轴承内圈滚道超精机定心轴改进

秦良森，黄俊锋，苏军伟，程东生

(洛阳LYC轴承有限公司 a.大型轴承厂；b.技术中心，河南 洛阳 471039)

1 现状分析

轴承内圈滚道超精机3MZ3510的工件夹具部分结构如图1所示，其工作原理为：工件在压紧轴承和驱动盘的共同作用下实现在定心轴上的轴向定位，驱动盘带动工件旋转；定心轴内部镶有毛细油路，磨削加工中不断向工件内径面喷射润滑油，起润滑和液压定心作用。

1—驱动盘；2—油石；3—工件；4—压紧轴；5—压紧轴承；6—定心轴

经过一段时间的使用后发现，该夹具中定心轴虽然定位准确、可靠，但仍有明显不足。

(1)定心轴更换频繁、换工件繁琐，不适应大批量、多品种的生产要求。

(2)定心轴为更换件，需根据工件内径尺寸的不同而订制相应规格的定心轴，但定心轴加工精度要求高，造成加工成本高、周期长。

(3)定心轴为固定件，在磨削加工中频繁装卸工件，长期使用后定心轴的表面精度逐渐丧失，导致工件内径面出现划伤，内径面表面粗糙度超差，送检合格率低。

2 改进方法

通过上述分析可知，由于原定心轴为固定件，在超精过程中不随工件一起旋转，致使定心轴与工件之间的相对转动产生相互摩擦，导致了工件内径面的损伤。因此，需要从减少工件与定心轴之间的相互摩擦和使用方便2个方面进行改进。通过认真研究及反复论证、试验及分析，决定将原固定的定心轴改为组合式旋转定心轴。

改进后的定心轴结构如图2所示，定心轴由定心轴体、轴承、支承头3部分组成。轴承通过螺钉、垫片和弹簧卡固定于定心轴体上，支承头内径、外径上各带一轴肩，支承头通过弹簧卡和内轴肩固定于轴承上。其工作原理为：支承头支承于工件内径面，起径向定心作用，支承头外径面上的轴肩代替原压紧轴承起轴向压紧定位作用。工件在驱动盘、支承头外轴肩的共同作用下实现轴向定位，并在驱动盘的带动下实现工件、支承头和轴承的同步旋转，避免工件与支承头之间的相互摩擦，杜绝了在超精滚道过程中工件内径面的损伤，工件的外观质量得到很大改善。

1—定心轴体；2—支承头；3—轴承；4—垫片；5—螺钉；6—弹簧卡；7—工件

3 改进效果

从改进后的实际加工效果来看，3MZ3510轴承内圈滚道超精机定心轴的结构优化方案效果显著，主要表现为以下几点：

(1)组合式旋转定心轴结构简单、性能可靠，仅支承头为更换件，其体积小、易于加工，且更换安装方便，非常适合大批量、多品种、换工件频繁的生产现状；

(2)提高了产品外观质量，工件在原装夹工具下超精时产生的支承印迹和划伤等外观缺陷得到改善，因内径面划伤而造成废品的现象得以根除；

(3)生产效率提高30%，超精工序的交检合格率由54%提高到94%;

(4)制造工装的成本大大降低，工装库存量减少。