一種機床軸承座同軸度加工工藝探析

劉旸

(河南工業職業技術學院，河南南陽 473009)

一種機床軸承座同軸度加工工藝探析

劉旸

(河南工業職業技術學院，河南南陽 473009)

以一種機床高速旋轉主軸軸承座加工為例，介紹利用通用設備保證軸承座同軸度的工藝方法;并對幾種不同加工工藝進行比較，得出各種工藝方法的優缺點和適用情況。

加工工藝;軸承座;同軸度

近二十余年來，光電科學技術的迅猛發展與進步，導致光學產品的加工設備研發也隨之發展起來。光學產品的精度要求越來越高，加工光學產品的加工機床精度也必然要得到提高，這就涉及到此類機床設備的關鍵零部件的加工和裝配精度的問題。其中，光學加工機床的核心零部件，高速旋轉軸的軸承座的加工就涉及到此類加工精度問題。

在光學行業所用的加工機床中，高速旋轉主軸的精度是該類機床的一個重要技術指標。要保證主軸高速旋轉的精度，最關鍵的一點就是要保證主軸軸承座的形位公差——同軸度。其他諸如軸承座的尺寸公差、主軸的尺寸和形位公差等，都可用常規的手段來保證，在此不做細述。

現就對在軸承座的加工過程中，如何保證軸承座同軸度的問題進行探討。

首先，怎樣能在保證軸承座同軸度的前提下，批量生產，提高效率，降低加工成本，這是要解決的首要問題。

下面就此類加工問題展開，對現有的幾種加工方法進行介紹和對比，以期得到更合適、更經濟的加工手段和加工工藝。

1 在鏜床上精加工保證軸承座的同軸度

先在車床上對軸承座 (圖1)進行粗加工。

軸承座的精加工工序在鏜床上進行，按常規的加工手段和辦法，軸承座的同軸度就可以比較容易得到保證，并且通常還可以做到很高的產品合格率。

圖1 軸承座

但此種加工方法的缺陷是:加工效率低，生產成本高，批量的生產效率太低，僅僅局限于單件、小批量的生產;不利于該類機床的批量生產，缺乏市場競爭力，不利于該類機床的推廣應用。

2 在車床上精加工保證軸承座的同軸度

先在車床上對軸承座進行粗加工。

精車軸承座 (圖1)右端到加工尺寸，其中φ62軸承孔、φ146法蘭的右側面B和φ85外圓C一次精加工成，注意保證面B和φ85外圓C的垂直度;調頭裝夾，以上道工序加工的φ146法蘭的右側面B和 φ85外圓C為基準，打表找正，精車另一端到加工尺寸，以此來保證軸承座的同軸度。

此種加工方法相比鏜床的精加工，合格率較低，打表找正比較費時，對加工人員的個人技術要求較高，適合批量生產;但加工的效率比在鏜床上加工要高得多，加工成本比鏜床大幅度降低，大約是鏜床的1/3～1/2，但加工的成品合格率太低。

3 在車床上利用專用芯軸精加工保證軸承座的同軸度

先在車床上對軸承座外形進行粗加工。

先對圖1軸承座的右端進行精加工，精加工另一端時，先卸下車床的三爪卡盤，安裝專用芯軸 (圖2)，芯軸左端錐度用車床主軸對應的錐孔定位，靠車床主軸的另一端面配合壓墊，用螺桿拉緊，以保證芯軸的可靠定位和緊固。把已精加工好的軸承座右端孔φ62，對準在芯軸 (圖2)的右端，利用車床尾座把軸承座可靠地壓在芯軸的右端，靠芯軸定位;同時通過軸承座壓緊環 (圖3)用螺桿把軸承座牢固壓緊在芯軸的右端，保證緊固可靠。然后，精車軸承座另一端到圖紙尺寸。加工完，卸下壓緊螺釘，取下軸承座壓緊環(圖3)，通過軸承座退卸螺母(圖4)和芯軸旋合螺紋，旋轉把已完工的軸承座取下來。

圖2 (軸承座精加工)芯軸

4 軸承座退卸螺母

圖3 軸承座壓緊環

此種加工工藝方法的關鍵，要加工一根如圖2的芯軸 (淬火處理)。芯軸的左端靠車床錐度孔定位和緊固，芯軸的右端和軸承座孔為過盈配合 (過盈量控制在0.015～0.02 mm左右)，以保證芯軸對軸承座的準確定位和可靠緊固。

其中軸承座壓緊環所處的位置，在不影響原零件使用的基礎上，為粗加工時特意增加加工的預留工藝孔 (孔φ56 mm，深15 mm)，以備后道工序壓緊緊固用。

此加工工藝的優點:軸承座的同軸度能得到可靠的保證，生產加工效率高，加工成本低廉，適合大批量的生產;加工成本僅為鏜床加工的1/5～1/3，且加工的合格率高。

4 結論

通過對以上3種工藝方法的分析對比，得出以下結論:

對于批量大、精度要求高的軸承座加工來說，在車床上利用專用芯軸精加工，產品的合格率得到有效的保證，降低了工人的勞動強度，提高了生產的加工效率，減少產品對操作人員的技術依賴度，降低生產的加工成本，有很好的社會經濟效益，使得該類機床的大批量生產有了可靠的技術和物質保障，為市場競爭取得優勢地位。

推而廣之，在現代的機床工業中，在批量機床的生產和維修過程中，只要是中小型軸承座的加工，同軸度要求較高的，都可參照此種軸承座的加工工藝方法，避免對鏜床的依賴度，又提高了生產效率，同時降低生產成本。

【1】楊叔子.機械加工工藝師手冊［M］.北京:機械工業出版社，2006.

【2】吳宗澤.機械設計師［M］.北京:機械工業出版社，2006.

【3】姬文芳.機床夾具設計［M］.北京:航空工業出版社，1994.

【4】戴曙.金屬切削機床設計［M］.北京:機械工業出版社，1994.

【5】徐灝.機械設計手冊［M］.北京:機械工業出版社，2001.

【6】周澤華.金屬切削原理［M］.上海:上海科學技術出版社，2001.

Processing Technology Analysis of Coaxiality for a Machine Tool Bearing Seat

LIU Yang
(Henan Polytechnic Institute，Nanyang Henan 473009，China)

A processing technology method was introduced to ensure coaxiality of bearing seat by using flexible unit，taking a high speed rotate spindle bearing seat in machine tool as an example.Several different processing methods were compared.The advantages and disadvantages of various processing methods and applicable conditions were obtained.

Processing technology;Bearing seat;Coaxiality

TH162+.1

B

1001－3881(2014)8－069－2

10.3969/j.issn.1001－3881.2014.08.023

2013－03－25

劉旸 (1970—)，男，學士，高級工程師，研究方向為機械制造工藝與設備。E－mail:liuyang_75@126.com。