CN101396745B - 纺纱锭子支承孔加工方法及其加工专用夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种纺纱锭子支承孔加工方法，包括以下步骤：1)定制弹性管(1)和轴承座(2)毛坯；2)对纺纱锭子弹性管(1)和轴承座(2)分别进行机械加工；3)组装弹性管(1)和轴承座(2)成为一个整体合件(10)；4)用专用夹具定位夹紧合件；5)精镗弹性管支承孔(3)和轴承座支承孔(8)完成加工。一种纺纱锭子支承孔加工专用夹具，由工件自动定心夹紧机构、辅助定位夹紧机构和定位机构三部分构成。本发明在机外一次安装合件，使合件与专用夹具形成一个整体，实现在机床上的快速安装和精密调头安装，使轴承座支承孔、弹性管支承孔与外支承锥面的同轴度达到5~6级精度，实现了纺纱锭子高速、节能、长寿命和低成本等高性能指标。

Description

纺纱锭子支承孔加工方法及其加工专用夹具

技术领域

本发明属纺纱锭子部件加工领域，特别是涉及一种纺纱锭子支承孔加工。

背景技术

纺纱锭子是一个高速运转的复杂回转类部件，它主要由锭杆、锭盘、锭胆、锭脚、锭底等组成。锭胆作为锭子的支承部件，它由纺锭轴承、轴承座、锭底及其连接油膜阻尼吸振装置等组成。目前比较常用的是采用金属弹性管的连接式锭胆，它通过弹性元件即带螺旋槽的金属弹性管将上轴承(纺锭轴承)和下轴承(锭底)连接成一个整体。具有这种结构的锭子由于下支承具有弹性恢复力，有自调中心作用，且其具有抗轴向冲击和径向振动的能力强、承载能力大、吸振效果好、摩擦磨损环节少等优点，因而可实现较高的实用锭速。现在这种结构国内普遍采用的结合方式是：锭底与弹性管轻压配并包边结合在一起，而弹性管则依靠上端(图1的右端)的外圆与纺锭轴承座(以下简称轴承座)孔间的过盈配合连接形成合件。为了提高纺纱锭子的速度和寿命，降低能耗和工作噪音等，要求由弹性管和轴承座组成的两端支承孔具有很好的工作精度，尤其是支承孔与轴承座外圆锥面的同轴度精度。为了实现高性能纺纱锭子的高速、节能、长寿命和低成本等高性能指标，要求上述同轴度指标至少达到6级精度。

然而现有的弹性管、轴承座加工及其装配工艺为：

1)弹性管坯料成形后，粗精加工弹性管外圆表面4，再以外圆表面4为基准粗精镗弹性管支承孔3；

2)轴承座坯料成形后，粗精加工轴承座外圆锥面6及其端面5，车配合孔7，再以外圆锥面6及其端面5为基准，粗精加工轴承座轴承座支承孔8。

3)基于弹性管外圆锥面6和轴承座配合孔7，将弹性管和轴承座压配成一个整体(合件10)。

这种将两个零件分开加工以后再组合的方式，由于纺纱锭子弹性管和纺锭轴承座的小刚性特性及其加工误差，以及以内外圆柱表面实现弹性管与轴承座的过盈配合等要求，通常将出现较大的轴线弯曲或歪斜等装配误差，因此，实际合件支承孔的同轴度往往低于7级精度，甚至更低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种纺纱锭子支承孔加工方法及其加工专用夹具，以解决现有技术中合件支承孔同轴度低的缺陷。

一种纺纱锭子支承孔加工方法，包括以下步骤：

1)定制弹性管(1)和轴承座(2)毛坯；

2)机械加工弹性管(1)和轴承座(2)，包括弹性管(1)的外圆及其配合轴颈(4)，并使弹性管支承孔(3)留有精镗余量；轴承座(2)的外圆锥面(6)、外锥端面(5)、配合孔(7)和轴承座支承孔(8)，并使轴承座支承孔(8)留有精镗余量；

3)组装，基于弹性管(1)的配合轴颈(4)和轴承座(2)的配合孔(7)，将弹性管(1)和轴承座(2)压配成为一个整体合件(10)；

4)用专用夹具定位夹紧合件，保证合件和专用夹具同轴；

5)精镗弹性管支承孔(3)和轴承座支承孔(8)完成加工，通过专用夹具上的定位基准面定位，并使合件与专用夹具整体旋转180°调头的方式分别精镗弹性管支承孔(3)和轴承座支承孔(8)。

