調心滾子軸承裝球口加工（gōng）工（gōng）藝及工裝的改進
2017-5-4 來源：銀川特種軸承有限公（gōng）司 作者：王自軍 ，王鴻（hóng）劍，呂國新
摘（zhāi）要：調心滾子軸承內套裝（zhuāng）球口原來利用臥銑床或立銑床進行加工，勞動強度（dù）大，生產效率低。為解決存（cún）在的問題，對原工藝與工裝進行了改進，將銑床加工改成了鏜床加（jiā）工，設計了裝夾（jiá）套圈的多功能通用夾具和裝夾銑刀（dāo）的夾具，並對鏜床主軸進行了技術改造，提高了加工的自動（dòng）化程度、產品質量（liàng）及生產效率，降（jiàng）低了（le）勞動強（qiáng）度。
關鍵詞：調心滾子軸承裝球口；鏜床；銑床；鏜床多功能夾具；鏜床銑刀夾（jiá）具（jù）
1.前言
在調心滾子軸承設（shè）計中，為裝配需要，在軸承內套兩端麵小擋邊各設計一個裝球口。原工藝規定該裝球口用平銑或立銑進行加工，此種工（gōng）藝加（jiā）工效率低，勞動強（qiáng）度大。因此，對調心滾子軸承內套加工工藝進行了改（gǎi）進，並對T9210鏜床進行了技（jì）術改造，設計出一套多功能夾具和（hé）一種（zhǒng）新的裝夾銑刀夾（jiá）具加工調心滾子軸承內套裝球口，使裝（zhuāng）夾方（fāng）便（biàn）快捷，提（tí）高了加工自動化（huà）程度和（hé）生產效率，降低了勞動強度和生產成本。
2.存在的問題
調（diào）心滾子軸承內套根據裝配的需要，內套兩端麵擋邊相隔180°對稱各銑一個裝球口，如（rú）圖 1 所示。根據產品規（guī）格（gé）的不（bú）同，裝球口在立銑或臥（wò）銑（xǐ）床上進行加工。以立銑（xǐ）床加工53540H軸承內套裝球口為例，對工藝加工進行分析說明。
圖 1 53540H軸承內套產品圖
2.1 裝球口加工工（gōng）藝
（1）選用（yòng）的立銑設備為XD5032 , 把TS型回轉工作（zuò）台固定（dìng）在立銑床的工作平台上，選用直徑300mm自定（dìng）心三爪夾盤（pán），把其固（gù）定在TS型回（huí）轉工作台上，再通過夾盤固定被加工內套，如圖 2 所示。
圖 2 立銑床加工軸承裝球口
（2）53540H內套裝球（qiú）口的半（bàn）徑是R22mm，球口深度為3.26mm，內套內徑與裝球（qiú）口（kǒu）的最低點的工藝尺（chǐ）寸為23+0.2mm。
（3）用自定心三爪夾盤把53540H內套夾緊固定，選用立銑（xǐ）刀直徑為（wéi）44mm，把（bǎ）立銑刀裝在銑床主軸上並緊固。
（4）調整銑刀與內套裝球口位置，進行試加工，並測（cè）量球口各（gè）相關工藝尺（chǐ）寸，當球口（kǒu）各工藝尺寸符合產品（pǐn）工藝要求時鬆開此（cǐ）工件（jiàn），使未加工（gōng）裝（zhuāng）球口端麵向上（shàng），加工另（lìng）一裝球口，使兩裝球口成180°。
（5）加工完一個內套，鬆開夾爪，取出內套（tào），完成一個工作循（xún）環。更換另一個內（nèi）套進行下一個工作循環。
2.2 存在的不足（zú）
（1）需要兩個輔（fǔ）助件（TS型回轉工作台和直徑300mm自定心三爪夾盤）固定內套，使被加工（gōng）內套距銑床的工件平台的距離增加，且需通（tōng）過兩次連接固（gù）定內套，增加係統誤（wù）差及不穩定（dìng）因素。
（2）工件的定位與夾緊需（xū）經過兩層連接件且通過手工完成。當工件被切削受力時，其（qí）定（dìng）位精度可能受到影響。夾緊力不夠時（shí）工件容易轉動，發生打刀現象，造成廢品；夾緊力過（guò）大時容易把工件內外徑夾傷，或造成工件變形，產生廢品（pǐn）。
（3）兩裝球口成180°，加工時（shí）需轉動TS型回轉工作（zuò）台，延長了輔助工作時（shí）間。
3 .夾具與鏜床的技術改進
3.1 夾具的技術改進
