)構(gòu)分析，軸承座為薄壁箱體結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致表面粗糙度和孔徑尺寸超差的主要原因是鏜削過(guò)程中，細(xì)長(zhǎng)的鏜刀桿偶然擾動(dòng)產(chǎn)生的自激振動(dòng)，位置精度超差則是由箱體零件在壓緊和放松過(guò)程中的變形和軸承孔徑的超差而產(chǎn)生的綜合疊加的結(jié)果。

2.2 技術(shù)突破點(diǎn)

圖1

關(guān)鍵問(wèn)題1：工件定位方式

為了保證產(chǎn)品的加工精度，我們?cè)O(shè)計(jì)了軸承座的夾具，利用這一夾具，將軸承座在數(shù)控車(chē)床上進(jìn)行加工，解決箱體在壓緊和放松過(guò)程中產(chǎn)生的變形影響軸承孔系的位置度和抑制系統(tǒng)自激振動(dòng)產(chǎn)生的問(wèn)題。

關(guān)鍵問(wèn)題2：加工精度保證

2.3 軸承座夾具設(shè)計(jì)

該產(chǎn)品加工的過(guò)程中，需要注意的是軸承座兩端的同軸度和兩端與軸承座軸線的垂直度。原工藝此工序使用加工中心加工，雖然軸承座兩端內(nèi)孔的同軸度保證了，但效率相對(duì)偏低，對(duì)機(jī)床精度損耗較大，因此，我們考慮在數(shù)控車(chē)床上加工軸承座兩端內(nèi)孔和軸承座端面，這就需要設(shè)計(jì)一套精車(chē)軸承座兩端內(nèi)孔和軸承座端面的車(chē)床夾具。如圖2所示，該夾具機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，與數(shù)控加工中心相比，工藝性、安全性、經(jīng)濟(jì)性較好，并且費(fèi)用較低，裝夾簡(jiǎn)單、靈活，較好地解決了在加工軸承座兩端內(nèi)孔同軸度、垂直度在0.01內(nèi)的難點(diǎn)問(wèn)題。

圖2

其特征是：墊塊6安裝在底板7上后，用M8×20螺栓8緊固后與立板3用M10×50螺栓13緊固，并打上φ12銷(xiāo)釘14；T形塊1放入數(shù)控車(chē)床卡盤(pán)的T型槽后，將底板7用M10×35螺栓2緊固；工件用φ6銷(xiāo)釘9定位后，用M10×70螺栓11、M10螺母12加上墊圈10緊固；配重塊4用M10×110螺栓5緊固。

軸承座夾具工作原理：將裝有兩個(gè)墊塊的墊板裝到底板上，由于墊塊的上表面與工件基準(zhǔn)面接觸，為了去除墊塊表面的污漬和良好的接觸面，墊塊表面設(shè)計(jì)成帶有深0.5mm凹槽，并比底板高出1mm。然后將安裝好墊塊的墊板與立板組裝，組裝后用螺栓和T型塊緊固在卡盤(pán)上，并調(diào)整中心位置。然后將工件用定位銷(xiāo)釘定位后，用螺栓安裝到夾具上，最后裝上配重塊。配重塊是為了消除由于工件安裝的偏心，造成數(shù)控車(chē)床轉(zhuǎn)動(dòng)帶來(lái)的振動(dòng)而影響孔的表面粗糙度和尺寸精度。

3 結(jié)語(yǔ)

實(shí)踐證明，該夾具機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，與數(shù)控加工中心相比，工藝性、安全性、經(jīng)濟(jì)性較好，并且費(fèi)用較低，裝夾簡(jiǎn)單、靈活，較好地解決了在加工軸承座兩端內(nèi)孔同軸度、垂直度的難點(diǎn)問(wèn)題，得到操作者的好評(píng)。

［1］葉小明.在工學(xué)結(jié)合中實(shí)現(xiàn)校企深度融合［J］.中國(guó)高等教育，2007（10）：52-54.

［2］劉守勇，機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具［M］.北京機(jī)械工業(yè)出版社，2008.