1 引言
我公司一台上(shàng)海重(chóng)型機床廠生產(chǎn)於1967年M52125龍(lóng)門導軌磨床,主軸前軸承采用(yòng)剛性軸套式阿基米德(dé)螺(luó)旋線麵軸承,後軸承采用彈性軸(zhóu)套式阿基米德螺旋線麵軸承結(jié)構。由於長時間的(de)使(shǐ)用(yòng)和主(zhǔ)軸潤滑係統故(gù)障導致阿(ā)基(jī)米德螺(luó)旋(xuán)線麵軸承內孔研(yán)傷嚴重及機床(chuáng)主軸精度喪失,不能滿足使(shǐ)用要(yào)求。
2 阿基米德螺旋線麵軸承的結構
阿基(jī)米德螺(luó)旋線麵軸承(彈性軸套式)用於高精度磨床,它有3個滑動麵(miàn)(三油楔),滑動麵截線為阿基米德螺旋線(在軸心無位移時,其油楔展開即(jí)為斜麵式),單麵結構(主(zhǔ)軸單方向(xiàng)旋轉),結構如圖1所示。
阿基米德螺旋線麵軸承具有以(yǐ)下特點:(1)軸(zhóu)承和箱體錐孔有3條弧(hú)麵接觸,收緊一端螺母後,使軸承產生(shēng)彈性變形來(lái)調節主軸與軸承間隙,間隙一般為0.007~0.01mm。(2)分(fèn)別設有進(jìn)油孔(使進油孔的3條凸麵比3條接觸弧麵稍低)和(hé)回油槽,用(yòng)單獨油泵強迫潤滑(潤滑壓力0.1MPa,二號主軸油),溫升低。(3)軸承剛性好。(4)軸心穩定性良好。缺點(diǎn):製造(zào)和裝配工(gōng)藝(yì)複雜。
線麵軸承采(cǎi)用雙金屬(shǔ)結構,在硬底基金屬上增(zēng)加一層軟金屬(shǔ)或合金的(de)薄層(céng),由於軟金屬具有(yǒu)較(jiào)低(dī)的剪切(qiē)強度,且軟金屬或合金較薄減少了壓陷(xiàn)變形量及相應壓陷(xiàn)的接觸麵積,減少了(le)滑動時的阻力,因此可降低其摩擦係數。雙金屬軸套因為具備了這個特點,而且又能節省(shěng)貴重金屬,可使青銅的消耗量減少到(dào)1/4~1/6,且軸承壽命可以提(tí)高,所(suǒ)以它在機床中得到很廣(guǎng)泛(fàn)的應用。
3 原來的磨削夾具
加工(gōng)阿基米德螺旋線麵(miàn)軸承的成形麵需要有專門的夾具(jù),因此在實際生產過程中常采用一定的偏(piān)心圓弧(hú)來近似的(de)代換阿基米德螺旋線。由於(yú)加工偏(piān)心圓弧所需的夾具結構簡單,也有利於保證加工精度(dù)。夾具(jù)結構如圖2所示。
夾具裝在外圓磨(mó)床的頭架(jià)上,利用曲柄搖杆機構(gòu)使頭架的回轉運動轉變為擺動運動,頭架的擺(bǎi)動弧度可以通過改變連杆的長度來進行調節。裝夾軸承時,使(shǐ)其偏(piān)心圓弧(代替阿基米德螺旋線)的圓心與頭架(擺杆)的擺動(dòng)中心重合,軸承與(yǔ)砂(shā)輪相(xiàng)對運動,便磨削出所需(xū)要的成型麵。
4 數控加工程序
由於專用夾具針對性強(qiáng),除了專業製造線麵軸(zhóu)承(chéng)的廠家外,對於一(yī)般的製造企業(yè)沒(méi)有加工阿基米德螺旋線麵軸承的專用夾具,原廠家已多次改進產品結構(gòu),因此不能提供原來(lái)的阿基米德螺旋線麵軸承(chéng),給設備的維修工作帶來極大的不便(biàn)。但是隨著數控技術和數控機床的廣泛應用,原先在專用夾具上加工的線麵(miàn)軸承的滑動(dòng)麵截線形(xíng)狀現在可以采用帶C軸功能的臥式加工中心或是數控磨床運用數控機床多軸聯動功能(néng)實現。因此我們嚐試在(zài)數控磨床上加(jiā)工該阿基米德螺旋線麵軸承(chéng)。加工設(shè)備為瑞士斯(sī)圖特S-40數控萬能內外圓磨床,該機床是現代化的(de)數控磨床(chuáng),由(yóu)Studer的外圓磨削專家開發(fā)的軟(ruǎn)件,提(tí)供了強大的編程(chéng)功能。采(cǎi)用數控係統自帶的用TNRC多進(jìn)磨的形狀磨削循環G9225功能。這個輪廓磨削循環允許加工一個任(rèn)意的工件形狀(輪廓(kuò))。實際的(de)輪廓(kuò)形狀是在一個(gè)分離的ISO-子程序[V]中編輯的,輪廓子程序能使用(yòng)離線編程係統"StProfil"編程。在完成其(qí)它工序後,我們(men)在S-40數控萬能內外圓磨床頭架(C軸)上用四爪(zhǎo)卡盤夾持軸承後端方(fāng)牙螺紋外徑,找正工件,並按進油孔位置設置C軸、X軸和Z軸工件坐(zuò)標係零點後,執行程序即可加工出所需線麵軸(zhóu)承的截線輪廓。
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