左 輝
(上海古德機(jī)械制造有限公司 上海 200065)
套筒式動(dòng)靜壓軸承因具有旋轉(zhuǎn)精度高、性能穩(wěn)定、調(diào)整和維修方便等特點(diǎn)在各類磨床上得至廣泛應(yīng)用。然而傳統(tǒng)的套筒式動(dòng)靜壓軸承磨削方法多年一慣之,包括工裝夾具等沒(méi)有大的改進(jìn),使得套筒式動(dòng)靜壓軸承生產(chǎn)和加工過(guò)程耗時(shí)費(fèi)力,產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定,例如砂輪架在作精密磨削時(shí)效率低下,振紋和螺旋線等表面缺陷不易消除。
根據(jù)這些情況,在對(duì)傳統(tǒng)套筒式動(dòng)靜壓軸承磨削方法作了深入仔細(xì)分析后,作了若干改進(jìn)探索,設(shè)計(jì)了一種具有微調(diào)功能的V型托架,在新型V型托架上磨削的套筒式動(dòng)靜壓軸承,精度和效率高,性能穩(wěn)定,并經(jīng)過(guò)樣品試制和實(shí)際檢驗(yàn),取得了明顯的成效。在此對(duì)套筒式動(dòng)靜壓軸承磨削方法所做的改進(jìn)作如下闡述說(shuō)明。
眾所周知,傳統(tǒng)的套筒式動(dòng)靜壓軸承的套筒軸承孔磨削放在兩個(gè)V型托架上進(jìn)行,而這兩個(gè)V型托架的中心靠墊片調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn),很難做到兩個(gè)V型托架中心保持一致,這就使得在這兩個(gè)V型托架上磨削的套筒前后兩個(gè)軸承孔同心度有較大誤差(一般都超過(guò)0.02 mm),由此砂輪主軸和套筒軸承孔的配合間隙也要加大(一般都超過(guò)0.05mm),軸承的動(dòng)壓油膜剛性變低,砂輪主軸承載力變差,直接導(dǎo)致砂輪架在作精密磨削時(shí)效率低下,振紋和螺旋線等表面缺陷不易消除。
根據(jù)上述分析,設(shè)計(jì)了一種新型V型托架(如圖1所示)。該V型托架垂直方向和水平方向均可分別獨(dú)立調(diào)節(jié)。在調(diào)整V型托架時(shí),將套筒放在兩個(gè)V型托架上,靠表測(cè)量套筒外圓的上母線,把左V型塊方孔中的螺母旋松,調(diào)整垂直調(diào)節(jié)捏手,微調(diào)左V型塊的前后位置。使套筒外圓上母線誤差在規(guī)定范圍內(nèi)(一般在0.005 mm),將左V型方孔中的螺母鎖緊。再將靠表測(cè)量套筒外圓側(cè)母線,把右V型塊兩側(cè)壓板螺釘擰松,調(diào)整水平調(diào)節(jié)捏手,微調(diào)右V型塊的前后位置,使套筒外圓側(cè)母線誤差在規(guī)定范圍內(nèi)(一般在0.005 mm),將壓板螺釘擰緊即可。這樣就可方便調(diào)整兩個(gè)V型托架的中心保持一致,在這兩個(gè)托架上磨削的套筒前后兩個(gè)軸承孔同心度誤差很?。ㄒ话悴怀^(guò)0.01 mm)。如圖1、圖2所示。
圖1 V型托架示意圖
圖2 V型托架A-A剖面示意圖
(1)將帶動(dòng)盤(外圓與套筒外圓一致)旋轉(zhuǎn)中心與頭架主軸轉(zhuǎn)中心調(diào)整到一致。
(2)通過(guò)放在前V型托架上的固定盤(外圓與套筒外圓一致)調(diào)整前V型托架中心與帶動(dòng)盤旋轉(zhuǎn)中心一致并鎖緊。
(3)把套筒放在兩個(gè)V型托架之上,調(diào)整后V型托架,測(cè)量套筒上母線和側(cè)母線誤差在0.005mm之內(nèi),然后將后V型托架鎖緊。
此時(shí)帶動(dòng)盤前V型托架后V型托架三點(diǎn)同心調(diào)整完畢,就可以磨削套筒前后軸承孔和端面(平面軸承),如圖3所示。
圖3 三點(diǎn)同心法磨削套筒軸承孔和端面示意圖
在套筒軸承孔和端面(平面軸承)磨好后,就可磨削軸承孔的四個(gè)油腔。由于油腔深度的尺寸公差要求比較高(一般在 0.04±0.005 mm),因此在磨削每個(gè)油腔時(shí)都分兩次對(duì)刀。第一次對(duì)當(dāng)砂輪與軸承孔表面觸硑并進(jìn)給0.01 mm進(jìn)行磨削,記住進(jìn)給刻度退出,測(cè)量實(shí)際磨削深度,算出剩余的磨削量,然后再第二次對(duì)刀,將剩余的磨削量磨去。這樣兩次對(duì)刀法磨削出的四個(gè)油腔深度基本能控制在0.04±0.005 mm范圍內(nèi)。
在磨削套筒軸承孔和油腔時(shí),聯(lián)軸器的作用很關(guān)鍵。
聯(lián)軸器必須滿足如下三個(gè)條件:
(1)聯(lián)軸器具有自位功能;
(2)聯(lián)軸器反向時(shí)不能有間隙和滯后;
(3)聯(lián)軸器彈簧片的彈性太硬或太軟都會(huì)影響磨削。為此專門自制了專用雙薄膜彈性聯(lián)軸器。
套筒式動(dòng)靜壓軸承在高精度磨削中起著十分重要的作用。傳統(tǒng)的套筒式動(dòng)靜壓軸承磨削方法存在若干不足,影響了套筒式動(dòng)靜壓軸承的精度。通過(guò)對(duì)套筒動(dòng)靜壓軸承磨削方法的改進(jìn),能生產(chǎn)出高精度,高效率,性能穩(wěn)定,耐用可靠的套筒式動(dòng)靜壓軸承。