彭來深，黃喜芝

（衡陽紡織機械有限公司，湖南 衡陽 421007）

0 引言

彈性管是高速紡紗錠子中的一個關(guān)鍵零件，其一端內(nèi)孔裝配錠底，另一端外圓與軸承座內(nèi)孔過盈配合，組成一個錠膽殼（如圖1所示）。由于只有保證彈性管錠底孔與壓配外圓的同軸度，才能保證錠子高速運轉(zhuǎn)時錠膽中的紡錠軸承內(nèi)接圓與錠底的同軸度，并且當錠桿插入錠底時才能更有效地保證阻尼器的吸振效果，進而達到降低成套錠子振程的目的［1－2］。

圖1 錠膽殼結(jié)構(gòu)

2012年以來，我們通過對彈性管制造工藝的一系列改進，如改進了設(shè)備、加工工序、裝夾方式和夾具、刀具等，提高了彈性管孔對外圓的同軸度，從而保證了錠子質(zhì)量的可靠性和穩(wěn)定性。

筆者就彈性管孔相對外圓同軸度加工方法的改進淺談幾點心得體會。

1 設(shè)備改進

隨著紡織機械主機技術(shù)水平的不斷提高，對紡織專件的技術(shù)要求也在一步步提高；但是，由于傳統(tǒng)的彈性管鏜孔設(shè)備精度低、使用年限長已難以保證彈性管的精度要求，因而采用數(shù)控設(shè)備是發(fā)展的必然趨勢。

2 加工工藝改進

傳統(tǒng)的彈性管加工工藝為：串磨外圓→鏜孔→銑螺旋槽。采用這種加工工藝時，在銑螺旋槽的過程中使彈性管受力較大，易引起彎曲變形，并對同軸度影響較大。

改進的彈性管加工工藝為：粗串磨外圓→銑螺旋槽→校直→定性回火→精串磨外圓→鏜孔。

2.1 粗串磨外圓工序

粗串磨外圓加工時預(yù)留精串磨外圓余量。

2.2 校直和定性回火工序

銑完彈性管螺旋槽后，增加了校直和定性回火工序：校直工序?qū)A跳動大于0.05mm的彈性管校直至不大于0.05mm；定性工藝則消除了銑螺旋槽和校直時所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，以保證彈性管在后序使用過程中的穩(wěn)定性［3－4］。

2.3 精串磨外圓工序

精串磨的目的在于保證彈性管在鏜孔過程中對基準外圓的圓度要求，并對因校直、定性后的彈性管存在的彎曲變形回彈問題，通過精串磨修正過來。以HFD7100－03彈性管為例，表1為我公司挑選的部分彈性管精磨前、后的圓跳動數(shù)值比較。

表1 彈性管精磨前、后圓跳動數(shù)值單位：0.01mm

從表1中可以看出，精磨前圓跳動0.05mm以上的彈性管半成品為10根，精磨后不大于0.04 mm的有7根，占70%；由此可見，彈性管在精串磨外圓的過程中有較大比例圓跳動超差問題可以得到修正。

彈性管精串磨外圓后，其圓度可達到不大于0.005mm。

3 裝夾方式及夾具改進

3.1 裝夾方式改進

原來舊設(shè)備對工件的裝夾采用機床內(nèi)彈簧夾頭夾緊彈性管，另一端外圓由設(shè)備上另制帶軸承裝置的三點定位夾具夾緊（如圖2所示）。這種裝夾方式對彈性管兩端外圓尺寸差和兩端裝夾一致性要求非常高，當外圓兩端的上下、左右不同軸時將導(dǎo)致彈性管鏜孔錐度；同時，彈性管鏜孔質(zhì)量更易受外圓圓度及圓跳動的影響［1］。

