交叉滚子滑台在罗拉专用夹具模块化设计中的应用

杨玉珍

(经纬纺织机械股份有限公司 榆次分公司，山西 晋中 030601)

交叉滚子滑台在罗拉专用夹具模块化设计中的应用

杨玉珍

(经纬纺织机械股份有限公司 榆次分公司，山西 晋中 030601)

为了提高罗拉加工质量和制造能力，利用模块化设计理念，配合交叉滚子滑台构件，开发设计了外圆磨罗拉专用砂轮修整器和罗拉内外螺纹中径跳动测量仪等专用工装；利用罗拉专用砂轮修整器修整砂轮降低了零件报废率，减少了砂轮损耗，提高了罗拉表面制造质量；罗拉内外螺纹中径跳动测量仪能使产品质量得到有效控制。指出：交叉滚子滑台稳定性好、弹性变形量小、设计灵活等优点能满足直线运动的设计需求，了解新技术、新产品、新材料的创新，并应用于实践，可以减少中间零件，降低制造成本，提高设计开发效率，开阔设计思路，提高工夹量具制造精度。

交叉滚子滑台；罗拉；专用工夹量具；模块化设计；砂轮修整器；跳动测量仪

0 引言

随着生产技术的不断提高，机械加工制造的模块化设计日新月异，其配用的工夹量具也进一步提高了自动化程度及自身精度。

交叉滚子滑台是在高加工精度的工作台与基座间装入交叉滚子导轨，形成高精度、小型、高刚性、小阻力的直线运动单元，工作台和基座的安装面均经精密磨削加工而成，且工作台设有安装用内螺纹孔，基座设有安装用沉孔。为了保证其高精度的移动位置、最小的位移阻力、一定的刚性和长期稳定的使用寿命，该部件出厂时已调至适当的预压状态，只需直接安装至设备即可获得可靠的直线位移。

罗拉作为纺织机械关键的高精度大批量专件，其加工质量直接决定成纱条干水平。为了保证罗拉的制造质量和效率，其制造一般使用专用设备及专用工夹量具。为了适应纺纱企业对罗拉质量的高要求，我公司在不断引进先进专用制造设备的同时，研发与之匹配的精度高、性价比好、实用性强且具有独立知识产权的专用工夹量具，逐步形成具有企业特色的罗拉核心制造技术。

其中，应用模块化设计理念，利用交叉滚子滑台构件，先后设计开发了外圆磨罗拉专用砂轮修整器和罗拉内外螺纹中径跳动测量仪等专用工装[1-2]。

1 外圆磨罗拉专用砂轮修整器

砂轮修整器是修整砂轮成型的专用工具。罗拉专用砂轮修整器可适用于通用外圆磨床，能满足对平面、角度及平面与角度组合面的修整成型。罗拉表面主要由工作面、下凹、导柱、螺纹等圆柱面组成，以及圆柱面和圆锥面衔接而成，这些面的磨削要求保证：① 满足罗拉表面的各角度要求；② 满足罗拉表面粗糙度Ra值为0.4 μm的要求，为后续电镀加工奠定基础；③ 磨削出的外圆柱表面与圆锥面之间实现光滑过渡衔接，且衔接处倒角棱线清晰。

细纱机罗拉和精梳机罗拉局部与砂轮的对应关系分别见图1和图2。

图1 细纱机罗拉局部与对应的砂轮

图2 精梳机罗拉局部与对应的砂轮

要实现对砂轮角度的准确修整，修整机构必须有x、z两个方向的运动功能，而依靠外圆磨床工作台的轴向运动，结合固定在工作台上的金钢笔，只能实现对砂轮平面的修整，难以实现对砂轮角度的成型修整。因此，必须设法将砂轮外形修整成如图1和图2中与罗拉表面倒角吻合的形状，才能实现磨削后倒角锥面与圆柱面的光滑衔接。

基于以上考虑，根据交叉滚子滑台的直线运动特性，设计了罗拉专用砂轮修整器，即在交叉滚子滑台的底座上安装一对能相对旋转、有角度刻线的底盘。底盘由固定盘与旋转盘组成，固定盘安装于磨床工作台上，旋转盘安装于滑台底座。当旋转盘相对固定盘旋转一定角度后，滑台工作台上安装的金钢笔在滑台往复运动时，就可在砂轮上修整出相同的角度。同时，由于交叉滚子滑台可靠灵活的直线运动性能，修整的砂轮表面平面度高，磨削罗拉的表面粗糙度Ra值为0.4 μm，达到技术要求。罗拉专用砂轮修整器见图3。