一种纺纱锭子支承孔加工专用夹具，其特征是：由工件自动定心夹紧机构、辅助定位夹紧机构和定位机构三部分构成，所述的定位机构包括夹具体(14)和轴向定位环(15)，定位环(15)加工后，中间切开为两个半圆以与夹具体(14)上进行装配，它们轴对称布置在夹具体(14)的定位外圆中间，定位外圆被分割成第一定位外圆a和第二定位外圆d，所述的定位环(15)上的第一定位面b和第一定位外圆a垂直，第二定位面c和第二定位外圆d垂直，所述的第一定位外圆a和第二定位外圆d同轴。

所述的工件自动定心夹紧机构包括定心夹紧元件(11)、楔块(13)、第一止推螺母(12)、轴向定位元件(20)，所述的定心夹紧元件(11)和轴向定位元件(20)安装在夹具体(14)内并和夹具体(14)同轴，楔块(13)与定心夹紧元件(11)相配合，第一止推螺母(12)装在夹具体(14)上控制楔块(13)轴向滑动，楔块(13)上开有和夹具体(14)相配合的导向槽。

所述的工件辅助定位夹紧机构由与夹具体(14)配合连接的弹性套(18)、轴向档圈(19)、第二止推螺母(17)构成。

有益效果

本发明利用专用夹具，在机外一次安装工件(合件)，使工件与专用夹具形成一个整体，并通过夹具上的a与b、d与c面实现在机床上的快速安装和精密调头安装，使轴承座支承孔、弹性管支承孔与外支承锥面的同轴度达到5~6级精度，实现了纺纱锭子高速、节能、长寿命和低成本等高性能指标。

附图说明

附图1为弹性管与轴承座合件的示意图；

附图2为弹性管的示意图；

附图3为轴承座2的示意图；

附图4为纺纱锭子支承孔加工专用夹具的装配结构图；

附图5为合件在纺纱锭子支承孔加工专用夹具中进行定位夹紧的示意图；

附图6为合件在纺纱锭子支承孔加工专用夹具中进行辅助夹紧的示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

一种纺纱锭子支承孔加工方法，包括以下步骤：

1)定制弹性管1和轴承座2毛坯；

2)机械加工弹性管1和轴承座2，包括弹性管1的外圆及其配合轴颈4，并使弹性管支承孔3留有精镗余量；轴承座2的外圆锥面6、外锥端面(5)、配合孔7和轴承座支承孔8，并使轴承座支承孔8留有精镗余量；

3)组装，基于弹性管1的配合轴颈4和轴承座2的配合孔7，将弹性管1和轴承座2压配成为一个整体合件10；

4)用专用夹具夹紧合件，保证合件和专用夹具同轴；

5)精镗弹性管支承孔3和轴承座支承孔8完成加工，通过专用夹具上的定位基准面定位，以合件与专用夹具整体旋转180°调头的方式分别精镗弹性管支承孔3和轴承座支承孔8。

一种纺纱锭子支承孔加工专用夹具，由工件自动定心夹紧机构、辅助定位夹紧机构和定位机构三部分构成，所述的定位机构包括夹具体14和轴向定位环15，定位环15加工后，中间切开为两个半圆以与夹具体(14)上进行装配，它们轴对称布置在夹具体14的定位外圆中间，定位外圆被分割成第一定位外圆a和第二定位外圆d，所述的定位环15上的第一定位面b和第一定位外圆a垂直，第二定位面c和第二定位外圆d垂直，所述的第一定位外圆a和第二定位外圆d同轴；所述的工件自动定心夹紧机构包括定心夹紧元件11、楔块13、第一止推螺母12、轴向定位元件20，所述的定心夹紧元件11和轴向定位元件20安装在夹具体14内并和夹具体14同轴，楔块13定心夹紧元件11相配合，第一止推螺母12装在夹具体14上控制楔块13轴向滑动，楔块13上开有和夹具体14相配合的导向槽；所述的工件辅助定位夹紧机构由与夹具体14配合连接的弹性套18、轴向档圈19、第二止推螺母17构成。

加工时，

首先清理和检验专用精镗夹具(参见附图4)，并使第一止推螺母12和第二止推螺母17处于非工作状态(即可使等于最大极限尺寸的合件外锥面6顺利进入的状态；使等于最大极限尺寸的弹性管外圆面4顺利进入的状态)；

