軸類零件頂尖孔的位置確定及工裝

撫順煤礦電機制造有限責任公司 （遼寧 113122） 楊久書 李大新 李博宇 李小明

1. 軸頂尖孔加工方案的分析

大中型電動機軸一般長都大于1m，軸零件的特點是兩端細中間粗，也就是兩端加工量大，中間加工量小。電動機軸的毛坯直徑大小不一，但礦用隔爆型電動機軸大都在φ200mm內，如圖1所示。通常加工工藝第一步是按外徑找正，在軸端面劃出中心孔的位置線；第二步按外徑找正車好兩處中心架部位；第三步上中心架用鏜床按線加工出中心孔，軸中間部位為鐵心徑，是用來裝配轉子鐵心的，加工量較小。如果軸的毛坯彎曲或有缺陷，再以軸兩端為基準找中心孔的位置，會造成鐵心徑相對于基準的變形量大，鐵心徑的加工量超出彎曲變形量的情況，而由劃線工通過鐵心徑來判斷中心的理想位置還有困難。如果加工頂尖孔時以軸徑最大處的鐵心徑為基準來加工頂尖孔，鐵心徑相對于基準的變形量會減小，會使一些變形量小于加工量的軸的坯料得以很好地利用，挽回由此帶來的大量的成本損失。

圖1 彎曲軸示意圖

2. V形軸架的結構

在此工藝的實施過程中需要一個V形軸架，V形軸架的裝配如圖2所示。

V形軸架的主要部件為V形鐵，V形鐵兩側中間開一槽，用來裝軸承。V形鐵的底部有一鍵，用于鏜床工作臺定位，工作時用兩個V形軸架把軸架起，支點大致為軸的中間2/3總長處，如圖1所示。

3. 軸頂尖孔的加工方法

圖2 V形軸架

圖1為彎曲狀態的軸，放置在V形軸架上，如果以通常的兩端面找正方法加工的頂尖孔是如圖3所示的位置B，此方法比較適合變形量不大的短軸加工。如果把找正基準由端面移至V形軸架支點處，兩支點的距離大約為軸長的2/3。得出頂尖孔的位置為如圖3所示位置A，此方法適合于長軸加工，因為長軸毛坯容易產生彎曲變形。

對于長軸的頂尖孔加工具體方法有兩種：測量法和計算法，如圖4所示。

（1）測量法 把軸的鐵心徑兩端架到V形軸架的軸承徑上，旋轉彎曲軸盡量使彎曲軸的最大變形量處旋轉至最低點或最高點，然后用壓板固定，用直角尺測量支點徑兩端的一端最高點H，用卡尺測量軸徑D，H1=H－D/2，由此可以得出頂尖孔的位置。中心孔的坐標為（0，H1）。

圖3 不同的基準頂尖孔的位置

圖4中，D為軸徑，H為軸支點頂點到床面距離，H1為頂尖孔的縱坐標，d為軸承外徑，h為軸承中心到床面距離，s為兩軸承距離。

（2）計算法 V形軸架的軸承外徑d，兩軸承間距離s，軸承中心到床面距離h均為固定值，軸直徑通過測量得出D，可以應用以下公式得出頂尖孔的位置：中心孔的坐標位置為（0，H1）。

圖4 頂尖孔位置

4. 結語

改進加工軸頂尖孔的工藝，可以得到更為合理的頂尖孔的位置。實際應用中可根據生產情況，軸的直徑大小等，做兩種或幾種規格的V形軸架，通過改變加工頂尖孔的基準來調整加工余量的方法來加工彎曲軸，降低了軸廢品的發生率，可以挽回大量的材料損失和工時損失。