轴承座的车床加工方法及方箱式双中心距车床夹具

摘要

本发明涉及一种轴承座的车床加工方法及方箱式双中心距车床夹具，所述夹具，包括方箱体、方箱盖，其特征是：方箱体由四个面围成的方筒形，方箱体的一个端口上配有方箱盖，方箱盖的与方箱体的配合面上设有与方箱体过盈配合的定位凸台，在方箱体的上、下面的中轴线上开有键槽，在方箱盖上开有中心高定位孔，在方箱体的上下定位面上开有螺丝孔。所述方法是：将方箱式车床夹具用四爪卡盘装夹，利用测量工件通过对键槽对称度调整、中心高调整进行找正车孔。其优点是：夹具定位装夹简单快捷，工件定位找正快速准确，约20分钟时间即可找正定位，夹具一次定位可适用于两种定中心距轴承座加工，加工精度高、生产效率提高5倍以上。

说明书

技术领域：

本发明涉及一种轴承座的车床加工方法及方箱式双中心距车床夹具，属于 机械领域。

背景技术：

轴承座是传动轴的支撑定位部件，整个运转过程的平稳性、耐久性、承载 受力等全靠轴承座保证，因此轴承座的制造精度要求很高，中心高、对称度、 垂直度等形位公差、孔的尺寸公差、表面粗糙度等都有着很高的精度要求，轴 承座的加工目前有两种方法：1.对于不规则体的零件上的孔的加工，国内外一 般均采用镗床或铣床进行孔的加工。这种常规加工工艺生产效率低，表面粗糙 度差，批量生产时尺寸精度不易控制，轴承座孔相对于底部的键槽的对称度难 以保证；2.采用直角弯板为夹具的车床加工方法：首先将四爪卡盘的四爪卸掉， 然后将直角弯板是用螺栓把合于卡盘上，再将工件把合在直角弯板上，由于弯 板及工件装夹后的静不平衡，必须在对称面把合配重，这样才能保证运转时的 动平衡，此种加工方法生产效率有较大提高，但夹具的定位找正较为困难，一 般需1～2天左右，且动平衡配重安装配置较为困难，夹具定位后只能加工一种 规格的轴承座，一旦换规格就需重新找正定位，由于直角弯板、配重是用螺栓 固定在卡盘上，所以定位调整非常困难。

发明内容：

本发明的目的是提供一种夹具定位装夹简单快捷，工件、配重装夹容易， 工件定位找正准确，夹具一次定位可适用于两种定中心距轴承座加工，加工精 度高的轴承座的车床加工方法及方箱式双中心距车床夹具。

本发明的方法如下：

根据要加工的两种规格的定中心距的轴承座制作一个由上定位面、下定位 面、左立面、右立面围成的方箱体，方箱体的相邻面相互垂直、向对面相互平 行，方箱体的上定位面与方箱下定位面之间的距离等于两种规格的轴承座中心 距之和，方箱体有两个端口，其中一个端口作为的方箱体背面，其上配有方箱 盖，方箱盖的外周尺寸大于方箱体的外周尺寸，方箱盖的与方箱体的配合面上 设有与方箱体过盈配合的定位凸台，方箱体的另一个端口面作为方箱体的正面， 方箱体和方箱盖的组合作为方箱式夹具，在方箱体的上、下定位面上以方箱体 的中轴线的正投影线为中心线开有键槽，在方箱盖上开有中心高定位孔，中心 高定位孔的中心在方箱盖的纵向中心线上，且中心高定位孔的中心线到方箱盖 定位凸台的上、下端面的距离分别等于两种规格的轴承座的中心距；在方箱体 的上定位面、下定位面上以键槽中心线为对称，按照两种规格的轴承座底部的 把合螺丝孔的位置，开有对应的螺丝孔；用四爪卡盘装夹方箱式夹具，卡盘的 四爪卡在方箱盖上，用手盘车使夹具随车床卡盘旋转，用百分表打方箱体正面 端面，通过调整卡盘四爪的把持位置，保证百分表跳动≤0.02mm；用百分表打 中心高定位孔，通过调整卡盘四爪的把持位置，使中心高定位孔的中心线与机 床主轴轴线同心，百分表跳动≤0.02mm；将要加工的与方箱体下定位面对应的 一种规格的定中心距的轴承座毛坯用键定位在方箱体的下定位面上，并用螺栓 固定，在方箱体的上定位面(未安装轴承座毛坯的定位面)外端面上利用螺丝 把合相应的配重，使方箱式夹具达到静平衡，用车床试车轴承座毛坯孔见圆即 可，然后进入夹具找正调整步骤，首先是轴承座孔相对于键槽的对称度的调整： 松开轴承座毛坯并水平旋转180°后再将轴承座毛坯紧固于方箱下定位面上，用 百分表打试车轴承座毛坯孔径向跳动，如径向跳动大于百分表示值精度的2倍， 则压百分表按照实测跳动量的1/2左右调整四爪中两水平相对的爪(根据跳动 值的正负确定是向左还是向右调整)；中心高的调整：用外径千分尺测量已见圆 的试车轴承座毛坯孔实际直径值，用高度仪测量试车轴承座毛坯孔下部最低点 到下定位面的实际距离，则实测中心高A＝1/2D+H(A-中心高，D-试车轴承座毛 坯孔实际直径，H-试车轴承座毛坯孔下部最低点到方箱下定位面实际距离)如 果此值偏离图纸要求的中心高及公差精度，则按照实测中心高与图纸要求的中 心高(含公差精度)差值的1/2上下调整四爪中两垂直相对的爪(根据差值的 正负确定是向上还是向下调整)，再次车孔见圆，然后重复上述轴承座孔相对于 键槽的对称度的调整和中心高的调整步骤，直至试车轴承座孔相对于键槽的对 称度≤0.02mm，中心高误差≤0.02mm，然后进行正式车孔；一种规格的轴承 座孔加工完成后，卸掉该轴承座和配重，将另一种与方箱体上定位面对应的定 中心距的轴承座用键定位在方箱体的上定位面上，并用螺栓固定，在方箱体的 下定位面(未安装轴承座的定位面)外端面上利用螺丝把合配重，使方箱式夹 具达到静平衡，直接对该轴承座车孔即可。