（1）以加工53540H內套為例，說明夾具的改進設計。53540H為調心滾子軸承，在內套兩（liǎng）端麵對（duì）稱180°需加工兩個裝（zhuāng）球口。鏜床加工內套（tào）裝球（qiú）口（kǒu）如圖 3 所示。
（2）根據鏜床（chuáng）特性，為節（jiē）約成本，鏜削裝（zhuāng）
圖 3 鏜床加工內套裝球口
球口夾具被設計成多功能通用夾具，如圖 4 所示（shì）。首先，在底座上設計一個可調整不同直徑的定位板，如圖 5 所示。以定（dìng）位板圓心為（wéi）中心，以均勻增加的半徑畫圓，與經過圓心且互成120°的（de）三條（tiáo）直線（xiàn）相交，在每個交點上（shàng）按一定直徑鑽孔。根據三（sān）點決定一個圓的原理，夾具設計為可（kě）調整不同直徑的定位板，定位板一（yī）端為圓弧形，並帶有（yǒu）長孔槽。夾具底座上設計定位調整板。
1.內套 2.開口墊 3.壓板 4.拉杆 5.螺釘 6.內徑定位調整塊
7.裝球口定位塊（kuài） 8.導向槽 9.螺釘 10.拉簧 11.底座
圖 4 多功能通用夾具
（3）在（zài）夾具底座直徑方向，三等份鑽M12螺絲孔（kǒng）。螺絲孔相鄰兩孔徑相差60mm，方便調整不同內徑。壓板為長方形條狀，根據內套直徑（jìng）不同，可調換不同長度的壓板。一套夾具可（kě）加工（gōng）不同規格（gé）軸（zhóu）承內套的裝球口，做到夾具的通用性（xìng）。
（4）裝（zhuāng）球口定（dìng）位塊設計（jì）成（chéng）自由滑動，依靠拉（lā）簧（huáng）的拉力（lì），使定位塊與裝球口吻合，方便鏜第二麵裝球口，確保兩端麵裝球口成180°。卸去此工件（jiàn），再進行下一個工（gōng）作循環（huán）。
（5）在加工單個裝球口時，去掉鏜床（chuáng）的分轉動棘輪。
（6）依靠（kào）棘輪機構實現均布轉動等分，鏜（táng）床的等分（fèn）夾具轉動90°時（shí），可加工軸承內套端麵（miàn）四等分油槽（cáo），增加設備使用功能。通過對（duì）夾具的改進，根據被加（jiā）工內套的直徑不同，底（dǐ）座（zuò）被設計成三種不同的結構，並且裝夾在鏜床（chuáng）轉動（dòng）盤上的方式也（yě）略有不同，圖 4 是（shì）其中的一種結構，其他結構略。其中一種結構可加工內套最大直徑560mm，內套幅高260mm。
圖 5 夾具底座（zuò）
（7）當鏜（táng）床轉速高時（shí），可用變頻（pín）器調低電（diàn）機轉速；加工直徑在280mm內套（tào）裝球口時，可用合金頭銑刀加工。
3.2 鏜床（chuáng）的技術改進
主要對T9210鏜床的主軸進（jìn）行改進（jìn），製作新的銑刀夾具（jù）。原主軸裝刀（dāo）錐度是莫氏 5，根據改進要求（qiú），重新設計鏜床的主軸（zhóu），申請廠家定製。主軸裝（zhuāng）刀庫口部（bù）內徑尺寸加大，其錐孔深（shēn）度到達卸刀口槽部位。在主軸（zhóu）內徑上開對稱兩個（gè）6mm的鍵槽，在主軸的外徑（jìng）上車（chē）製螺紋，以緊固銑刀（dāo）夾具。以鏜床代替銑床加工內套的裝球口，使原來在銑床上加工的產品可用鏜床加工，合理利用設備，提高生產效率。
3.2.1 自製銑刀夾具
根據主軸實際改製的工（gōng）藝尺寸，自製（zhì）銑刀夾具，在銑刀夾具的大端錐（zhuī）麵上開6mm的對稱鍵（jiàn）槽，以便與主軸進行鍵連（lián）接。使用標準銑刀，根據銑刀的規格（gé）不同（tóng），自製（zhì）銑刀夾具內孔莫氏錐度也不同。自製銑刀夾具可用壓緊螺帽把銑刀夾（jiá）具壓緊在鏜床（chuáng）主軸上。改（gǎi）進後銑刀夾具如圖 6 所示。
圖 6 改進後銑刀夾具
（1）銑刀刀庫外徑錐度是莫氏 5，鏜床立軸內錐度是莫氏 5 。
（2）刀庫（kù）內徑錐度取莫氏 2、莫氏 3、莫氏 4是為了與現有的銑刀、鏜刀通用。
（3）在銑裝球口時，銑刀局部受力，要用螺釘把銑刀拉緊。
（4）螺帽主（zhǔ）要是為防止銑刀庫從鏜床主軸上脫落。
4.工作原理
