韓玉雙,盧　洋（特變電工沈陽變壓器集團(tuán)有限公司,沈陽110144）

錫林右軸承座組件工藝及夾具設(shè)計(jì)

韓玉雙,盧洋
（特變電工沈陽變壓器集團(tuán)有限公司,沈陽110144）

摘要：錫林右軸承座組件的加工精度要求極高，特別是軸承蓋和軸承座的結(jié)合面和軸承孔，它們的精度將保證成品工件的質(zhì)量，是整個(gè)工藝流程中的重、難點(diǎn)。本文針對(duì)錫林右軸承座組件工藝及相應(yīng)的夾具設(shè)計(jì)展開討論，僅作參考。

關(guān)鍵詞：錫林右軸承座；梳棉機(jī)；夾具設(shè)計(jì)

1　錫林右軸承座組件工藝

錫林右軸承蓋和軸承座與軸承相匹配，三者構(gòu)成結(jié)合體，并安裝于工作筒內(nèi)，與道夫配合工件，構(gòu)成梳棉機(jī)的核心構(gòu)件。該結(jié)合體與工作筒共同旋轉(zhuǎn)，而軸承蓋作為支承件且重約1t、轉(zhuǎn)速260rpm～410rpm，它對(duì)墻板構(gòu)件的同軸度、軸向荷載、機(jī)件磨損安裝精度和回轉(zhuǎn)平穩(wěn)度等具有不可忽略的影響。

錫林右軸承座組件是梳棉機(jī)聯(lián)結(jié)錫林的重要零部件，在完成工件加工完畢后，應(yīng)對(duì)鑄件毛坯的無鑄造缺陷進(jìn)行檢驗(yàn)，并抽樣檢驗(yàn)工件的物理特性。鑄件表層或薄壁位置冷卻較快導(dǎo)致切削難度很大，為降低材料強(qiáng)度且改善切削性能可進(jìn)行退火處理。零部件的生產(chǎn)類型主要決定于生產(chǎn)數(shù)量的大小，而生產(chǎn)數(shù)量的大小又作為工藝選擇的依據(jù)，將對(duì)工藝、設(shè)備和機(jī)具的選擇造成影響。

2　錫林右軸承座組件的夾具設(shè)計(jì)

錫林右軸承座組件的夾具的設(shè)計(jì)原則是“保證加工質(zhì)量、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡單且合理、工藝高效、成本低廉”，按照該設(shè)計(jì)原則對(duì)多個(gè)預(yù)選方案進(jìn)行優(yōu)化對(duì)比和選擇，從而確定一個(gè)最佳的設(shè)計(jì)方案。

2.1確定定位方案

設(shè)計(jì)基準(zhǔn)面為A平面和Φ80±0.04，根據(jù)基準(zhǔn)重合原則，選擇A面和Φ80±0.04作為定位基準(zhǔn)。因?yàn)榱悴考膬蓚€(gè)加工孔是通孔，可假設(shè)不限制Z方向的位移自由度，所以只限制X、Y兩個(gè)方向的位移自由度。通過如下計(jì)算，Y方向， X方向。利用菱形銷和Φ136孔之間的配合關(guān)系可以得到：孔：，軸。因此，，。

本設(shè)計(jì)選用定位元件方案為：A平面作為定位板，左端面有一組支撐釘，Φ136孔為菱形銷。以上方案的實(shí)施即可定位零部件。而左端面在夾具采用支撐釘定位時(shí)，零部件通常由四組或多組支撐釘進(jìn)行定位，可增大定位系統(tǒng)的整體剛度，也可避免夾緊力和切削力不對(duì)稱引起定位板的變形問題。為減少定位板的不共面誤差，可在裝配完成后進(jìn)行磨合。通常情況下，誤差控制在0.01～0.03mm以內(nèi)。

毛坯面的定位夾具需選用四點(diǎn)支撐的方式，而菱形銷的夾具則選用“一面兩銷”的方式。為簡化裝卸工件應(yīng)以最簡單的運(yùn)動(dòng)形式來完成，多采用伸縮式定位銷。

2.2確定夾緊方案

夾緊工件有鉸鏈壓板、三組動(dòng)壓塊和一組與活用螺栓焊接固定的壓板。生產(chǎn)中夾緊工件主要受到切削力、慣性力和重力荷載作用。因夾緊力大小和系統(tǒng)剛度、夾緊設(shè)備的傳遞速率不無關(guān)系，所以其計(jì)算公式如下：

按照零部件受到切削力和夾緊力作用來分析并找到對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，可根據(jù)靜力平衡原理計(jì)算得到理論的夾緊力。最終，為確保夾緊可靠，理論的夾緊力乘以安全系數(shù)即可得出實(shí)際的夾緊力值。即:。

如夾緊力和切削力的方向正好相反，取K=2.5～3。即得到:

通過以上計(jì)算可以知道實(shí)際的夾緊力并不是非常大，為簡化夾具結(jié)構(gòu)和操作的便利性，本設(shè)計(jì)采用手動(dòng)螺旋夾具裝置。

為便于鉆孔和擴(kuò)孔加工，主要采用快換鉆套和鉆套與鉆模板間裝襯套。鉆套的高度為36mm，鉆套與工件之間預(yù)留排屑間隙。本設(shè)計(jì)方案中，鉆套取h=8mm，內(nèi)孔與刀具采用間隙配合的方式，也就是說快換鉆套為F12.7F8，快換鉸套為F13G7，襯套與鉆模板配合的尺寸為F22H7/g6，襯套與鉆模板間的配合為F34H7/g6。

因兩孔的中心距離較大160±0.04，且考慮到零部件的自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，所以采取兩組鉆模板的方式。由于擴(kuò)孔后仍需锪F26孔，該孔無需鉆模板。因此，可以選用可卸式鉆模板。又因鉆模板一直處懸空狀態(tài)，為提升夾具的整體剛度，在夾具中應(yīng)加設(shè)加強(qiáng)筋。同時(shí)，為確保兩鉆孔的中心距離為160±0.04，在夾具設(shè)計(jì)中應(yīng)保證兩組鉆套的中心距離同為160±0.04，鉆套的對(duì)稱中心為80±0.04，鉆套中心距離支撐釘表面為46±0.025，如此一來，即可保證加工工件的外觀尺寸要求。另外，在設(shè)計(jì)與裝配夾具中需注意定位板和夾具地面的平行關(guān)系，鉆套中心與地面垂直法線保持平行關(guān)系。

2.3夾具的設(shè)計(jì)驗(yàn)證

錫林右軸承座組件的夾具以兩個(gè)平面進(jìn)行定位，必須要求孔軸線與左側(cè)面之間的尺寸公差和孔軸線與底面平行度的公差。為滿足生產(chǎn)工序的基本要求，需保證工序的總誤差小于或等于相應(yīng)工序的可允許公差總和。由于本文篇幅所限，且本文所設(shè)計(jì)夾具已通過驗(yàn)證計(jì)算，驗(yàn)證計(jì)算的過程不再贅述。

3結(jié)束語

綜上所述，錫林右軸承座組件作為梳棉機(jī)的關(guān)鍵零部件，它的加工工藝直接與梳棉機(jī)的工作穩(wěn)定性和使用壽命相關(guān)。筆者通過討論錫林右軸承座組件工藝及夾具設(shè)計(jì)，主要目的在于理論交流，為促進(jìn)我國該方面的技術(shù)進(jìn)步提供一定的參考意見。