某型号轴承座加工工艺改善

摘 要：某型号数控机床一直是本事业部的畅销机床，该机床上应用的轴承座需求量较大。如何能更快更好的加工完成这款轴承座成为了加工车间的一个难题。本项目首先对现有的加工工艺进行了分析，对其存在的问题进行了阐述，然后通过改善加工工艺，重新划分工序并且针对新工序设计专用的工装夹具来实现在保证质量的同时提高生产效率的目的。随着经济的发展，数控机床不断取代普通机床越来越多的被应用到工业生产中，传统的加工工艺及装备有时会不利于充分发挥数控机床的优势。本项目对应用数控机床加工轴承座的过程中如何设计集中的工序、如何快速切换以及如何减轻工人劳动强度进行了一定的分析和探讨

关键词：数控机床；轴承座；工艺改善；工装夹具

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.11.044

0 引言

随着制造业的不断发展，机床行业的竞争日趋严峻，为了拥有更高的竞争力，在保证产品质量的前提下，应尽量采用先进的工艺措施，提高劳动生产率以达到降低产品机械加工成本。在当前形势下，我们对某型号机床的轴承座加工工艺进行了改进。

如图1所示的轴承座是车间需要大量加工的零件，利用卧式数控机床对其进行加工。该轴承座材料为HT200，加工内容有平面、斜面、孔和螺纹等。虽然这个轴承座尺寸并不是很大，但是由于六个面都需要加工，加工起来比较复杂。原加工方案的工装夹具虽然可以做到一次加工四个轴承座，但共需要五次装夹加工才能完成。原加工方案中第一次装夹可以粗铣背面；第二次装夹以背面为装置面，铣底面、两侧面以及钻2-￠11孔；第三次装夹以底面为装置面铣上面沉头；第四次装夹以底面为装置面铣正面、镗轴孔、钻攻2-M6螺纹孔、钻攻M10螺纹孔；第五次装夹以底面为装置面铣轴承座两侧面。由于采用机械式的夹紧方法（螺栓及压板），故在加工的过程中要反复的松紧压板和螺栓，装夹次数较多，工人劳动强度较大，生产效率较低。

为了更快更好的加工该轴承座，考虑应用两种方案来达到目的，第一种是设计一个新的工装夹具，新夹具可以提高每次加工轴承座的数量；第二种是在装卡次数上做改善，尽量减少加工时的装卡次数。结合现场的实际情况，用于加工该轴承座的机床工作台尺寸有限，第一种方案没有想到好的设计方法。在第二种方案的设计中，我改善了现有的加工工艺，在装夹次数上做文章，并且设计了可以快速旋转定位的工装夹具。具体的设计是这样的：由于该轴承座的前后两个面都需要加工，因此设计可以快速旋转定位的夹具，当加工完轴承座后面之后，只要将夹具旋转180°就可以加工轴承座前面。这个方案成功的缩减了轴承座加工时的装夹次数，达到了提高加工效率的目的，下面具体介绍一下改善后的夹具和工艺。

1 工装设计

由于该轴承座的上下两个面以及前后两个面都需要加工，原加工方案在加工每个面的时候都需要装夹一次。新加工方案考虑减少装夹次数，将工装夹具设计成两部分：即固定垫铁和上垫铁，固定垫铁固定在工作台上，上垫铁固定在固定垫铁上，两端有定位销孔，用来防止两垫铁的相对转动。上垫铁和固定垫铁之间有旋转轴，上垫铁可以绕旋转轴旋转180°，即可加工轴承座相对的两个加工面。采用该种旋转方式，轴承座下面加工完成后只要将上垫铁旋转180°，就可以加工轴承座上面；轴承座后加工面加工完成后就可以加工轴承座前加工面。通过这样设计，减少了轴承座加工时的装夹次数，且每次换面加工时，只要旋转上垫铁并锁紧两个紧固螺钉即可，比较便于操作。

2 加工顺序

新的轴承座加工分为4道工序，其中1、2序使用1套夹具，3、4序使用1套夹具。第1序加工轴承座的底面加工面，包括铣底面、两侧面以及钻2-￠11孔。第1序加工完成后只需松开固定两个垫铁的两个螺钉以及取出定位销，将上垫铁旋转180°后，将两垫铁固定上并插入定位销，然后进行第2序加工。第2序加工轴承座的上加工面，包括铣沉头。第3、4序加工时，为防止轴承座发生窜动，固定轴承座与上垫铁的两个螺钉并非普通M10螺钉，而是采用自制的带有定位效果的定位螺钉，这样有效的保证了加工精度。第3序主要加工轴承座的后面，第3序加工完成后，将固定两垫铁的螺钉以及定位销取下，将上垫铁旋转180°后，将两垫铁再次固定并插入定位销。第4序主要加工轴承座的正面加工面，主要包括铣正面、铣上面、镗轴孔、钻攻2-M6螺纹孔、钻攻M10螺纹孔。

3 总结

本文阐述了某型号轴承座的加工工艺改善，描述了原加工方法以及为了改善加工效率、降低工人劳动强度而设计的新加工方法，通过新旧两种方法的对比可以发现新加工方法比原加工方法不但减少了加工前的辅助时间，而且减轻了工人的劳动强度。改善前每加工4件轴承座需要2小时，每4件的辅助时间为20min，每天可以加工出16个轴承座，改善后每4件的辅助时间为13min，每天共节约28分钟，于是每天可加工出17个轴承座。通过这次工艺改善，成功的提高了该轴承座的加工效率。但仍可能存在某些不足，有待于今后实践过程中继续完善。

参考文献：

[1]盂少农.机械加工工艺手册（第1卷）[M].北京：机械工业出版社，1991.

[2]陈明.机械制造工艺学[M].北京：机械工业出版社，2005.

[3]王启仲.金属切削原理与刀具[M].北京：机械工业出社，2008.

作者简介：张景源，男，主要从事机械加工工艺和机床装配工艺的工作。