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小尺寸台阶轴的磨削及夹具表面张力仪

时间:2021年01月21日

小尺寸台阶轴的磨削及夹具

汽车电器行业常遇到小尺寸台阶轴的磨削问题。以小解放汽车分电器主轴为例,其结构简图如图2所示。两台阶需磨削加工,且同轴度要求较高。由于大批量生产,若用普通外圆磨床,主轴两端打中心孔磨削,加工效率低。另外,有的车型其分电器主轴大端带凸舌,见图2所示。若用中心孔,须留工艺夹头,磨削加工后再切去,费工、费料,极不方便。比较先进的方法是用台阶磨床加工,但投资较大。我厂利用现有的无心磨床及外圆磨床,设计了一套专用夹具,较好地解决了分电器主轴的磨削问题。

图2 分电器主轴

图2 扁舌端

一、夹具的结构特点

夹具的结构如图3所示。由夹具体5、支承块6、压板4等组成。夹具的底板做成燕尾形,安装在外圆磨床的工作台上。使用时,鸡心夹带动主轴在夹具中旋转,以主轴的大端φ22.5外圆为基准,磨削φ8尺寸段。支承块用硬质合金制作,在夹具体的两端各设一组,其工作面宽度控制在4mm左右。对应夹具体上的V形支承块和压板上的压块也由硬质合金镶嵌而成。压板将工件保持在V形支承内,压紧力要适中。压紧力过小,磨削时主轴颤动;压紧力过大,主轴旋转时,支承处出现明显痕迹。压紧力的大小由修研上、下钩的工作面来调整。其原则是靠压板把手的自重使上、下钩自然结合,这时主轴在夹具中能用手平稳转动;另外,将百分表置于主轴φ22.5端部,用手径向推动主轴φ8端部,表针不动;再通过试磨,主轴对应的支承处只有轻微的旋转摩擦印迹,说明压紧力调整合适。因主轴φ22.5段存在一定的形状误差,故在压板和压块之间加了2mm厚的橡胶垫,对主轴φ22.5段的形状误差起缓冲作用。

2.手柄 2.上钩 3.下钩 4.压板 5.夹具体

6.支承块 7.压块 8.橡胶垫 9.底座

图3 夹具结构

二、工艺路线的确定

主轴经过车削、热处理、攻丝等工序后,再按如下工艺路线进行:无心磨床粗磨f22.5尺寸,并留余量2.2mm→用专用夹具,在外圆磨床上磨削f8-2.225-2.224→钻销孔f4+2.2→无心磨床磨f22.5-2.226-2.227。至此,主轴加工完成。主轴f22.5尺寸分两次磨削,主要是为了去除f4.2销孔的钻削毛刺,同时使尺寸一致,便于夹具的调整。当最后精磨时,主轴在夹具中旋转的轻微磨痕被去除,保证了磨削面的粗糙度。

三、使用效果

该工艺方案经过大批生产分电器主轴的加工验证,完全满足图样的技术要求。经对主轴同轴度的统计分析,工序能力指数Cp=2.53~2.57。其工作效率,能适应大批量生产的要求。

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