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彈性夾具在軸承磨床中的應（yīng）用（yòng）

2021-9-16 來源：濮陽技師學院（yuàn），濮陽市（shì）科（kē）技（jì）谘詢服（fú）務作者：王玉峰陳（chén）亞兵王曉慶

摘要：針對鍾形殼的特（tè）點，提出了彈性夾具在軸承磨床（chuáng）中的應用。詳細介紹了幾種鍾形売所用彈性夾具的設計。采用彈性夾具可（kě）以方便地（dì）在機床上實現鍾形殼的定位與夾緊，從而實現（xiàn）鍾形売的諸如內球麵的（de）磨削。該應用具有很強的實用（yòng）性。

關鍵詞：彈性夾具；鍾形殼；定位夾緊；磨削（xuē）

1、前（qián）言

鍾形殼是為配套汽車及叉車轉向器所生產的係列產品，其形狀變化多（duō），尺寸差別大（dà）。有帶柄的和不帶柄的；有球頭的和圓柱頭的；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（zuì）長達（dá）到570ｍ。根據以上情況，我們自行設計了滿足軸承精度等級的彈性夾具。

圓（yuán）柱或圓維外（wài）形（xíng）的軸承（chéng）套圈的（de）磨削通常采用電磁無心夾具，而對於帶柄（bǐng）的鍾形殼（ké）軸承來說，無法采用電磁無心夾具（jù）進行定位與夾緊。定心夾具在高精度磨（mó）床上使用需要解決（jué）好兩個主要問題：

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

經（jīng）過大量的生產實踐檢驗，我們設計開發（fā）的“ 彈（dàn）性夾具”能很（hěn）好地解決鍾形殼內球麵磨削裝（zhuāng）夾問題。結合現有常用鍾形殼工件類型以及不同形態的（de）鍾形殼的基準麵特征，我們精心設計了不同的定位麵及夾緊方案。在基本結構相（xiàng）似（sì）、基本功能相同、基本原件（jiàn）共用的基礎上，我（wǒ）們開發出了五種具體的應用模式（shì），既（jì）增強了實用性（xìng），也兼顧了零（líng）件的通用性，簡化了結構（gòu），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是針對不同鍾形殼工件的結構特征專門設計的彈性夾（jiá）具。其中連接盤連（lián）接在空心的工件軸上，從而帶動（dòng）整個夾具及所夾持（chí）工件使其在磨削時隨（suí）工件軸做旋轉運（yùn）動；連接座（zuò）是彈性夾具的座體。夾具座內表麵的錐（zhuī）麵與彈性夾頭的（de）錐麵（miàn）相配合（hé），保證工件的夾緊（jǐn）定（dìng）位準確；拉盤卡（kǎ）在彈性夾頭上，通過等高導向套與拉板連接；拉板又與拉套連（lián）接（jiē），拉（lā）套（tào）連接著回轉油（yóu）缸，通（tōng）過固定在工件軸上（shàng）的回轉油缸的伸、縮動作，帶動拉套、拉板、等高導向套、拉盤和彈性夾頭完成鬆、緊的動作；端（duān）麵定位用於保證（zhèng）工件在（zài）夾緊時的定位準確；夾緊工藝環用於（yú）工件定位端比夾（jiá）緊（jǐn）部位直徑（jìng）大時的情況，保證工件也（yě）能夠安裝進去。

具體情況如下：

圖１不帶柄的圓柱形工件的定位與夾緊，方法是鍾形殼後端麵定位、夾持圓柱麵（miàn）。其中連接盤1連接在空心的工件軸上，從而帶動整個夾（jiá）具及所（suǒ）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（zuò）體；夾具座３內（nèi）表而的錐麵與彈性夾頭 4 的（de）錐而相配合，保（bǎo）證（zhèng）工件的夾緊定位（wèi）準確；拉盤5卡在彈性夾頭（tóu）4上，通過等高導向套 6與拉板（bǎn）7連接（jiē）；拉板（bǎn）7又與拉（lā）套9連接（jiē），拉套9連接著回轉油缸，通過固定在工件軸（zhóu）上的回轉油缸（gāng）的伸、縮動作，帶動拉套９、拉板（bǎn）7、等高導向套6 、拉盤 5 和彈性夾頭 4 完成鬆、緊的動作；端麵定位8用於保證工件在夾緊時的定位準確。

圖1 彈性夾具簡圖-不帶柄的圓柱形工件

圖2帶柄的球頭形工件的定位與夾緊，方法是在球頭的端麵定位、夾持（chí）外球麵。其中（zhōng）連接盤1連接在空心的工件軸上，從而（ér）帶動整個夾（jiá）具及（jí）所夾持工（gōng）件使其在磨削時隨工件軸做旋轉運動（dòng）；連接座2是彈性夾具的（de）座體；夾具座３內表（biǎo）麵的錐麵與彈性夾頭4的錐麵相配合，保證工件（jiàn）的夾緊定位準確；拉（lā）盤5卡（kǎ）在彈性夾頭4上，通過等高導向套（tào）6與（yǔ）拉板7連接；拉板（bǎn）7又與拉套9連接，拉（lā）套9連接著9回轉油（yóu）缸（gāng），通過固定在工件軸上的回轉油缸的伸、縮（suō）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（jiá）頭4完成鬆緊的動（dòng）作；端麵（miàn）定位8用於保證（zhèng）工件在夾緊（jǐn）時的定位準確。

