轉(zhuǎn)杯紡紗機分梳輥軸承定位高度控制及測量

鄒友民

(衡陽紡織機械有限公司，湖南 衡陽 421007)

轉(zhuǎn)杯紡紗機分梳輥軸承定位高度控制及測量

鄒友民

(衡陽紡織機械有限公司，湖南 衡陽 421007)

為精確控制轉(zhuǎn)杯紡紗機分梳輥軸承定位高度，確保其臺階端面到外圈相對端面的定位高度，分析分梳輥軸承定位高度加工難點，將原心軸臺階端面靠磨工藝改為先將分梳輥軸承裝配成套后再靠磨心軸臺階端面的工藝，設(shè)計出分梳輥軸承高度比較測量儀，并詳述其使用操作方法。指出：該測量儀測量精確、結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整、操作簡便，加工成本低，配合成套軸承心軸臺階端面靠磨加工工藝，軸承定位高度合格率不低于99%，且加工效率高。

分梳輥軸承；心軸；定位高度；靠磨加工；開口底座；高度比較環(huán)

0 引言

衡陽紡織機械有限公司，是一家專業(yè)從事特種軸承研發(fā)、制造的大型企業(yè)。其主打產(chǎn)品之一的轉(zhuǎn)杯紡紗機分梳輥軸承即為一種特種軸承。該軸承采用雙列滾珠設(shè)計，具有內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、承載力大、多疊片式密封、高效防塵、使用壽命長及易維護等優(yōu)點，深受用戶認可。

1 加工難點分析

HQF3039F型分梳輥軸承裝配簡圖見圖1。該軸承主要由心軸、外圈、保持架、鋼球、塑料環(huán)及密封圈等組成，心軸為加工難點。因為心軸一端不但需鉆孔、攻螺紋，還需車加工一個小臺階面，并在臺階面上銑鍵槽，而最難的是心軸臺階端面到外圈相反端面定位高度尺寸的加工控制[1]。該尺寸用于軸承安裝定位，要求尺寸為62 mm±0.04 mm，精度較高。首次加工試制成套檢測時，發(fā)現(xiàn)該軸承實際定位高度為62 mm±0.25 mm，其偏差遠超設(shè)計要求。該偏差是由軸承外圈總長、外圈溝位、心軸總長、心軸溝位、心軸臺階長度偏差及軸承裝配軸向游隙等疊加形成。這些偏差均客觀存在，難以消除。

1—心軸；2—密封圈；3—保持架；4—外圈；5—塑料環(huán)；6—鋼球。圖1 HQ3039F型分梳輥軸承

由于傳統(tǒng)的加工方式無法確保分梳輥軸承心軸臺階端面到外圈相對端面的定位高度尺寸，而設(shè)計一種精準的加工方式控制該定位高度，即成為此類軸承制造的關(guān)鍵。為此，筆者對分梳輥軸承定位高度控制及測量方法進行如下改進。

2 定位高度控制方法及測量工裝的設(shè)計

為精確控制分梳輥軸承定位高度，將原靠磨加工心軸臺階端面的工序改為分梳輥軸承裝配成套后再靠磨心軸臺階端面，具體步驟為：① 心軸毛坯落料時，臺階端面預(yù)留0.2 mm～0.3 mm余量，其余尺寸正常加工；② 將各零件裝配成套；③ 測量分梳輥軸承定位高度，根據(jù)其余量靠磨心軸臺階端面。靠磨端面時，用三爪卡盤裝夾軸承心軸實心端，再調(diào)整磨床自帶的支承架或者履式夾具，用磁性測量架將指示計固定在磨床工作臺面上，根據(jù)測量好的定位高度加工余量，搖動工作臺拖板進給。該工藝改進的優(yōu)點在于，可完全排除軸承外圈總長、外圈溝位、心軸總長、心軸臺階長度及軸承裝配軸向游隙等誤差。其靠磨心軸端面臺階的尺寸誤差即為分梳輥軸承定位高度偏差。該加工方法的關(guān)鍵是準確測量分梳輥軸承定位高度的余量[2]，為此筆者設(shè)計了如圖2所示的分梳輥軸承定位高度比較測量儀，其中，開口底座[3]見圖3，高度比較環(huán)見圖4。

