作為機械加工行業,經常會遇到一些臺階套類、盤類零件,特別是加工差速器直齒錐齒半軸齒輪內花鍵時,需要以已加工外圓及端面為基準,定位拉削內花鍵。從目前工藝裝備看,有些比較高端的企業,新采購的拉削內花鍵設備,均為較高端的立式拉床,對內花鍵的精度比較容易保證;但對于某些傳統老企業或較小規模的民營企業,大多仍采用傳統的臥式拉床。臥式拉床拉削零件時,往往因被拉零件的自身質量和拉刀質量的共同重力作用下,使得拉刀的拉削力與被拉零件的中心線不重合,導致最終拉削的零件,以其自身內花鍵為基準,檢測零件端面及外圓的端面圓跳動和徑向圓跳動時,出現散差較大的現象;因此研發一種能夠浮動定位、拉削內花鍵時始終確保拉刀拉削力與零件中心線重合的、提高效率和精度的新型臥式拉床工裝,就很具有實用和推廣的意義。設計的工裝如附圖所示。
該創新改進優化工裝中的快換襯套為圓筒形,其內徑與待拉削零件外圓尺寸相匹配(預留單邊間隙0.03~0.05mm),其外圓上靠近臺階端設置有推力調心滾子軸承,該軸承軸圈內徑與快換襯套外圓為過渡配合,快換襯套另一端的外壁上設置有卡簧槽,卡簧槽內設置有卡簧,卡簧最終裝在卡簧槽內后,快換襯套應有微量(1.0~1.5mm)軸向躥動??鞊Q襯套外徑與軸承座式拉盤內徑為小間隙(0.8~1.0mm)配合。推力調心滾子軸承的座圈外圓與軸承座式拉盤內徑為小過盈配合,軸承座式拉盤型腔內設置有O形橡膠圈,O形橡膠圈內徑與軸承軸圈外徑為小間隙配合,軸承軸圈端有固定于軸承座式拉盤端面的軸承擋環密封,兩者之間的軸向間隙預留0.5~1.0mm,軸承座式拉盤固定在拉床花盤上。
當加工圓形待拉削內花鍵工件時,把工件軸頸套在快換襯套內,所述的圓形待拉削內花鍵工件臺階面與快換襯套端面貼實,小軸頸外圓與快換襯套內徑為小間隙(單邊0.03~0.05mm)配合。當拉刀通過被拉削零件內孔,在拉床拉削力作用下前移時,因推力調心滾子軸承在外力作用下能夠自動調心,使得軸承中心線始終與拉力方向一致,進而保證拉出的內花鍵中心線與待拉削零件的外圓的同軸度,同時也能確保拉出的內花鍵中心線與定位基準端面的垂直度,達到拉削零件的精度要求。
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問題分析要想精確保證蝸輪、蝸桿的中心距,必須保證兩點。
(1)對凸燕尾件來講,蝸輪蝸桿位于凹燕尾件上,凸燕尾件和凹燕尾件通過基準燕尾面A配合連接,兩者的配合位置直接影響到蝸輪、蝸桿的中心距。(2)蝸輪、蝸桿的中心距方向并非垂直或水平,而是與基準燕尾面A呈一定的傾斜角度,無法采用常規手段進行直接測量。