兩種心軸的設(shè)計(jì)方法分析

謝　強(qiáng)

摘要:本文通過對心軸的設(shè)計(jì)展開了論述,重點(diǎn)討論的式彈性外脹式心軸的設(shè)計(jì),并論述了變通基準(zhǔn)法快速設(shè)計(jì)心軸的方法。

關(guān)鍵詞:心軸 設(shè)計(jì) 外脹式

一、彈性外脹式心軸設(shè)計(jì)

彈性外脹式心軸,是利用外力作用下的彈性變形,將工件的內(nèi)圓柱面定心夾鑒。彈以套內(nèi)錐常選30°,隨著夾緊力的增加,彈性套外徑增大,使內(nèi)錐九擔(dān)應(yīng)增大,故夾緊元件的外錐常取31°,可保證彈性套與工件良好的按觸,定心夾緊可靠。

中小型彈性套,通常采用T7A、TSA和T12A鋼制造。利用率高的彈套可用65Mn彈簧鋼制造。彈性套的工作性能、壽命和精度,與熱處理的質(zhì)量關(guān)系密切,在加工過程中必須進(jìn)行調(diào)質(zhì)、淬火和定性處理。

1. 以通孔定位的自卸式心抽

如圖1,工件以內(nèi)孔及端面在彈性脹套3的外圓和心軸1的臺階定位。使用時(shí)用扳手旋緊球面螺母5,通過畫面墊圈使脹套3左移片脹開夾緊工件。卸下工件時(shí),反向旋轉(zhuǎn)螺母5,螺桿凌上的臺階推動(dòng)彈性脹套右移并松開工件。心軸1右端圓錐度可取1:10～1:8,或選取5°-12°錐角,圓住銷2可防止夾緊時(shí)內(nèi)外錐面的相對轉(zhuǎn)動(dòng),以減小磨損提離定位精度。

2. 以不通孔定位的自卸式心袖

心軸1(圖2)安裝于機(jī)床主軸誰孔中,用螺桿拉緊。夾緊工件時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)螺母2,其帶動(dòng)墊套3,使彈性套4左移并脹開。

1-心軸2-螺母3-墊套4-彈性脹套 5-圓柱銷

二、變通基準(zhǔn)法快速設(shè)計(jì)心軸

我們在設(shè)計(jì)夾具時(shí)經(jīng)常遇到工件上定位面為內(nèi)圓柱面或外圓柱面,那么在設(shè)計(jì)對應(yīng)的心軸(或定位套)時(shí)會(huì)遇到如下兩種情況:(l)內(nèi)圓柱面(或外圓柱面)為基準(zhǔn)孔(或基準(zhǔn)外圓),此時(shí)只需按設(shè)計(jì)需要選定心軸(或定位套)的標(biāo)準(zhǔn)偏差即可。如圖4所示直徑為價(jià)35H7()的孔,若需要過盈心軸,根據(jù)設(shè)計(jì)需要選定標(biāo)準(zhǔn)偏差為r6,則心軸尺寸為35r6(),ymax=0-0.050mm=-0.050mm,ymin=(0.025-0.034)mm=-0.009mm。(2)內(nèi)圓柱面(或外圓柱面)為非基準(zhǔn)孔(或非基準(zhǔn)外圓)。如圖2所示直徑為35F7()的孔若仍選過盈心軸且保證ymax=-0.050mm,ymin=-0.009mm,此時(shí)心軸尺寸便不能是35r6(),因?yàn)榭赡艹霈F(xiàn)X=(0.025-0.034)mm=0.016mm間隙的情況。一般的,應(yīng)用計(jì)算法從保證最大過盈ymax=-0.050mm,出發(fā),先確定心軸的最大極限尺寸(35+0.025+0.05)mm=35.075mm,再按6級公差(0.016mm)確定最小極限尺寸35.075mm-0.016mm=35.059mm則心軸尺寸為mm。按這種方法固然能正確計(jì)算出心軸尺寸,但比較麻煩也易出錯(cuò)在長期工作實(shí)踐中我總結(jié)出一種變通基準(zhǔn)孔(或基準(zhǔn)外圓)的方法,比較簡單易操作,現(xiàn)寫出來供大家參考。所謂變通基準(zhǔn)法就是變非基準(zhǔn)孔(或非基準(zhǔn)外圓)為基準(zhǔn)孔(或基準(zhǔn)外圓)。基準(zhǔn)孔是以下偏差為基準(zhǔn)偏差且數(shù)值為零。按照基準(zhǔn)孔的定義只要將非基準(zhǔn)孔的尺寸變成以下偏差為基準(zhǔn)偏差且數(shù)值為零即可(此時(shí)基本尺寸改變)。如圖5所示孔為35F7()可以這樣改寫35F7()=35.025H7(),這樣以35mm為基本尺寸的非基準(zhǔn)孔變成以35.025mm基本尺寸的基準(zhǔn)孔。

參考文獻(xiàn):

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