空心轴套的加工及其磨床夹具

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内燃机车转向架的空心轴套(见图1)的机械加工难度较大，无法直接在普通机床上进行加工，必须制订相应的加工工艺，并设计制作专用夹具，才能加工出合格的空心轴套。

1.a定位块2.c定位块3.b定位块4.勾形压板5.支架6.主轴7.平衡块8.销钉9.支承钉
图2空心轴套磨床夹具示意图

空心轴套磨床夹具如图2所示，以a定位块、b定位块作为工件的水平定位元件，该定位面到磨床夹具的中心轴线尺寸控制在103-0.01，以c定位块作为工件的侧面定位元件控制该定位面到磨床的中心轴线尺寸275±0.015，工件以大底平面、侧平面在磨床夹具上定位，使用勾形压板将工件的小侧面压紧到磨床夹具的侧定位面上。利用工件大底平面上的通孔使用螺拴、垫圈将工件夹紧在磨床夹具上。考虑到f380mm外圆为圆简薄壁形状且在磨床夹具上处于悬空状态，磨削后受热容易产生变形，故在工件圆筒处设置三个支承钉，以承受磨削力，从而改善了国筒处的受力情况，保证了f390mm外圆的形状公差。从夹具制作的工艺性考虑该夹具体采用多件组装，便于定位尺寸的调整。由于支架处于悬臂状态，故用4只特大螺栓将支架与磨床夹具主轴联为一体，提高了支架的刚性和承载能力;又因磨床夹具与工件相对于夹具的主轴中心线有偏重，在磨削工件时，影响f380mm外圆的圆度，所以该磨床夹具装夹工件后首次使用时应做动平衡试验，在磨床夹具的适当位置加装平衡块。由于该夹具的精度要求高，所以必须严格控制夹具与磨床的定位精度，只有使用死顶尖才能实现无间隙定位，从而保证这一要求高的定位精度，因此，在磨床夹具的主轴两端制作中心孔，以这二个中心孔在磨床的硬质合金顶尖上定位，定位精度在1µm以下，承载能力大，且不损坏中心孔，对中心孔有修正作用。但由于该磨床夹具重量大，在磨削工件时中心孔表面与顶尖表面摩攘产生热量，所以需在中心孔表面涂以二硫化铂润滑脂。由磨床拨盘，通过磨床夹具上的销钉，带动夹具作旋转运动。

三、结论

经生产验证，空心轴套加工的第三方案是可取的，空心轴套磨床夹具的设计打破了传统装备与机床主轴直接联接的结构形式，根据磨床夹具长度长，精度高的具体情况，采用了装拆工件时磨床夹具与磨床分离，磨削工件时磨床夹具在磨床顶尖上定位，这种加工方法使空心轴套的三个关键尺寸的精度及粗糙度均达到了设计要求。