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保证轴承座孔与外圆

内容摘要:本文主要介绍了保证轴承座孔与外圆,孔与孔同轴度以及加工时的工装夹具设计,具体指出了实际生产中存在的问题以及原因分析,提出了较为合理科学的设计方案以及夹具结构、工作原理,经实践可以完全达到生产要求,取得好的效果。

关键字:同轴设计夹具效果
1、前言:
如图1所示零件为轴承座,它是由锻件与钢板焊接而成。

由于它是一个同轴度要求高的
工件,在整个生产中主要考虑的是 52、 60和 38.5的同轴度,值为0.05,技术要求及位置精度要就显的更为重要,它的加工质量决定了整个生产的质量。

因此要严格符合图纸设计要求,为保证加工质量,其关键在于夹具的设计。

轴承座主要用于汽车、机床、火车及一些动力源上,用来定位或支撑。

它主要是与轴承相配合使用,根据GB规格,该产品的耐用性是1年以上,要提高耐用性,关键要使轴承与轴承座配合的紧密、稳固。

为学生能学到更多技术,为校扩大规模,通过对产品的调查成功开发了该产品的试制工作,并投入教学和规模生产。

1、 1 、零件的车削加工工艺。

1、1、 1 、用三爪卡盘夹住毛坯10mm长左右,作为基准,
并校正工件,车削端面(要求平整)打中心孔,用 30的钻头钻通孔,并用 45的钻头扩孔,长为21mm,镗孔 48,长为21mm,粗镗 52 ,长为 20 mm(留余量 1 mm),车外圆至 60 ,长为13 mm。

1、1、 2 调头夹住外圆 6,车削端面,并控制总长34mm,镗孔 33 ,长为13 mm,孔 38.5,长为4 mm ,倒角1×45°和5×45°。

1、1、 3 焊接挡板,宽为8 mm(注意不要烧伤已加工表面)
1、1、 4 用三爪卡盘夹住毛坯作为基准(重复使用),精镗
孔 52,长为20 mm,沟内孔槽2 × 55,并控制15 长度,倒角1×45°。

2、加工、检测后发现的问题:
在试制的过程中发现,该产品耐用性不好,有的甚至在装配过程中出现“空隙”。

(轴承与轴承座配合时,有一部分接触,有一部分没有接触),因为该产品是用于固定轴承转动,而且与轴承紧密配合的。

首先,大家都在轴承的配合上找原因,通过对其它零部件进行检测,均符合图纸设计要求,最后对轴承座进行检测发现,轴承座的同轴度实际测量值为0.1 mm,而且图纸要求是0.05(超差0.05)且端面与孔、外圆垂直度偏大(偏差0.2 mm)。

为什么会产生这么大的偏差呢?从加工过程中我发现粗车、精车是不同的切削速度会使同轴度发生变化,既加工时受离心力的影响,不同的切削速度会使孔出现单边现象(因离心力的大小与速度、质量、及旋转半径等有关,其中精加工质量增重,粗基准重复使用)。

后来我们通过改变切削用量(低速180r/mm)进行加工,经检测偏差值有所减小,但仍达不到设计要求,最后由相关人员现场分析。

3、分析问题:
作为生产者,我根据加工过程中发现的问题经验分析,提出了生产问题的几点原因:
3、1 车床主轴按设计要求允许有0.01 mm的跳动。

3、2 用三爪卡盘夹住毛坯,作为基准加工,多次使用,经过多次装夹校正,焊接等使误差累积值增大(主要原因)
3、3 车削时,特别是那些质量较大的工件(质量变化)和高速切削时由于受离心力的影响,也会导致同轴度误差。

4、解决方案:
4、1 专用夹具设计:如图2
4、2 结构及工作原理:
在cw6140车床上,用三爪卡盘夹住夹具 40外圆车 33外圆(保证夹具与主轴同轴),在平面 130mm上焊接两个M10的螺栓,加工时,用M10的螺母把轴承座与挡块固定,在定位轴上(其轴承座的孔 33与夹具上 33轴相配合)用挡块与平面 130mm紧压轴承座(轴承
座在中间),螺母M10固定,然后将加工工艺第1、1、4步骤改用工装装夹,精镗孔 52 ,长为20 mm, 沟内孔槽2 × 55,并控制15长度,倒角1×45°。

4、4 改变切削用量和刀具材料
为了提高生产,解决因质量大,高速旋转而产生离心力及内孔的表面粗糙度问题,粗车时可使用YT15硬质合金车刀,在较高速度状态下(即转速560r/min)粗车时留一定的精加工余量,精车时改用告诉钢车刀在低速状态下(即转速n=180r/min)进行精车,这样既可减少因离心力产生的误差,同时能让内孔的表面粗糙度提高,同时提高了生产效率。

5、设计效果
使用夹具与用夹具相比较具有以下特点:
5、1 由于在没用夹具前,粗基准多次使用,并要校正,这样误差相对较大,车削时多次装夹,利用不同机床的卡盘装夹,质量由轻变重等因素,使用同轴度难以保证。

5、2改用专用夹具后,工件与夹具配合属于间隙配合,同时限制了
等五个自由度,同轴度标高。

这样可以保证工件、夹具、机床
主轴旋转在同一轴线上。

避免了重复使用粗基准,同时保证了工件的同轴度,顺利完成加工任务,做出了一定的贡献。

经过多次实践,对夹具进行跟踪检测,检测数据表明,完全符合图纸设计要求,耐用性提高。

本设计夹具有以下特点:
1、本夹具通用性好,容易拆装。

2、夹具操作方便,加工质量稳定,提高加工效率。

3、由于是间隙配合,该夹具重新装夹工件时不需要校正,其配合的轴不会产生形状精度误差。

(注意:安装前必须保持孔、配合轴的面清洁。


图1
技术要求
1、没有标注公差值按IT13确定
2、没有标注表面粗糙度的按6.3确定
3 、没有标注倒角0.5x45°
图2。

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