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彈性夾具在軸承磨床中的應用（yòng）

2021-9-16 來（lái）源（yuán）：濮陽（yáng）技師（shī）學院，濮陽（yáng）市科技谘詢（xún）服（fú）務作者：王玉峰陳亞兵王曉慶

摘要：針對鍾形殼的特點，提出了彈性夾具在軸承磨床中的應用。詳細介紹了幾種鍾形売所用彈性夾具的設計（jì）。采用彈（dàn）性夾具可以方（fāng）便（biàn）地在機床上實現鍾形（xíng）殼的定位與夾緊，從而實現鍾形（xíng）売（mài）的諸如內球麵的磨削。該應用具有很強的實用性。

關鍵詞：彈性夾具；鍾形殼（ké）；定位夾緊；磨削

1、前言

鍾形殼是為配套汽車及叉車轉向（xiàng）器所生產的係列產品，其形狀變化多，尺寸差別大。有帶柄（bǐng）的和不帶柄（bǐng）的；有（yǒu）球頭的和（hé）圓柱頭的；內球麵直徑範圍為Ｓ４＞ 50 -160ｍ磨削寬度20-85ｍ；定位外徑080-200ｍ，工件總長度最長達到570ｍ。根據以上情況，我們自行設計了滿足軸承精度等（děng）級的彈性夾具。

圓柱或（huò）圓維外形的軸承套圈的磨削通（tōng）常采用電磁無心夾具，而對於帶（dài）柄的鍾形殼軸承（chéng）來說（shuō），無法（fǎ）采用電磁無心（xīn）夾具（jù）進行定位與夾緊（jǐn）。定心（xīn）夾具在高精度磨床上使用需要解決好兩個主要問題：

一是如何保證鍾形（xíng）殼加（jiā）工內球麵和鍾形殼使用中的裝配基準麵的同軸問題；二是在磨削抗力作用下保持鍾形殼工件旋轉的穩定不變。

經過大量的生產實踐檢驗（yàn），我們設計開發的“ 彈性夾具”能很好地解決鍾形殼內（nèi）球麵磨削（xuē）裝夾問題（tí）。結合現有常用鍾形殼工件類型以及（jí）不同形態的鍾形殼（ké）的（de）基準麵特征，我們精心（xīn）設計（jì）了不同（tóng）的（de）定位（wèi）麵及夾緊方案。在基本結構相似（sì）、基（jī）本功能相同、基（jī）本原件共用的（de）基礎上，我們開發出了五（wǔ）種具體的應用（yòng）模式，既增強了實用性，也兼顧了（le）零件的通用性，簡化了結構，也降低了企業的應用成本，提高了工人使用的自主性和積極性。

2、彈性夾具的結構

圖1-5是針（zhēn）對不同鍾形殼工件的結構特征專門設計的（de）彈性夾具。其中連接（jiē）盤連接在（zài）空（kōng）心的工件軸上，從而帶動（dòng）整個夾具及所夾持工件使其在磨削時隨工件軸（zhóu）做旋轉運動；連接座是彈性夾具的座體。夾具座內表（biǎo）麵的錐麵與彈性夾頭的錐麵相配（pèi）合，保證工件（jiàn）的夾緊（jǐn）定位準確；拉盤卡（kǎ）在彈性夾（jiá）頭上，通過等高導向套與拉板連接；拉板（bǎn）又與拉（lā）套（tào）連接，拉套連（lián）接著回轉油缸（gāng），通過固定（dìng）在工件（jiàn）軸上的回轉油缸的伸（shēn）、縮動作，帶動拉（lā）套、拉板、等（děng）高導向套、拉盤和彈性夾頭完成鬆、緊的動作；端麵定位用於保證工件在夾緊時的（de）定位準確（què）；夾緊工藝環（huán）用於工件定（dìng）位端比夾緊部位直徑大時的情況，保證工件也能夠安裝進去。

具體情況如下：

圖１不帶柄的（de）圓（yuán）柱形工件的（de）定位與夾緊，方法是鍾形殼後端麵定（dìng）位、夾持圓（yuán）柱麵。其中連接盤1連接在空心的工件軸上，從（cóng）而帶動整個夾具及所夾持工件使其在磨削時隨工件軸做旋轉運（yùn）動；連（lián）接座（zuò）2是彈性夾具的座（zuò）體；夾具座３內表而的（de）錐麵與彈（dàn）性夾頭 4 的錐（zhuī）而相配合，保證（zhèng）工件的夾緊定位準確；拉（lā）盤5卡在彈（dàn）性夾頭4上，通（tōng）過等（děng）高導向套 6與拉板7連接；拉板7又（yòu）與拉套9連接，拉套9連（lián）接（jiē）著回轉（zhuǎn）油（yóu）缸，通過固定在工件軸上的回轉油（yóu）缸的伸、縮（suō）動作（zuò），帶動拉套９、拉板7、等高導向套6 、拉盤 5 和彈性夾頭 4 完成鬆、緊的（de）動作；端麵定位8用於保證工件在夾緊時的定位準確。

圖1 彈性（xìng）夾具簡圖-不帶（dài）柄的圓柱（zhù）形工（gōng）件

圖2帶柄的球頭形工件的（de）定位與夾緊，方法是在（zài）球頭的端麵（miàn）定（dìng）位、夾持（chí）外球麵。其中連接盤1連接在空心的工件（jiàn）軸上，從而帶動整個（gè）夾具及（jí）所夾持工件（jiàn）使（shǐ）其在磨削時隨工件軸做旋轉運（yùn）動；連接座2是彈性夾（jiá）具的座體；夾具座３內（nèi）表麵的錐麵與彈（dàn）性夾（jiá）頭4的錐麵相（xiàng）配合，保證工件（jiàn）的夾緊定位準確；拉盤5卡在彈性夾頭4上，通過等高導向套6與拉板7連接；拉板7又與拉（lā）套9連接，拉套9連接（jiē）著9回轉油（yóu）缸，通過固定在工件軸上的回轉油（yóu）缸的伸、縮動作，從而帶動拉（lā）套9 、

