軸承座夾具設計及應用研究

金魁

（大連職業技術學院機械工程學院，遼寧 大連 116033）

1 引言

我校為提高職業教育質量，根據《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》提出的要求,實行工學結合、校企合作的人才培養模式,并承擔了對日本服務的產品（機床用軸承座）的研究與試加工。

本次合作的意義是企業利用學校教師的技術優勢和先進的實訓設備，設計和加工出高精度軸承座夾具，并利用夾具高質量完成生產經營任務，節省了資金。學校利用企業技術服務資源，實現具有真實職業氛圍的生產性實訓，完成學生職業能力的培養任務，提升了教師的職業教育能力和科研能力，實現了校企合作的互利共贏。

2 研究內容

2.1 總結試加工問題點

（1）以前該產品在企業內進行過加工，由于采用加工中心加工，生產效率低，對機床性能要求較高（一般一年需要更換一次機床）。

（2）使用加工中心機床加工，由于兩個軸承孔其位置特殊，一里一外，一個孔距基準端面遠，為了避免干涉，需采用細長的鏜刀桿進行鏜削加工。在實際加工中，由于圖紙要求的位置精度都很高，細長的鏜刀桿在鏜孔過程中極易產生振動，導致孔的表面粗糙度和孔徑尺寸精度、位置精度超差，與客戶方要求有一定的距離。

（3）通過加工和對零件本身結構分析，軸承座為薄壁箱體結構，導致表面粗糙度和孔徑尺寸超差的主要原因是鏜削過程中，細長的鏜刀桿偶然擾動產生的自激振動，位置精度超差則是由箱體零件在壓緊和放松過程中的變形和軸承孔徑的超差而產生的綜合疊加的結果。

2.2 技術突破點

圖1

關鍵問題1：工件定位方式

為了保證產品的加工精度，我們設計了軸承座的夾具，利用這一夾具，將軸承座在數控車床上進行加工，解決箱體在壓緊和放松過程中產生的變形影響軸承孔系的位置度和抑制系統自激振動產生的問題。

關鍵問題2：加工精度保證

2.3 軸承座夾具設計

該產品加工的過程中，需要注意的是軸承座兩端的同軸度和兩端與軸承座軸線的垂直度。原工藝此工序使用加工中心加工，雖然軸承座兩端內孔的同軸度保證了，但效率相對偏低，對機床精度損耗較大，因此，我們考慮在數控車床上加工軸承座兩端內孔和軸承座端面，這就需要設計一套精車軸承座兩端內孔和軸承座端面的車床夾具。如圖2所示，該夾具機構簡單，與數控加工中心相比，工藝性、安全性、經濟性較好，并且費用較低，裝夾簡單、靈活，較好地解決了在加工軸承座兩端內孔同軸度、垂直度在0.01內的難點問題。

圖2

其特征是：墊塊6安裝在底板7上后，用M8×20螺栓8緊固后與立板3用M10×50螺栓13緊固，并打上φ12銷釘14；T形塊1放入數控車床卡盤的T型槽后，將底板7用M10×35螺栓2緊固；工件用φ6銷釘9定位后，用M10×70螺栓11、M10螺母12加上墊圈10緊固；配重塊4用M10×110螺栓5緊固。

軸承座夾具工作原理：將裝有兩個墊塊的墊板裝到底板上，由于墊塊的上表面與工件基準面接觸，為了去除墊塊表面的污漬和良好的接觸面，墊塊表面設計成帶有深0.5mm凹槽，并比底板高出1mm。然后將安裝好墊塊的墊板與立板組裝，組裝后用螺栓和T型塊緊固在卡盤上，并調整中心位置。然后將工件用定位銷釘定位后，用螺栓安裝到夾具上，最后裝上配重塊。配重塊是為了消除由于工件安裝的偏心，造成數控車床轉動帶來的振動而影響孔的表面粗糙度和尺寸精度。

3 結語

實踐證明，該夾具機構簡單，與數控加工中心相比，工藝性、安全性、經濟性較好，并且費用較低，裝夾簡單、靈活，較好地解決了在加工軸承座兩端內孔同軸度、垂直度的難點問題，得到操作者的好評。

［1］葉小明.在工學結合中實現校企深度融合［J］.中國高等教育，2007（10）：52-54.

［2］劉守勇，機械制造工藝與機床夾具［M］.北京機械工業出版社，2008.