1—交叉滚子滑台工作台；2—交叉滚子滑台底座；3—旋转盘；4—固定盘。图3 罗拉专用砂轮修整器

2 罗拉内外螺纹中径跳动测量仪

罗拉作为纺机的关键专件，其内外螺纹的制造精度直接决定罗拉的连接精度。为了提高螺纹的制造质量，必须对螺纹的中径进行测量，而购买一套高精度的内外螺纹专用中径测量仪需要30万元以上，费用太高。我公司从罗拉内外螺纹的加工工艺及罗拉连接使用的角度分析了罗拉内外螺纹的连接原理，利用交叉滚子滑台构件自行设计制作了一套内外螺纹中径测量装置。

该测量装置以罗拉外圆为定位基准，即V型块托罗拉两端外圆(设计基准)，交叉滚子滑台平行于设计基准，滑台底座固定在测量台上，滑台的工作台上安装百分表座，测头作为百分表测量头搭在螺纹中径上，旋转罗拉，通过罗拉内外螺纹螺旋角的推力使百分表在交叉滚子滑台上灵活移动，百分表指针偏摆幅度，即为螺纹中径相对于罗拉轴线的跳动量。该装置结构见图4。

a) 罗拉内螺纹中径测量

b) 罗拉外螺纹中径跳动测量

3 使用效果

3.1使用罗拉专用砂轮修整器修整砂轮，降低零件报废率，减少砂轮损耗，提高了罗拉表面制造质量，经济效益可观。

3.2罗拉内外螺纹中径跳动测量仪的应用，填补了检测工艺的空白，产品质量得到有效控制。

3.3交叉滚子滑台的应用及不断创新，为罗拉产品质量提供有力的工艺保障。

4 结语

交叉滚子滑台具有很多优点：① 滚动摩擦力小，稳定性能好；② 接触面积大，弹性变形量小；③ 有效运动体多，易实现高刚性、高负荷运动；④ 结构设计灵活，安装使用方便，寿命长；⑤ 机械能耗小、精度高，速度快，承载能力大。这些优点几乎可以满足所有直线运动的设计需求。

专用工夹量具适用于大批量专件产品的设计开发，其应用针对性强。传统专用工夹量具的设计开发局限于繁琐的、叠加的应用，中间零件很多，包括连接零件、过渡零件、转换零件等，制造费用高，叠加误差大，配合精度低，缺陷很多。罗拉专用砂轮修整器及罗拉内外螺纹中径跳动测量仪的成功应用，充分说明将模块化理念应用于工夹量具设计的实际意义，工程技术人员可以借鉴，并将之延伸应用于各行业各类产品的设计中。如模块化部件的组合应用，可以减少很多中间零件、降低制造成本，提高设计开发效率，开阔设计思路，提高工夹量具制造精度，甚至可实现小型自动化。随着科技的迅猛发展，及时了解并应用新技术、新产品、新材料的创新，对企业提高产品质量、提高市场竞争力意义重大。参考文献:

[1] 何兆凤.公差配合与技术测量[M].3版.北京：中国劳动社会保障出版社，2001.

[2] 秦大同，谢里阳.现代机械设计手册[M].北京：化学工业出版社，2011.

ApplicationoftheCrossRollerSlidingTableinModularDesignofRollerSpecialClamp

YANG Yuzhen

(Yuci branch Jingwei Textile Machinery Co.,Ltd.,Jinzhong 030601,China)

To improve the quality of roller processing and manufacturing capabilities,using the modular design concept,with the help of the cross roller sliding table members,a cylindrical grinding roller special grinding wheel dresser,and a roller thread middle diameter beat measurement instrument and other special equipment are introduced.The roller grinding wheel dresser reduces scrap rate of the parts,reducing consumption and loss of the grinding wheel,improving the manufacturing quality of roller surface.The roller thread middle diameter beat measurement instrument can effectively control the quality of products.It is pointed out that the cross roller sliding table is of good stability,less deformation,having the advantages of flexible design,can meet the design requirements of linear motion.Understanding of the innovation of new technologies and new products,new materials,and application in practice,can reduce intermediate parts,reduce manufacturing cost,improve the design efficiency,extending design ideas,improve clamp manufacturing precision.

cross roller sliding table;roller;special clamp;modular design;grinding wheel dresser;beat measuring instrument

TS103.81+2

B

1001-9634(2017)05-0021-03

2016-09-08

杨玉珍(1969—)，女，山西榆次人，工程师，主要从事罗拉研究与开发工作。

时间：2016-10-08 16:43

http：//www.cnki.net/kcms/detail/61.1131.TS.20161008.1643.058.html