圖2 彈性管裝夾示意

3.2 夾具改進

數(shù)控機床上原有的彈簧夾頭為整體式結(jié)構(gòu)，使用時其錐外圓與機床主軸的內(nèi)錐孔緊密配合，通過夾頭的軸向移動來實現(xiàn)孔對工件的定位和夾緊；因此，對彈簧夾頭內(nèi)孔與錐外圓的同軸度要求非常嚴格。為滿足孔與外圓的同軸度要求，在夾頭的制造過程中需要在淬火后將已剖開的三瓣夾頭片在磨孔前重新焊接成一體，這種加工方法使孔的精度易受焊接精度影響；當夾頭膽在自身加工設(shè)備上加工合格后，三瓣夾頭片需切開再裝至數(shù)控機床上使用，測量時發(fā)現(xiàn)受安裝位置、焊接孔精度等因素影響，造成一部分夾頭出現(xiàn)同軸度不合格的問題。為此，我們在數(shù)控機床上采用了分體式自鏜夾頭。加工中夾頭內(nèi)孔在自身機床上可自鏜至相對機床主軸同軸度不大于0.01mm，此時再用自鏜好的夾頭夾緊彈性管鏜錠底孔。經(jīng)過近9個月的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，此種夾頭主要有三個優(yōu)勢：一是對產(chǎn)品質(zhì)量有了明顯改善；二是自鏜夾套在加工產(chǎn)品的過程中，只要內(nèi)孔孔徑余量把握得當，自鏜效果好，裝夾孔還可進行第二次自鏜，甚至第三次自鏜；三是自鏜夾套失效后，只需更換新的自鏜夾套而無需更換夾頭膽基體，降低了生產(chǎn)成本。因此，分體式自鏜夾頭經(jīng)濟適用、使用壽命長、加工產(chǎn)品質(zhì)量好，是一種較為先進的加工方式。

表2為HFD7100－03彈性管分別采用整體式夾頭和分體式自鏜夾頭裝夾彈性管鏜孔后，測量彈性管同軸度數(shù)據(jù)對比。

表2 整體式夾頭和分體式自鏜夾頭裝夾彈性管同軸度數(shù)值對比 單位：0.01mm

由表2可以看出，分體式自鏜夾頭加工出來的彈性管同軸度比整體式平均提高了近0.01 mm，是一種非?？煽壳医?jīng)濟的夾具。

4 刀具改進

彈性管錠底孔在使用過程中要求鏜孔長度深達18mm～30mm，在傳統(tǒng)的鏜孔過程中，高速鋼整體刀具刀桿受阻力易引起讓刀從而產(chǎn)生錐度，采用分體式刀具加工錠底孔則可避免這個問題。

新刀具采用硬質(zhì)合金刀桿與不重磨刀片結(jié)合進行鏜孔，硬質(zhì)合金刀桿保證了良好的加工剛性需求，不重磨刀片損壞后可得到及時的更換，加工的產(chǎn)品不僅避免了錐度問題，而且表面粗糙度明顯提高，既延長了刀桿的使用壽命，又保證了產(chǎn)品質(zhì)量，非常有效地降低了生產(chǎn)成本。

注意事項如下：

a） 機床主軸精度、拖板精度、絲桿精度等良好；

b） 刀具、刀架穩(wěn)定可靠；

c） 裝夾彈性管露出夾頭一般以15mm左右為宜，以免因彈性管過長導(dǎo)致微量的不同軸、鏜孔時產(chǎn)生錐度；

d） 應(yīng)及時清理夾頭內(nèi)的鐵屑；因為采用新工藝鏜孔時一般情況下鐵屑會成條狀及時排出，但少量的細鐵屑依然會粘附在彈性管上和夾頭孔內(nèi)，所以應(yīng)用氣槍吹凈，以保證夾套的使用精度、延長夾套的使用壽命。

5 測試結(jié)果

表3是HFD4203C錠子采用同批錠腳，分別采用改進前、后彈性管壓配成合格錠座后，用同一根桿盤，測量的錠子振程值。

單位：0.01mm表3 改進前、后錠子振程對比

由表3可知，在桿盤相同、錠腳質(zhì)量水平相同情況下，使用改進工藝后加工而成的成套錠子振程平均下降0.005mm，產(chǎn)品質(zhì)量又向前邁進了一步［5－6］。

6 結(jié)語

經(jīng)過一系列的工藝改進，彈性管的同軸度精度有了較大提高，產(chǎn)品合格率明顯提高，為有效降低成套錠子高速運轉(zhuǎn)時的振程打下了很好的基礎(chǔ)。

［1］劉向東，李蓓智，楊建國.紡紗錠子彈性管工藝參數(shù)優(yōu)化與同軸度控制方法［J］.機械設(shè)計與制造，2011（12）：188－190.

［2］吳文英，相興利，蔡旭初.錠子彈性管的剛度計算及其對動態(tài)性能的影響［J］.東華大學學報：自然科學版，2002（6）：80－83.

［3］王志勇，張恒才.錠子彈性管螺旋槽彈性的探討［J］.紡織器材，2004，31（6）：5－6.

［4］熊偉，劉亞典，周獻珠.應(yīng)用Novibra錠子紡紗的分析［J］.紡織器材，2006，33（4）：41－48.

［5］呂躍勇.錠子上下支承同軸度問題探討［J］.紡織機械，2004（4）：39－41.

［6］FZ／T 92023—2008，棉紡環(huán)錠細紗錠子［S］.