拉板7、等高導向套6、拉盤5和彈性夾頭4完成鬆緊的動作；端麵（miàn）定位8用於保證工（gōng）件在夾緊時的定位準確（què）。

圖2 彈性夾具簡圖（tú）－短柄＋球麵工件

圖（tú）３帶柄（bǐng）的球頭形工件的（de）定位與夾緊，方法是在柄的端麵定位（wèi）、夾（jiá）持外球麵。其中（zhōng）連接盤1連接在空心（xīn）的（de）工（gōng）件軸上，從而帶動整個夾具及所夾持工件使其在磨（mó）削（xuē）時隨工件（jiàn）軸做旋轉運動；連（lián）接座2是彈性夾具的座體；夾具座（zuò）３內表麵的錐（zhuī）麵與彈性夾頭4的（de）錐麵相（xiàng）配合，保證工件的夾緊（jǐn）定位準確；拉盤 5卡在彈性夾頭4上，通過等髙導向（xiàng）套 6與拉板7連接；拉板7又與拉套9連接，拉套9連接著回（huí）轉油缸，通過（guò）固定在工件軸上（shàng）的回（huí）轉（zhuǎn）油缸的伸、縮動作，帶動拉套９、拉板7、等高導向套 6、拉盤5和彈性夾頭4完（wán）成鬆、緊（jǐn）的動作（zuò）；端麵定位8用（yòng）於保（bǎo）證工件在夾緊時的（de）定位準確。

圖3 彈性夾具簡圖－長柄＋球麵工（gōng）件

圖４帶柄的球頭形（xíng）工件的定位（wèi）與夾緊（jǐn），方法是（shì）在球頭的端麵定位（wèi）、夾持球頭端的圓柱麵。其中連接盤1連接在空心的（de）工件軸上，從而帶動整個夾具及所夾持工件使其在磨削時隨工件軸做旋轉運動；

連接座2是彈性夾具的座體；夾具（jù）座3 內表麵的錐（zhuī）麵與彈性（xìng）夾（jiá）頭4的錐麵相配合（hé），保證工件的夾緊定位準確；拉盤5卡在彈性夾頭4上，通過等高導向套6與拉（lā）板7連接；拉板7又與拉套 9連接，拉套（tào）9連接著回轉油缸（gāng），通過固定在工件（jiàn）軸上的回轉（zhuǎn）油缸的伸、縮動作，帶動（dòng）拉套9、拉板7、等高導向套6、拉盤5和彈性夾頭4完成鬆、緊（jǐn）的動作；端麵定位8用於（yú）保證工件在夾緊（jǐn）時的定位準確。

圖4 彈性夾具簡圖－短柄＋圓柱（zhù）麵工件

圖5不帶柄的台階形且夾持外徑小於定位麵外徑工件的定（dìng）位與夾（jiá）緊（jǐn），方法是端麵定位、通過夾緊工藝環夾持工件的圓（yuán）柱麵。其中連（lián）接盤1連接在空（kōng）心的工（gōng）件軸上，從而帶動整個夾具及所夾持工件使其在磨削時隨（suí）工件軸做旋轉運動（dòng）；連接（jiē）座2是彈性夾具的座（zuò）體；夾具座 3 內表麵的錐麵與彈性夾頭4 的錐麵相配合，保證（zhèng）工件的（de）夾緊定位準確；拉盤5卡在彈性夾頭4上，通過等高導向套6與拉（lā）板7連接；拉（lā）板7又與拉套9連接，拉套9連接著回轉油缸，通過固定在（zài）工（gōng）件軸上的（de）回轉油缸的伸、縮動作，帶動拉套9、拉板7、等高導向套6、拉盤5 和彈性夾頭（tóu）4完成鬆、緊的（de）動（dòng）作；端麵定位8用於保證工（gōng）件在夾緊時（shí）的定位準確；夾（jiá）緊工藝環10用於工（gōng）件定位端比夾緊（jǐn）部位直徑大時的情況，保證工件也能夠安裝進去。

通過如圖1-5所示的幾種彈性夾具的應用可見，采用更換少數工裝件（jiàn）（如端麵定位8）的方法適合工件形狀變化多，尺寸差別大的狀況，可實現工件的快速可靠定（dìng）位，保（bǎo）證（zhèng）一次裝夾成功。

圖5 彈性夾具簡圖－不帶柄＋台階圓柱麵工件

3、應用（yòng）及效果

該夾具主要應用在數控鍾形殼內球麵（miàn）磨床上。采用該彈性夾具夾緊工件，保證了數控磨床在加工汽車及（jí）叉車轉向器用鍾（zhōng）形殼時夾持快（kuài）速、定位準確、性能可靠，使產品（pǐn）達到了精度要求且質量穩定。該類鍾形殼是某軸承（chéng）廠（chǎng）為配套汽（qì）車及叉車轉向器所生產的係列產品，技（jì）術（shù）應用效果良好，受到了客戶（hù）的廣泛好評。

4、結束語

文（wén）中所述夾具及（jí）機床的開發為解決該（gāi）類（lèi）配套汽車及叉車轉向器的（de）鍾形殼係列產品的加工提供了解決方案和（hé）設備，達到了國外同（tóng）類裝備的加工精度，在國內屬於領先地位，為我（wǒ）國汽車零部件產品的國產化做出了貢獻。

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