軸承內圈滾道超精機定心軸改進

秦良森，黃俊鋒，蘇軍偉，程東生

(洛陽LYC軸承有限公司 a.大型軸承廠；b.技術中心，河南 洛陽 471039)

1 現狀分析

軸承內圈滾道超精機3MZ3510的工件夾具部分結構如圖1所示，其工作原理為：工件在壓緊軸承和驅動盤的共同作用下實現在定心軸上的軸向定位，驅動盤帶動工件旋轉；定心軸內部鑲有毛細油路，磨削加工中不斷向工件內徑面噴射潤滑油，起潤滑和液壓定心作用。

1—驅動盤；2—油石；3—工件；4—壓緊軸；5—壓緊軸承；6—定心軸

經過一段時間的使用后發現，該夾具中定心軸雖然定位準確、可靠，但仍有明顯不足。

(1)定心軸更換頻繁、換工件繁瑣，不適應大批量、多品種的生產要求。

(2)定心軸為更換件，需根據工件內徑尺寸的不同而訂制相應規格的定心軸，但定心軸加工精度要求高，造成加工成本高、周期長。

(3)定心軸為固定件，在磨削加工中頻繁裝卸工件，長期使用后定心軸的表面精度逐漸喪失，導致工件內徑面出現劃傷，內徑面表面粗糙度超差，送檢合格率低。

2 改進方法

通過上述分析可知，由于原定心軸為固定件，在超精過程中不隨工件一起旋轉，致使定心軸與工件之間的相對轉動產生相互摩擦，導致了工件內徑面的損傷。因此，需要從減少工件與定心軸之間的相互摩擦和使用方便2個方面進行改進。通過認真研究及反復論證、試驗及分析，決定將原固定的定心軸改為組合式旋轉定心軸。

改進后的定心軸結構如圖2所示，定心軸由定心軸體、軸承、支承頭3部分組成。軸承通過螺釘、墊片和彈簧卡固定于定心軸體上，支承頭內徑、外徑上各帶一軸肩，支承頭通過彈簧卡和內軸肩固定于軸承上。其工作原理為：支承頭支承于工件內徑面，起徑向定心作用，支承頭外徑面上的軸肩代替原壓緊軸承起軸向壓緊定位作用。工件在驅動盤、支承頭外軸肩的共同作用下實現軸向定位，并在驅動盤的帶動下實現工件、支承頭和軸承的同步旋轉，避免工件與支承頭之間的相互摩擦，杜絕了在超精滾道過程中工件內徑面的損傷，工件的外觀質量得到很大改善。

1—定心軸體；2—支承頭；3—軸承；4—墊片；5—螺釘；6—彈簧卡；7—工件

3 改進效果

從改進后的實際加工效果來看，3MZ3510軸承內圈滾道超精機定心軸的結構優化方案效果顯著，主要表現為以下幾點：

(1)組合式旋轉定心軸結構簡單、性能可靠，僅支承頭為更換件，其體積小、易于加工，且更換安裝方便，非常適合大批量、多品種、換工件頻繁的生產現狀；

(2)提高了產品外觀質量，工件在原裝夾工具下超精時產生的支承印跡和劃傷等外觀缺陷得到改善，因內徑面劃傷而造成廢品的現象得以根除；

(3)生產效率提高30%，超精工序的交檢合格率由54%提高到94%;

(4)制造工裝的成本大大降低，工裝庫存量減少。