圖2 彈性夾具簡圖－短柄＋球（qiú）麵工（gōng）件

圖（tú）３帶柄的球頭形工件的定位與夾緊，方法是（shì）在柄的端麵定位、夾持外球麵（miàn）。其中連接盤1連接（jiē）在空心（xīn）的工件軸上，從而帶動整個夾具及所（suǒ）夾（jiá）持工件使其在磨削時隨工件軸做旋轉運動（dòng）；連接座2是彈性夾具的座體；夾具座３內表麵的錐麵與彈（dàn）性夾頭4的錐麵相配合，保證工件的夾緊定位準確；拉盤 5卡在彈性夾頭4上，通過等髙導向套 6與拉板7連接；拉板（bǎn）7又（yòu）與拉套9連（lián）接，拉套9連接著回轉油缸，通（tōng）過（guò）固定在工件軸上的回轉油缸的伸、縮動作（zuò），帶動拉套９、拉板7、等高導向套 6、拉（lā）盤5和彈性夾頭4完成鬆、緊的動作；端麵定位8用於保證工件在夾緊時的定（dìng）位（wèi）準確。

圖3 彈性夾具簡圖－長柄（bǐng）＋球麵工件

圖４帶柄的球頭形工件的定位與夾緊，方法是在球頭的端麵（miàn）定位（wèi）、夾持球頭端的（de）圓柱麵。其中連接盤1連接在空心的工件軸上，從而帶動（dòng）整個夾具及所夾持工件使其在磨（mó）削時隨（suí）工件軸做旋（xuán）轉運動；

連接座2是彈性夾具的座體；夾具座3 內表麵的錐麵與（yǔ）彈性夾頭4的錐麵相（xiàng）配合，保證（zhèng）工件的夾緊（jǐn）定（dìng）位準確（què）；拉盤5卡在彈性夾（jiá）頭4上，通過（guò）等高導向套6與拉（lā）板7連接；拉板（bǎn）7又與拉套 9連接，拉套（tào）9連接著回轉油缸，通過固（gù）定在（zài）工件軸上的回轉油（yóu）缸的伸、縮動作，帶動拉套9、拉（lā）板7、等高導向套6、拉盤5和彈性夾頭4完成鬆、緊的動作；端麵定位8用於保證（zhèng）工件在夾（jiá）緊時的定位（wèi）準（zhǔn）確。

圖4 彈性夾具簡圖－短柄＋圓（yuán）柱麵工件

圖5不帶柄的台階形且夾持外徑小（xiǎo）於定位麵外徑工件的定位與夾緊，方法是端麵定位、通過夾緊工藝環（huán）夾持工件的圓柱麵。其中連接盤1連接在空（kōng）心的工件（jiàn）軸上，從而帶動整個夾具（jù）及所夾持工件使其在磨（mó）削時隨工件（jiàn）軸做旋轉運動；連接座2是彈（dàn）性夾具的座體；夾具（jù）座 3 內表麵的錐麵（miàn）與彈性夾頭4 的錐麵相配合，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（děng）高導向套6與拉板7連接；拉板（bǎn）7又（yòu）與拉套9連接，拉套（tào）9連接著回轉油缸，通過固定在工件軸上的回轉（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、緊的動作；端麵定位8用於保證工件在夾緊時的定位準確；夾緊工（gōng）藝環10用於工件定位端比（bǐ）夾緊部位直徑大時（shí）的情況，保證工（gōng）件也能夠安裝進去。

通過如圖1-5所示（shì）的幾種彈性夾具的（de）應用（yòng）可見，采用更換少數工裝件（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（kuàng），可實現工件的快速可靠定位，保證一次裝（zhuāng）夾（jiá）成功。

圖5 彈性（xìng）夾具（jù）簡圖－不帶柄＋台階圓柱麵工件

3、應用及效（xiào）果

該夾具主（zhǔ）要應用在數控鍾形殼內球麵磨床上。采用該（gāi）彈性夾具夾緊工件，保證了數控磨床在加工汽車及叉車轉向器用鍾形殼時夾持快速、定位準確、性能可靠，使（shǐ）產品達到了精度（dù）要求且質（zhì）量穩（wěn）定。該類鍾形殼（ké）是某軸承廠為配套（tào）汽（qì）車及叉車轉向器所生產（chǎn）的係列產品，技術應（yīng）用效果良好，受到了客戶的廣泛好評。

4、結束語

文中所述夾具及（jí）機床的開發為解決該類配套汽車及叉車轉向器的鍾形殼係列產品的（de）加工提供了解（jiě）決方案和（hé）設備，達（dá）到了國外同類裝備（bèi）的（de）加工精度，在（zài）國內（nèi）屬於領先地位，為我國（guó）汽車零部件（jiàn）產品的國產化做出了貢獻。

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