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| 解決偏心軸配重平衡問題 |
偏心軸由于形狀的不對(duì)稱，加工時(shí)必然引起不平衡，所以偏心軸在加工前首要解決的是配重問題。選擇合適的配重，可以使工件在加工中傳動(dòng)平穩(wěn)，從而滿足產(chǎn)品的加工精度。
三揚(yáng)機(jī)械常用的配重方式有三種，一種是在工件上留夾頭，把專用配重與預(yù)留的卡頭通過鍵、銷的方式進(jìn)行連接，這種連接方式的優(yōu)點(diǎn)是裝配精度高，工件與配重之間不存在相對(duì)竄動(dòng)，缺點(diǎn)是制造成本高，且在安裝過程中需要專用場(chǎng)地、專用人員進(jìn)行安裝。第二種是在工件上直接進(jìn)行配重，配重與工件之間通過夾緊的方式緊固在工件上，優(yōu)點(diǎn)是安裝簡便，制作成本低，安裝前不需要在工件上加工出各種輔助的鍵槽和銷孔，缺點(diǎn)是在加工過程中配重與工件易發(fā)生相對(duì)移動(dòng)，影響產(chǎn)品的加工精度。第三種是夾盤配重，這種方法計(jì)算簡單但不太精確。由于磨床沒有夾盤，所以這種配重方式無法在磨床上應(yīng)用。
三揚(yáng)機(jī)械的上述三種常用方法各有其優(yōu)、缺點(diǎn)，針對(duì)偏心軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，自行設(shè)計(jì)了一套裝夾力度大，自然分度，配重調(diào)整簡便的新工裝。它的設(shè)計(jì)原則為：（1）∑T=0的原則。通過調(diào)整左右配重的辦法，使工件在偏心外圓加工過程中回轉(zhuǎn)平穩(wěn)，解決因工件偏心造成的加工難度。（2）提高工件加工精度的原則。（3）增大夾緊力，降低加工難度，提高加工效率的原則。（4）減少加工工序的原則。
這套新工裝主要有五部分組成---配重塊、三爪自定心卡盤、偏心尾座、分度卡盤、偏心墊塊。
①偏心墊塊 偏心墊塊固定在四爪單動(dòng)卡盤和三爪自定心卡盤之間。其作用為：固定、調(diào)節(jié)三爪自定心卡盤相對(duì)主軸軸線的偏心位置�？紤]到配重的需要，偏心墊塊設(shè)計(jì)為軸對(duì)稱件，重約24kg。
②分度卡盤 此盤固定在定心卡盤背面，工件夾緊后，使其與定心卡盤、工件成為一體。其作用為：再加工偏心圓時(shí)，通過三卡槽起到三爪自定心卡盤的定位并實(shí)現(xiàn)自然分度。
注：通過裝配圖可以得知，偏心墊塊和分度卡盤卡槽公差，對(duì)三爪自定心卡盤中心偏移量的****影響為0.10mm，通過函數(shù)計(jì)算得：工件重心到主軸中心的****偏移角度為0.115°≈6′52″，對(duì)50mm偏心距的影響為0.00 001mm，此****便移量相對(duì)50mm偏心距對(duì)工件加工質(zhì)量的影響等于零，完全滿足加工要求。
③偏心尾座 尾座偏心孔與偏心軸外圓配合使用，與其相距50mm為一中心孔，與尾座頂尖配合使用。在使用時(shí)擰緊緊固螺栓，消除軸孔配合間隙，使偏心距50mm控制在0.05mm以內(nèi)。其作用為：尾座精確定位偏心軸偏心圓的軸心位置，同時(shí)為尾部增加一部分配重。
④配重塊 配重塊為12mm×60mm×160mm的鋼板。通過2個(gè)M12的螺栓，聯(lián)接在偏心墊塊下方，配重塊重量約為0.8kg,共10塊。其作用為：加工過程中，平衡偏心軸及工裝產(chǎn)生的回轉(zhuǎn)力矩之差。
力矩計(jì)算墊塊產(chǎn)生的力矩為：
T1=F?L=G1?L=24×90=2160(㎏?mm)=21.6N?m
式中 G1---偏心墊塊的質(zhì)量
L---墊塊重心到四爪單動(dòng)卡盤中心的距離 分度卡盤、三爪自定心卡盤、粗車后工件三者產(chǎn)生的總力矩為：
T2=F?L=G2?L=90×50=4500(kg?mm)=45N?m
其中：G2=p?V=(60×285×130×7.85)/100000=17.5(N)
式中 G2---分度卡盤、三爪自定心卡盤、粗車后工件三者的總質(zhì)量
偏心尾座產(chǎn)生的力矩為：T3=F?L=G3?L=17.5×40=700(kg?mm)=7(N?m)
式中 G3---偏心尾座的質(zhì)量
L---中心到主軸中心的距離
通過力矩計(jì)算我們可以看出：分度卡盤、三爪自定心卡盤和粗車后的工件三者產(chǎn)生的力矩為45N?m，而通過偏心墊塊和偏心尾座所產(chǎn)生的調(diào)整力矩僅為2160+700=28.60N?m，相差16.40N?m。為使力矩平衡，本工裝通過增加配重塊來解決這一問題。
配重塊力矩計(jì)算：T4=n?F?L=n?G?L=10×0.8×200=16(N?m)基本可以達(dá)到力矩平衡。 |
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