本发明的方法中所用的方箱式双中心距车床夹具，包括方箱体、方箱盖， 方箱体由上定位面、下定位面、左立面、右立面围成，方箱体的相邻面相互垂 直、向对面相互平行，方箱体有两个端口，其中一个端口上配有方箱盖，方箱 盖的外周尺寸大于方箱体的外周尺寸，方箱盖的与方箱体的配合面上设有与方 箱体过盈配合的定位凸台，在方箱体的上、下定位面上以方箱体的中轴线的正 投影线为中心线开有键槽，在方箱盖上开有中心高定位孔，中心高定位孔的中 心在方箱盖的纵向中心线上，在方箱体的上定位面、下定位面上以键槽中心线 为对称，开有对应的螺丝孔。

本发明的优点是：采用四爪卡盘装夹夹具，夹具定位装夹简单快捷，工件、 配重装夹容易，工件定位找正快速准确，约20分钟时间即可找正定位，夹具一 次定位可适用于两种定中心距轴承座加工，加工精度高、生产效率提高5倍以 上，生产成本大幅降低。

附图说明：

图1为发明的方箱体的主视图；

图2为方箱盖的主视图；

图3为图2的左视图；

图4为本发明的加工方法的用四爪卡盘装夹夹具的示意图；

图5为图4的A-A向剖视图；

图6为图5的仰视图(图中省略了轴承座把合螺栓)。

附图中：1.方箱体，2.方箱盖与方箱体间的把合螺栓，3.方箱盖，4.定 位键把合螺丝，5.定位键，6.第一轴承座毛坯，7.第二轴承座毛坯，8.轴承座 把合螺栓，9.第一配重，10.方箱体上定位面，11.中心高定位孔，12.方箱体 下定位面，13.第二配重，14.四爪卡盘爪，15.轴承座把合螺丝孔，16.定位 键把合螺丝孔，17.方箱体螺孔，18.上定位面键槽，19.下定位面键槽，20.定 位凸台，21.定位凸台上端面，22.定位凸台下端面。

具体实施方式：

参照附图，本发明的方箱式双中心距车床夹具，包括方箱体1、方箱盖3， 方箱体由上定位面10、下定位面12、左立面、右立面围成，方箱体的相邻面相 互垂直、向对面相互平行，方箱体有两个端口，其中一个端口上配有方箱盖3， 方箱盖的外周尺寸大于方箱体的外周尺寸，方箱盖的与方箱体的配合面上设有 与方箱体过盈配合的定位凸台20，在方箱体的上、下定位面上以方箱体的中轴 线的正投影线为中心线开有键槽18、19，在方箱盖上开有中心高定位孔11，中 心高定位孔的中心在方箱盖的纵向中心线上，在方箱体的上定位面、下定位面 上以键槽中心线为对称，开有对应的螺丝孔15。

