一种简易夹具使车床可以实现磨削的功能

丁树猛

[摘要]随着科学技术不断进步，对零件加工精度得要求也越来越高。企业在加工大型零件时，为了获得更高的尺寸精度及位置精度，需要磨削零件。文章主要针对在没有大型磨床的情况下，通过制作夹具来解决车床不能磨削的问题。文章以卧式车床（CW61125E）为例，从零件图分析、夹具的工作原理、设计的可行性分析及齿轮斜面磨削等几个方面进行论述。

[关键词]零件图分析;夹异粕勺工作原理;设计的可行性分析;齿轮斜面磨削

一、零件图分析

下图1为压缩机大齿轮，由图可知零件加工的难点是斜面进行渗碳淬火后，硬度达到HRC58-63，斜面的粗糙度为0.8，斜面对轴线有垂直度要求0.012mm。如果用普通车床进行车削加工很难满足图纸的要求。

二、夹具的工作原理

将夹具紧固在卧式车床（CW61125E）的刀架上，调节夹具距零件合适的位置，启动变频器及车床，通过控制变频器的频率，来控制高速主电机运转的速度。高速主电机带动砂轮进行高速旋转，进而实现磨削功能。夹具见下图二：

三、设计的可行性分析

1.高速电机：型号是DZW42A/0.8，速度可达42000rpm。电机的外圆φ62，电机的轴头尺寸为M14XL5的内螺纹，内螺纹的孔口有一个φ14mm的内孔。

2.碗形砂轮：外径φ100mm、内孔φ30mm、碗口宽度10mm、碗口厚度5mm。材料为白钢玉砂轮。

3.支架的设计

支架内孔要比电机的外圆φ62大0.03mm，保证电机在支架孔中自由的滑动。支架上部需要加工出两个M20的螺纹，用螺钉将支架与高速电机进行紧固，防止电机在工作的过程中，左右移动。

4.变频器的选择：型号为TOS-130G3-2-0.8，该变频器控制精度很高。

5.连接轴结构设计

（1）与高速电机连接端轴头的设计：轴头为M14x1.5的外螺纹，轴头上有一段与φ14mm的内孔定位的外圆。这个外圆比φ14的内孔小0.02mm，来保证连接轴与高速电机的轴头拧紧之后同心。

（2）与碗形砂轮连接端轴的设计：轴头设计一段与φ30mm内孔配合的轴外圆，保证间隙为0.02mm。轴头端的内孔的螺纹设计为M14X1.5，该处的螺纹旋向不可设计成左旋。

6.刀架夹板的设计：夹板与支架之间是通过螺栓紧固连接的，方便拆卸。这样可以根据不同的车床来设计不同的夹板，以满足各种型号的车床。

四、齿轮斜面磨削

1.用卧式车床（CW61125E）的刀架，紧固刀架夹板。调整机床，保证砂轮距大齿轮斜面适当的距离。

2.将相应的润滑及冷却装置安装到位。

3.启动车床、工装及相应的设备对零件进行磨削。磨削需要注意以下几点：

（1）车床旋转的方向为反转，磨头电机的旋转方向为正传。

（2）先将齿轮的两个端面磨光，并记录尺寸60mm。

（3）由图可知斜面的长度为15mm。我们将斜面分成3锻。第一段长度为5mm。通过计算60-5Xtan0.6=59.947mm。磨去端面长度5mm，如果测量的值小于59.947mm，说明调节的角度偏大，此时需要微调刻度，将拨动的角度改小。反之将拨动的角度改大。本文章通過将斜面分三段磨削来避免，因为车床本身精度造成的尺寸误差。

结语

通过夹具的设计，大大提高了车床的加工精度，解决了车床不能磨削这一难题。如果需要在车床L实现磨外圆或者磨内孔的话，只需要更换对应的砂轮即可。该夹具在加工零件的过程中，零件变形小，不仅可以加工硬度很高的零件，还可以加工很薄的零件。经过长时间使用，证明该夹具是可行的。

参考文献：

[1]李澄，吴天生，闻百桥.机械制图[M].北京：高等教育出版社，1997.

[2]许兆丰，张介福.车工工艺学[M].北京：中国劳动出版社，1990.