把改（gǎi）進的夾具（jù）固定在鏜床等分夾具上，並根據產品內徑或（huò）外徑的不同，讓內徑或外徑調整在（zài）同一圓周上，通過油缸、拉杆、壓板把待銑裝改進（jìn）後刀夾整體裝夾在（zài）刀架裏（lǐ）麵，圓柄成型刀裝入刀夾內後，直接將壓緊螺絲擰緊即可，刀夾不必再探出刀架外（wài），從（cóng）結構上看製造也非常簡（jiǎn）單，見圖 5，隻需滿足刀具中心高（gāo）即可。在刀夾側（cè）麵開了一個槽口，用以壓緊及卸下成型刀。刀夾裝入刀架被（bèi）擰緊（jǐn）後，兩者（zhě）成為一體，剛（gāng）性有（yǒu）較大幅度提高，防止刀具因意外振動而損壞刀尖，保證刀具正常切（qiē）削。排除的鐵屑碰不（bú）到刀夾，避免了鐵屑纏刀及刮傷工件的現象。改進前、後刀夾結構對（duì）比見圖 6。
球口的內套固定在多功（gōng）能夾具上，並（bìng）調整好（hǎo）待銑裝（zhuāng）球口的位置，把自製銑刀夾具固（gù）定到鏜床主軸上，開動機床進行小量進給調試加工（gōng），對加（jiā）工（gōng）部位的工藝尺寸進行檢測，經過多次調試加工，使裝（zhuāng）球口工藝尺寸（cùn）符合設計要求為（wéi）止，然後更換下一件產品繼續（xù）進行加工（gōng）。加工方法如圖 3 所（suǒ）示。
5.改（gǎi）進後的優點
（1）取消中間的兩次過渡連接，消除了多次（cì）連（lián）接帶來的係統誤差及不穩定因（yīn）素（sù）。
（2）通過液壓油缸、拉杆、壓板（bǎn），能夠牢固壓緊被加（jiā）工產品，防止內套鬆動（dòng），並消除內徑夾（jiá）傷和變形，確保產品質（zhì）量（liàng）的（de）穩（wěn）定性。
（3）依靠液壓裝置固定產品，使裝夾產品方便快捷，提高加工自動化（huà），減輕勞動強度。
（4）增大鏜床加工範圍，內套最大外徑560mm，內套幅高260mm。
（5）銑刀夾具可（kě）裝通用銑刀，也可裝自（zì）製單（dān）刃、雙刃刀杆鏜刀，刀杆的長度可根據需求確定。
（6）鏜床性能穩定可（kě）靠，可依據產品的加工量，對鏜床的進給量、進給速度、行程（chéng）進行調整。調整合適，可自（zì）行進刀或退刀，減少中間輔助時間（jiān），提高（gāo）生產效率。
6.結束（shù）語
通過試運行加工，一次試製成（chéng）功，加工出的產品符合設計（jì）要求，減輕（qīng）勞動強度，縮短加工周期，提高生產效（xiào）率，擴大產品加工範圍。此項改進（jìn）達到了預期效果，為公司（sī）帶（dài）來良好的經濟效益。
投（tóu）稿箱：
如果（guǒ）您有機床行業、企業相關新聞（wén）稿件發（fā）表，或進行資訊合作，歡迎聯係本網編（biān）輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
如果（guǒ）您有機床行業、企業相關新聞（wén）稿件發（fā）表，或進行資訊合作，歡迎聯係本網編（biān）輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
更多相關信息（xī）
業界視點
| 更多
行業數（shù）據（jù）
| 更（gèng）多
- 2024年11月 金屬切削機床產（chǎn）量數據
- 2024年（nián）11月 分地區金屬切削機床產量數據
- 2024年11月 軸承出口情況
- 2024年11月 基本型乘用車（轎車（chē））產量數據
- 2024年11月 新能源汽車產量數（shù）據
- 2024年11月（yuè） 新能源汽車銷量情況
- 2024年10月 新能源汽車產量數據
- 2024年10月 軸承出口情況
- 2024年10月（yuè） 分地區金屬切削（xuē）機床產量數據
- 2024年10月 金屬切削機（jī）床產量數據
- 2024年9月 新能（néng）源汽車（chē）銷量情況
- 2024年8月 新能源汽車產量數（shù）據
- 2028年8月 基（jī）本型乘用車（轎車）產量數據