開口底座為開U型槽的圓柱體，底座的兩端面都經(jīng)過磨削加工，以確保兩端面的平行度；底座的中心部位銑有比分梳輥軸承心軸外圓略大的U型槽，以便成套分梳輥軸承在底座上滑動。高度比較環(huán)的大內(nèi)孔高度、直徑需分別大于分梳輥軸承外圈高度和外圈外徑；高度比較環(huán)的小內(nèi)孔直徑需略大于分梳輥軸承心軸外徑；要保證高度比較環(huán)的兩端面研磨精度，且嚴格控制兩端面的尺寸及跳動；精確計量高度比較環(huán)的高度尺寸，將實際尺寸標刻于其外圓之上。

1—開口底座；2—分梳輥軸承；3—高度比較環(huán)；4—指示計；5—測量架。圖2 分梳輥軸承定位高度比較測量儀

圖3 開口底座

圖4 高度比較環(huán)

使用分梳輥軸承定位高度比較測量儀時，首先將分梳輥軸承從心軸開槽端套入高度比較環(huán)內(nèi)，再將分梳輥軸承心軸實心端裝入開口底座內(nèi)，移動高度比較環(huán)，將其與分梳輥軸承同時移動至底座中心附近；然后安裝好磁性測量架，調(diào)整指示計位置，根據(jù)高度比較環(huán)精準測量的實際尺寸調(diào)整指示計零位。

之后在開口底座上移動高度比較環(huán)，使用測量計分別測量高度比較環(huán)上端面與分梳輥軸承心軸臺階面的高度差，即分梳輥軸承心軸臺階端面至外圈相反端面的定位高度加工余量；最后調(diào)整外圓磨床，根據(jù)精準測量的定位高度加工余量，利用固定在外圓磨床工作臺上的指示計精確控制進給余量。

3 結(jié)語

轉(zhuǎn)杯紡紗機分梳輥定位高度比較測量儀，利用比較測量的方法，使分梳輥軸承心軸臺階端面到外圈相反端面定位高度的測量操作簡便、精確，且結(jié)構(gòu)簡單、加工成本低。采用該分梳輥軸承定位高度比較測量儀，配合成套軸承心軸臺階端面靠磨加工工藝，可有效避免各種加工、裝配誤差。生產(chǎn)實踐表明，應(yīng)用這種分梳輥軸承定位高度控制及測量方法，批量加工的軸承定位高度合格率不低于99%，且加工效率高。

[1] 成大先.機械設(shè)計手冊[M].4版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002.

[2] 中國機械工程學(xué)會 第一機械工業(yè)部.機修手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，1975.

[3] JB/T 8004.1—1999，機床夾具零件及部件[S].

Controlamp;MeasurementofthePositioningHeightoftheCombingRollerBearingonRotorSpinningFrame

ZOU Youmin

(Hengyang Textile Machinery Co.,Ltd.,Hengyang 421007,China)

To accurately control the positioning height of the combing roller bearing on the rotor spinning frame,the positioning height from the step section to the section of the bearing cup,analysis is done to the processing difficulties of the positioning height of the combing roller bearing,the original spindle grinding technology is used after combing roller bearing assembly sets and a combing roller bearing height measuring instrument is introduced and cautions are given as how to operate the instrument.It is pointed out that the measuring instrument is of precision,simple structure,easy adjustment,simple operation,and low processing cost.With bearing spindle section grinding process of complete sets,the percent pass of grinding is more than 99% with high processing efficiency.

combing roller bearing;spindle;positioning height;grinding;open base;height comparison cup

TS103.8

B

1001-9634(2017)06-0027-02

2017-04-20

鄒友民(1979—)，男，湖南衡陽人，高級工程師，主要負責公司現(xiàn)場生產(chǎn)服務(wù)方面的工作。