作为机械加工行业,经常会遇到一些台阶套类、盘类零件,特别是加工差速器直齿锥齿半轴齿轮内花键时,需要以已加工外圆及端面为基准,定位拉削内花键。从目前工艺装备看,有些比较高端的企业,新采购的拉削内花键设备,均为较高端的立式拉床,对内花键的精度比较容易保证;但对于某些传统老企业或较小规模的民营企业,大多仍采用传统的卧式拉床。卧式拉床拉削零件时,往往因被拉零件的自身质量和拉刀质量的共同重力作用下,使得拉刀的拉削力与被拉零件的中心线不重合,导致最终拉削的零件,以其自身内花键为基准,检测零件端面及外圆的端面圆跳动和径向圆跳动时,出现散差较大的现象;因此研发一种能够浮动定位、拉削内花键时始终确保拉刀拉削力与零件中心线重合的、提高效率和精度的新型卧式拉床工装,就很具有实用和推广的意义。设计的工装如附图所示。
该创新改进优化工装中的快换衬套为圆筒形,其内径与待拉削零件外圆尺寸相匹配(预留单边间隙0.03~0.05mm),其外圆上靠近台阶端设置有推力调心滚子轴承,该轴承轴圈内径与快换衬套外圆为过渡配合,快换衬套另一端的外壁上设置有卡簧槽,卡簧槽内设置有卡簧,卡簧最终装在卡簧槽内后,快换衬套应有微量(1.0~1.5mm)轴向蹿动。快换衬套外径与轴承座式拉盘内径为小间隙(0.8~1.0mm)配合。推力调心滚子轴承的座圈外圆与轴承座式拉盘内径为小过盈配合,轴承座式拉盘型腔内设置有O形橡胶圈,O形橡胶圈内径与轴承轴圈外径为小间隙配合,轴承轴圈端有固定于轴承座式拉盘端面的轴承挡环密封,两者之间的轴向间隙预留0.5~1.0mm,轴承座式拉盘固定在拉床花盘上。
当加工圆形待拉削内花键工件时,把工件轴颈套在快换衬套内,所述的圆形待拉削内花键工件台阶面与快换衬套端面贴实,小轴颈外圆与快换衬套内径为小间隙(单边0.03~0.05mm)配合。当拉刀通过被拉削零件内孔,在拉床拉削力作用下前移时,因推力调心滚子轴承在外力作用下能够自动调心,使得轴承中心线始终与拉力方向一致,进而保证拉出的内花键中心线与待拉削零件的外圆的同轴度,同时也能确保拉出的内花键中心线与定位基准端面的垂直度,达到拉削零件的精度要求。
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问题分析要想精确保证蜗轮、蜗杆的中心距,必须保证两点。
(1)对凸燕尾件来讲,蜗轮蜗杆位于凹燕尾件上,凸燕尾件和凹燕尾件通过基准燕尾面A配合连接,两者的配合位置直接影响到蜗轮、蜗杆的中心距。(2)蜗轮、蜗杆的中心距方向并非垂直或水平,而是与基准燕尾面A呈一定的倾斜角度,无法采用常规手段进行直接测量。