□ 劉素山

河北蘋樂面粉機械集團有限公司 河北正定 050800

1 設(shè)計背景

磨粉機快輥軸承座是磨粉機制造中最為關(guān)鍵的零部件之一,其加工質(zhì)量的優(yōu)劣會直接決定磨輥的安裝特性,進而決定磨粉機磨輥研磨機構(gòu)的穩(wěn)定性和軋距持久性。

一臺磨粉機有四個快輥軸承座,分別為兩個左快輥軸承座和兩個右快輥軸承座。設(shè)計合適的工裝夾具,用于保證磨粉機四個快輥軸承座形位公差的一次合格率和高度一致性。筆者公司使用三星智能科技有限公司的LCH500C臥式加工中心加工磨粉機快輥軸承座,分為兩道工序進行加工,相應(yīng)設(shè)計兩套工裝,使每一道工序中一臺磨粉機的四個快輥軸承座一次裝夾完成加工。

2 工裝設(shè)計

2.1 第一道工序

LCH500C臥式加工中心配備雙工作臺,第一道工序加工出底面寬為66 mm的定位槽,作為第二道工序加工的定位基準,同時加工出直徑為35 mm的彈簧座孔、C形槽、凸臺平面,凸臺平面作為第二道工序的工裝壓緊平面。第一道工序工裝結(jié)構(gòu)如圖1所示。

工裝底板上設(shè)計有12個支撐可調(diào)銷釘,3個一組,用于支撐快輥軸承座,支撐部位位于快輥軸承座內(nèi)孔與外圓之間。快輥軸承座的內(nèi)孔直徑為160 mm,殼體厚度為22.5 mm,支撐銷釘位于工裝底板直徑為180 mm的圓周上,環(huán)形壓板壓緊位置與支撐可調(diào)銷釘位置對應(yīng),以避免壓緊時使中快輥軸承座變形。八個定位銷位于工裝兩側(cè),作為四個快輥軸承座安裝定位基準。每兩個定位銷為一組,定位一個快輥軸承座。定位板用于兩個快輥軸承座的橫向定位。

▲圖1 第一道工序工裝結(jié)構(gòu)

第一道工序以快輥軸承座毛坯面定位,如果快輥軸承座毛坯外形尺寸偏差過大,需要人工修整,使外形尺寸偏差控制在1 mm之內(nèi),不影響后道工序加工和快輥軸承座的最終加工質(zhì)量。

2.2 第二道工序

第二道工序為快輥軸承座內(nèi)孔及其它孔、平面的加工,裝卡以第一道工序加工的底面寬為66 mm的定位槽為基準,C形槽凸臺采用螺栓壓緊,采用定位銷兩端縱向定位。

相比第一道工序,第二道工序加工項目較多,有鏜孔、銑平面、鉆孔等。第一道工序加工的基準面作為第二道工序定位使用。為保證加工精度,防止加工中快輥軸承座受力變形,設(shè)計了夾緊塊作為保護裝置。四個快輥軸承座在夾緊塊的作用下,在工裝中連接成一個整體,在加工中具有足夠的強度,不至于變形影響最終精度。

第二道工序工裝結(jié)構(gòu)如圖2所示。

▲圖2 第二道工序工裝結(jié)構(gòu)

3 第一道工序

(1) 定位槽加工。第一道工序工裝安裝定位如圖3所示。圖3中,590 mm為定位銷邊緣距離,即快輥軸承座毛坯底邊長,152.5 mm為由定位塊位置確定的快輥軸承座中心距。通過直徑為66 mm的圓盤銑刀加工寬為66 mm,深為5 mm的定位槽,如圖4所示。

▲圖3 第一道工序工裝安裝定位

(2) 盲孔加工。每個快輥軸承座的外側(cè)都需要加工直徑為35 mm,深度為25 mm的盲孔。采用直徑為35 mm的鉆頭加工,再進行一次鏜孔,清底角,保證盲孔底面平整要求。

(3) C形槽端面加工。C形槽端面是第二道工序加工的定位面,采用棒銑刀銑平面。

▲圖4 定位槽加工

(4) C形槽及凸臺平面加工。C形槽加工采用直徑為25 mm的銑刀,加工到圖紙要求尺寸。凸臺平面采用T形鏜刀反鏜加工。C形槽及凸臺平面外側(cè)加工簡單,中間部分加工時,需要制定好鏜刀路線,在工裝底板中間開槽,預(yù)留出鏜刀進出空間。

4 第二道工序

(1) 快輥軸承座內(nèi)孔加工。如圖5所示,快輥軸承座內(nèi)孔直徑為160 mm,分粗、精鏜兩次加工。內(nèi)孔邊緣外側(cè)平面采用銑平面加工,內(nèi)孔邊緣內(nèi)側(cè)平面采用反鏜加工。

▲圖5 快輥軸承座內(nèi)孔加工

(2) 孔加工。同時加工2-φ35 mm孔、2-M10底孔、4-φ11.5 mm孔,攻2-M10螺紋。

(3) 孔緣平面加工。φ35 mm孔內(nèi)外兩側(cè)孔緣均需銑削加工,采用雙刃銑刀,固定寬度,內(nèi)外孔緣平面同時加工,銑刀刀盤直徑為250 mm。

(4) 32 mm槽及φ30 mm孔加工。采用直徑為32 mm的銑刀銑槽,鉆φ30 mm孔,如圖6所示。

5 結(jié)束語

磨粉機的研磨效果與快輥軸承座的精度直接相關(guān),采用所設(shè)計的加工工裝,加工完成的快輥軸承座形位公差及外形尺寸都保持高度一致,由此保證了磨粉機的質(zhì)量。

▲圖6 32 mm槽及? 30 mm孔加工