轴类零件顶尖孔的位置确定及工装

抚顺煤矿电机制造有限责任公司 （辽宁 113122） 杨久书 李大新 李博宇 李小明

1. 轴顶尖孔加工方案的分析

大中型电动机轴一般长都大于1m，轴零件的特点是两端细中间粗，也就是两端加工量大，中间加工量小。电动机轴的毛坯直径大小不一，但矿用隔爆型电动机轴大都在φ200mm内，如图1所示。通常加工工艺第一步是按外径找正，在轴端面划出中心孔的位置线；第二步按外径找正车好两处中心架部位；第三步上中心架用镗床按线加工出中心孔，轴中间部位为铁心径，是用来装配转子铁心的，加工量较小。如果轴的毛坯弯曲或有缺陷，再以轴两端为基准找中心孔的位置，会造成铁心径相对于基准的变形量大，铁心径的加工量超出弯曲变形量的情况，而由划线工通过铁心径来判断中心的理想位置还有困难。如果加工顶尖孔时以轴径最大处的铁心径为基准来加工顶尖孔，铁心径相对于基准的变形量会减小，会使一些变形量小于加工量的轴的坯料得以很好地利用，挽回由此带来的大量的成本损失。

图1 弯曲轴示意图

2. V形轴架的结构

在此工艺的实施过程中需要一个V形轴架，V形轴架的装配如图2所示。

V形轴架的主要部件为V形铁，V形铁两侧中间开一槽，用来装轴承。V形铁的底部有一键，用于镗床工作台定位，工作时用两个V形轴架把轴架起，支点大致为轴的中间2/3总长处，如图1所示。

3. 轴顶尖孔的加工方法

图2 V形轴架

图1为弯曲状态的轴，放置在V形轴架上，如果以通常的两端面找正方法加工的顶尖孔是如图3所示的位置B，此方法比较适合变形量不大的短轴加工。如果把找正基准由端面移至V形轴架支点处，两支点的距离大约为轴长的2/3。得出顶尖孔的位置为如图3所示位置A，此方法适合于长轴加工，因为长轴毛坯容易产生弯曲变形。

对于长轴的顶尖孔加工具体方法有两种：测量法和计算法，如图4所示。

（1）测量法 把轴的铁心径两端架到V形轴架的轴承径上，旋转弯曲轴尽量使弯曲轴的最大变形量处旋转至最低点或最高点，然后用压板固定，用直角尺测量支点径两端的一端最高点H，用卡尺测量轴径D，H1=H－D/2，由此可以得出顶尖孔的位置。中心孔的坐标为（0，H1）。

图3 不同的基准顶尖孔的位置

图4中，D为轴径，H为轴支点顶点到床面距离，H1为顶尖孔的纵坐标，d为轴承外径，h为轴承中心到床面距离，s为两轴承距离。

（2）计算法 V形轴架的轴承外径d，两轴承间距离s，轴承中心到床面距离h均为固定值，轴直径通过测量得出D，可以应用以下公式得出顶尖孔的位置：中心孔的坐标位置为（0，H1）。

图4 顶尖孔位置

4. 结语

改进加工轴顶尖孔的工艺，可以得到更为合理的顶尖孔的位置。实际应用中可根据生产情况，轴的直径大小等，做两种或几种规格的V形轴架，通过改变加工顶尖孔的基准来调整加工余量的方法来加工弯曲轴，降低了轴废品的发生率，可以挽回大量的材料损失和工时损失。