然后将专用精镗夹具第一定位面b放到工件安装工作台21的安装基准面上(参见附图5)；

将合件10放入夹具定心夹紧元件11中，并使轴承座2的外圆锥端面5与夹具轴向定位元件20的端面接触，旋转第一止推螺母12，推动楔块13在夹具体14的导向孔中向下移动，促使定心夹紧元件11产生径向变形，而使合件自动定心并夹紧(合件与专用精镗夹具成为一个整体)(参见附图5)；

定心夹紧元件11依靠夹具体14的定位孔和轴向定位元件20的端面实现精确定位与固定，即使其定心夹紧元件的中心与夹具体14在机床上的定位外圆a和d保持同轴。安装合件时，将合件插入定心夹紧元件11中，并使合件的轴向台阶面依靠轴向定位元件20实现轴向精确定位；旋转止推螺母12，推动楔块13在夹具体14的导向孔中向下移动，促使定心夹紧元件产生径向变形，而使合件自动定心并夹紧；

将夹具的第一定位外圆a与第一定位面b组成定位基准，实现合件与专用夹具整体在机床精密定心夹紧机构中的快速精确定位与夹紧，以完成合件轴承座支承孔8的精镗工作；

将合件与专用精镗夹具组成的整体翻转180°，将专用精镗夹具第二定位面c放到工件安装工作台21的安装基准面上(参见附图6)；

旋转第二止推螺母17，推动轴向档圈19，进而加压于弹性套18使其产生径向变形，而对已经确定的中心位置的合件进行辅助夹紧，以提高合件加工时的支承刚性(参见附图6)；

将夹具的第二定位外圆b与第二定位面d组成定位基准，实现合件与专用夹具整体调头后在机床精密定心夹紧机构中的快速精确定位与夹紧，以完成合件弹性管支承孔3的精镗工作。

Claims (4)

1.一种纺纱锭子支承孔加工方法，其特征是：包括以下步骤

1)定制弹性管(1)和轴承座(2)毛坯；

2)机械加工弹性管(1)和轴承座(2)，包括弹性管(1)的外圆及其配合轴颈(4)，并使弹性管支承孔(3)留有精镗余量；轴承座(2)的外圆锥面(6)、外锥端面(5)、配合孔(7)和轴承座支承孔(8)，并使轴承座支承孔(8)留有精镗余量；

3)组装，基于弹性管(1)的配合轴颈(4)和轴承座(2)的配合孔(7)，将弹性管(1)和轴承座(2)压配成为一个整体合件(10)；

4)用专用夹具定位夹紧合件，保证合件和专用夹具同轴；

5)精镗弹性管支承孔(3)和轴承座支承孔(8)完成加工，通过专用夹具上的定位基准面定位，并使合件与专用夹具整体旋转180°调头的方式分别精镗弹性管支承孔(3)和轴承座支承孔(8)。

2.一种纺纱锭子支承孔加工专用夹具，其特征是：由工件自动定心夹紧机构、辅助定位夹紧机构和夹具定位机构三部分构成，所述的夹具定位机构包括夹具体(14)和轴向定位环(15)，定位环(15)加工后，中间切开为两个半圆并与夹具体(14)进行装配，它们轴对称布置在夹具体(14)的定位外圆中间，定位外圆被分割成第一定位外圆a和第二定位外圆d，所述的定位环(15)上的第一定位面b和第一定位外圆a的轴线垂直，第二定位面c和第二定位外圆d的轴线垂直，所述的第一定位外圆a和第二定位外圆d同轴。

3.如权利要求2所述的一种纺纱锭子支承孔加工专用夹具，其特征是：所述的工件自动定心夹紧机构包括定心夹紧元件(11)、楔块(13)、第一止推螺母(12)、轴向定位元件(20)，所述的定心夹紧元件(11)和轴向定位元件(20)安装在夹具体(14)内并和夹具体(14)同轴，楔块(13)与定心夹紧元件(11)相配合，第一止推螺母(12)装在夹具体(14)上控制楔块(13)轴向滑动，楔块(13)上开有和夹具体(14)相配合的导向槽。

4.如权利要求2或3所述的一种纺纱锭子支承孔加工专用夹具，其特征是：所述的辅助定位夹紧机构由与夹具体(14)配合连接的弹性套(18)、轴向档圈(19)、第二止推螺母(17)构成。

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