劉麗敏
(哈爾濱軸承集團公司 工具分廠,黑龍江 哈爾濱 150036)
三、四點角接觸球軸承桃形溝樣板是測量軸承溝道形狀的專用量具。這種樣板形狀特殊,加工難度大,技術含量高。使用原有的磨工夾具加工該產品時,移動工件位置需要外力敲擊,位置很不準確,很難加工出合格的產品,因此該磨工夾具結構的改進勢在必行。
在滿足使用需求的同時,改進了原有的磨工夾具設計,使調整工件位置準確,減少加工難度,提高了產品質量,節約原材料,縮短加工周期。

圖1 溝形樣板的加工簡圖

圖2 溝形樣板

圖3 原磨工夾具簡易圖
溝形樣板的加工簡圖見圖1。這種溝形樣板(見圖2)的形狀類似桃形,又稱為桃形樣板。樣板有大范和小范之分,尺寸略有不同,以大范為例,先磨好R11.56的外圓,然后以中心線為基礎,向左移一個 fmk(0.168mm),加工完后便形成半徑11.56mm、中心偏移0.168mm的桃形溝,再向右移,與左相同,產品形成兩頭尖的不規則的圓。以前加工用的磨工夾具(見圖3),結構不合理,操作時不易掌握,調整起來很費事。常常是經過多次調整,才能調整好,準確性、可靠性都很差,它的主要缺點在于移動調整時需要外力敲擊,在敲擊過程中產生輕微的振動,移動調整塊的偏移量靠頂在待加工的樣板上的千分表來確定,在產生振動的同時而出現誤差,敲擊時,不是不到位,就是敲擊過位,反反復復,用了很多時間,質量又很難保證。因此,在原有磨工夾具的基礎上,做了很大的改進。
改進后溝形樣板裝配總圖見圖4 所示,以下各零件的改進均見圖4 。
選擇組合式的夾具體,其特點省料、易加工、精度容易保證,錐柄選擇莫氏5號,頭部是φ70×12mm的圓盤,圓盤有4-φ6.5mm的沉頭孔,上方有φ20×14mm圓柱體,用于連接胎體頭的定位鎖緊。
夾具體頭部是φ100×40mm圓盤,中心孔φ20mm處連接錐柄用4個M8螺釘緊固,上面有42×70×25mm通槽,還有其它相關螺孔與擋板和主調整塊相連接用。
主調整塊是長方T形塊,下部分是90×42×24mm凸臺,與夾具頭上42×70×25mm通槽相配合,在42mm的中心有M14×1mm螺紋通孔,與調整絲杠配合達到縱向移動的目的;還有兩個9×11mm的通孔,用于移動和鎖緊,上面部分是40×90mm的通槽,這個通槽用于副調整塊橫向移動。
副調整塊為40×48×15mm的長方塊,中心處是M12的螺紋,用于連接心軸,另有2個沉頭孔用于橫向移動和壓緊。
絲杠的外徑為M14×1mm,其一端有內六方,此絲杠與調整塊配合,用于調整主調整塊順定位槽方向前后移動。
擋板安裝在件2長槽的兩端,它作用于固定絲杠 ,使絲杠在旋轉時,調整塊在槽中移動,移動時消除了振動,平穩而精確。
緊固在副調整塊M12螺孔內,溝形樣板在M3螺桿上緊固。
磨工夾具的零部件加工后,把件號1至件號7組合裝配好,見圖4。

圖4 溝形樣板磨工夾具裝配總圖
(1)將裝配好的磨工夾具錐柄擦干凈,裝入MG1432精密磨床床頭錐孔內,將調整塊上的心軸找正,磨削心軸臺階端面,這樣心軸貼靠溝形樣板的面已經平行于床頭,將調整塊各部鎖緊。
(2)把待加工的溝形樣板裝夾在心軸上,用M3螺帽鎖緊,把千分表頂在樣板的外徑上,床頭轉起來,如果有偏擺現象就調整副調整塊。如果橫向、縱向都調整好了,可以開始磨削。
(3)首先將溝形樣板的外徑磨圓,達到圖紙要求的φ23.12mm,用百分尺量好。把進給砂輪刻度尺寸記下,這個數字在磨偏心時很重要。
(4)將磨工夾具長方調整塊旋轉至水平方向,把千分表頂在磨好的樣板外徑上,用六方扳手旋動絲杠,可以先往右旋,旋轉出的數值為圖紙給出fmk(0.168mm),達到了樣板的偏心值。
(5)調整好偏移量后開始磨削,先將砂輪退出一定的距離,當床頭旋轉后,磨削至前面設定的刻度盤位置,另一個圓產生了,可以用百分尺測量一下尺寸,按所給樣板外徑尺寸減去偏移量的尺寸,即達到了圖紙的尺寸數值。采用上述辦法往左旋,轉動絲杠,使調整塊移動。第二個偏心量(0.168mm)磨削方法與前面敘述的相同。經過兩個方向的移動,磨削加工過程就完成了。
(6)松開螺帽,取下樣板送檢查,用光學放大鏡檢測儀測量,確定尺寸,測量的樣板與放大圖吻合,就加工出了合格產品,方可繼續加工。
夾具經過改進后實際應用,完全克服了敲擊移動產生的振動,移動時平穩、柔和,可以達到移動調整塊時的準確距離,效率提高了很多,節省了生產時間,合格率大大提高,產品能夠達到圖紙要求,保證了產品質量。應用的結果驗證了磨工夾具的設計是可行的。