方箱盖与方箱体间用螺栓2把合在一起，定位键5与方箱体1用螺钉4把 合在一起，加工轴承座时，被加工工件6轴承座Ⅰ或7轴承座Ⅱ与方箱体3用 螺栓8固定在一起。

方箱体的上定位面10与方箱下定位面11及上定位面键槽18下定位面键槽 19采用线切割方法一次加工成型，保证了两定位面的平行度、两面上键槽的一 致性及对称性。

方箱盖中间有一个相对于定位凸台上、下端面的偏心的中心高定位孔11， 此偏心孔的中心在方箱盖的纵向中心线上，且中心高定位孔的中心线到方箱盖 定位凸台的上、下端面的距离分别等于两种规格的轴承座的中心距，且应保证 双中心距制造精度达到图纸要求精度的1/3～1/5，此孔是一个找正基准孔，四 爪卡盘装夹车床夹具后手动盘车，用百分表打孔径向跳动，调整四爪仅需20分 钟左右即可将夹具调整到百分表示值精度范围内。

方箱盖3的外周尺寸较方箱体1的外周尺寸略大，这样在四爪卡盘装夹夹 具时，装夹力就完全作用在方箱盖上，方箱盖是一个只有中间开了一个找正基 准孔的实心方板，强度刚度非常好，这样就保证了方箱体不受力，这也就保证 了定位部分精度。方箱盖上的定位凸与方箱体配合尺寸采用过盈配合，这样可 保证定位精度，且定位凸台开有适合装配的导向锥面，保证了装配的容易性。

方箱体与方箱盖组合结构，使得夹具的强度、刚度、稳定性非常好，夹具 随车床卡盘旋转时动平衡也较好。由于采用了方箱体结构，在未把合轴承座毛 坯的定位面，利用定位面上装夹轴承座毛坯的螺丝孔15把合适当的配重即可达 到静平衡，装夹配重非常方便，这样就保证了运动精度，也就保证了加工精度。 方箱体1、方箱盖3以及方箱盖上的定位凸台周边直角均进行内外倒角，保证了 使用过程中的安全性。

夹具材质可采用优质灰铸铁、铸钢或合金钢制造，经过合理的热处理工艺， 这样可保证夹具表面硬度及夹具金属结构组织稳定性，从而保证夹具的精度、 保证加工件的加工精度，同时也使夹具使用寿命提高。

本发明的轴承座的车床加工方法，是采用四爪卡盘装夹方箱式双中心距车 床夹具，进行轴承座孔的加工，其装夹找正步骤如下：

1、将方箱式车床夹具用四爪卡盘装夹，用百分表打方箱体正面端面，保证 百分表跳动≤0.02mm，打中心高定位孔11，使中心高定位孔的中心线与机床主 轴轴线同心，百分表跳动≤0.02mm，此时便保证了夹具的初步定位精度在量具 示值精度范围内。

2.被加工的轴承座孔相对于键槽对称度及中心高的精确调整方法

首先将被加工工件第一轴承座毛坯6、第二轴承座毛坯7的底面加工好、线 切割键槽成型、钻攻底部螺栓孔，此时便具备装夹定位条件。

3.键槽对称度调整方法

装夹第二轴承座毛坯7，用轴承座把合螺栓8从方箱体底部将工件紧固于方 箱体下定位面12，然后试车轴承座毛坯孔见圆即可，然后进入夹具找正调整步 骤。

松开工件，水平旋转180°后再将工件紧固于方箱下定位面，用百分表打试 车轴承座毛坯孔径向跳动，如径向跳动大于百分表示值精度的2倍，则压百分 表按照实测跳动量的1/2左右调整两相对应的爪14(根据跳动值的正负确定是 向左还是向右调整)。

4.中心高调整方法

用外径千分尺测量已见圆的试车轴承座毛坯孔实际直径值，用高度仪测量 试车的第二轴承座毛坯孔下部最低点到下定位面的实际距离，则实测中心高 A＝1/2D+H(A-中心高，D-试车轴承座毛坯孔实际直径，H-试车轴承座毛坯孔最 低点到方箱下定位面的实际距离)如果此值偏离图纸要求的中心高及公差精度， 则按照实测中心高与图纸要求的中心高(含公差精度)差值的1/2上下调整四 爪中两垂直相对的爪(根据差值的正负确定是向上还是向下调整)。

再次车孔见圆，然后重复上述步骤3和4，如此反复2～3次便可保证轴承 座毛坯孔相对于键槽的对称度≤0.02mm，中心高误差≤0.02mm。

上述过程进行完后，便可进行首件工件的正式加工，首件检验合格后进行 批量生产。批量生产过程中，第二轴承座毛坯7加工完成后，卸掉该轴承座和 配重，将第一轴承座毛坯6用键定位在方箱体的上定位面上，并用螺栓固定， 在方箱体的下定位面(未安装轴承座的定位面)外端面上利用螺丝把合配重， 使方箱式夹具达到静平衡，直接对该轴承座车孔即可。