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| 解决偏心轴配重平衡问题 |
偏心轴由于形状的不对称，加工时必然引起不平衡，所以偏心轴在加工前首要解决的是配重问题。选择合适的配重，可以使工件在加工中传动平稳，从而满足产品的加工精度。
三扬机械常用的配重方式有三种，一种是在工件上留夹头，把专用配重与预留的卡头通过键、销的方式进行连接，这种连接方式的优点是装配精度高，工件与配重之间不存在相对窜动，缺点是制造成本高，且在安装过程中需要专用场地、专用人员进行安装。第二种是在工件上直接进行配重，配重与工件之间通过夹紧的方式紧固在工件上，优点是安装简便，制作成本低，安装前不需要在工件上加工出各种辅助的键槽和销孔，缺点是在加工过程中配重与工件易发生相对移动，影响产品的加工精度。第三种是夹盘配重，这种方法计算简单但不太精确。由于磨床没有夹盘，所以这种配重方式无法在磨床上应用。
三扬机械的上述三种常用方法各有其优、缺点，针对偏心轴的结构特点，自行设计了一套装夹力度大，自然分度，配重调整简便的新工装。它的设计原则为：（1）∑T=0的原则。通过调整左右配重的办法，使工件在偏心外圆加工过程中回转平稳，解决因工件偏心造成的加工难度。（2）提高工件加工精度的原则。（3）增大夹紧力，降低加工难度，提高加工效率的原则。（4）减少加工工序的原则。
这套新工装主要有五部分组成---配重块、三爪自定心卡盘、偏心尾座、分度卡盘、偏心垫块。
①偏心垫块 偏心垫块固定在四爪单动卡盘和三爪自定心卡盘之间。其作用为：固定、调节三爪自定心卡盘相对主轴轴线的偏心位置。考虑到配重的需要，偏心垫块设计为轴对称件，重约24kg。
②分度卡盘 此盘固定在定心卡盘背面，工件夹紧后，使其与定心卡盘、工件成为一体。其作用为：再加工偏心圆时，通过三卡槽起到三爪自定心卡盘的定位并实现自然分度。
注：通过装配图可以得知，偏心垫块和分度卡盘卡槽公差，对三爪自定心卡盘中心偏移量的****影响为0.10mm，通过函数计算得：工件重心到主轴中心的****偏移角度为0.115°≈6′52″，对50mm偏心距的影响为0.00 001mm，此****便移量相对50mm偏心距对工件加工质量的影响等于零，完全满足加工要求。
③偏心尾座 尾座偏心孔与偏心轴外圆配合使用，与其相距50mm为一中心孔，与尾座顶尖配合使用。在使用时拧紧紧固螺栓，消除轴孔配合间隙，使偏心距50mm控制在0.05mm以内。其作用为：尾座精确定位偏心轴偏心圆的轴心位置，同时为尾部增加一部分配重。
④配重块 配重块为12mm×60mm×160mm的钢板。通过2个M12的螺栓，联接在偏心垫块下方，配重块重量约为0.8kg,共10块。其作用为：加工过程中，平衡偏心轴及工装产生的回转力矩之差。
力矩计算垫块产生的力矩为：
T1=F?L=G1?L=24×90=2160(㎏?mm)=21.6N?m
式中 G1---偏心垫块的质量
L---垫块重心到四爪单动卡盘中心的距离 分度卡盘、三爪自定心卡盘、粗车后工件三者产生的总力矩为：
T2=F?L=G2?L=90×50=4500(kg?mm)=45N?m
其中：G2=p?V=(60×285×130×7.85)/100000=17.5(N)
式中 G2---分度卡盘、三爪自定心卡盘、粗车后工件三者的总质量
偏心尾座产生的力矩为：T3=F?L=G3?L=17.5×40=700(kg?mm)=7(N?m)
式中 G3---偏心尾座的质量
L---中心到主轴中心的距离
通过力矩计算我们可以看出：分度卡盘、三爪自定心卡盘和粗车后的工件三者产生的力矩为45N?m，而通过偏心垫块和偏心尾座所产生的调整力矩仅为2160+700=28.60N?m，相差16.40N?m。为使力矩平衡，本工装通过增加配重块来解决这一问题。
配重块力矩计算：T4=n?F?L=n?G?L=10×0.8×200=16(N?m)基本可以达到力矩平衡。 |
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