摘要：采用芯轴中心定位是轮毂制造行业一种比较常用的工件装夹定位方式，在机加工序车床二序上以及加工中心上应用比较广泛，而在夹具本体上连接芯轴所使用的装置——芯轴座，也同样在应用中必不可少，本文通过设计一种可调式芯轴座，代替原有固定芯轴座，可调芯轴座可以根据加工不同规格轮毂，轮辋深度变化伸缩调整，并在锁紧螺钉作用下锁紧。导向螺钉起到伸缩导柱直线移动的作用，并能防止伸缩导柱脱离轴座本体。该可调式芯轴座在使用中可以很好的满足工件的定位精度要求，并且结构简单、操作方便、对操作者的技术要求不高，可有效减少同直径芯轴的备件数量，降低了制造成本。
关键词：可调式芯轴座；车床；芯轴
一、引言
芯轴作为轮毂装夹过程中关键的定位元件，在使用时往往依据不同型号的产品需要选择配套的专用芯轴，即便是相同中心孔直径不同规格的产品，也要根据轮辋深度的不同而配备多个不同长度尺寸的芯轴，从而导致很多相同直径，不同长度的芯轴摆放在夹具室工装架上，如图1所示，既增加了制造成本又给工装夹具管理带来了困难，还时常会出现更换轮型时因芯轴长度准备不合适，导致更换轮型效率随之降低。
目前在轮毂加工业已经存在的多种芯轴座，IMT二序夹盘芯轴座，是固定不可调整的芯轴座，该芯轴座在更换轮型时既要考虑芯轴的直径，又要考虑芯轴的高度；现有可调芯轴座通常应用于卧式车床和加工中心的中心定位，调节齿轮极易卡屑，高度调节极不方便，费时、费力，且调节后精度很难保证，耽误更换轮型效率；后期改进升级的可调芯轴座，调整高度需要手动拖拽进行上下调整，调节起来极不方便，紧固还需使用专用扳手，调节后芯轴的定位精度并不稳定，且定位刚性不足，自动线使用过程中曾经出现芯轴座导柱收缩，丧失定心作用，存在严重的安全隐患。因此，在可调芯轴座在结构设计方面首先要考虑定位刚性，其次，操作要简单、调节方便，同时要保证调节之后的定位精度。
由于目前芯轴座的种类各式各样，使用效果都不尽如人意，本文发明了一种实用可调式芯轴座结构，该定位装置可以根据不同规格产品轮辋深度的不同在一定范围内任意调节芯轴高度，以达到定位芯轴高度要求，通过使用该种类型的芯轴座能够在实际加工生产中达到便于调节，且调整后能够保证稳定的定位精度。
二、可调芯轴座的说明以及使用
2.1 可调芯轴座的设计目的
IMT二序夹具在准备芯轴时，即便直径相同的芯轴，也需要根据不同的产品轮辋深度尺寸来配备长短不同的芯轴，来满足不同产品的径向定位。工装架上配备了很多相同直径不同长度的定位芯轴，这不仅会造成材料的浪费，同时也会由于进行更换芯轴浪费时间而降低了工作效率。因此本文设计芯轴座的目的是提供一种对于中心孔直径相同的工件，仅仅通过调节芯轴座高度就可以完成径向定位的芯轴座装置。可调式芯轴座具有结构简单，便于制作、性能稳定、精度能满足加工要求的特点。
2.2 可调芯轴座的设计的技术方案
为了实现上述目的，本设计的技术方案是：一种可调节高度的芯轴座（如图1），它主要包括：轴座本体、可伸缩导柱、可调节螺杆、导向顶丝、锁紧顶丝、挡片、连接螺丝。其特征在于：操作简单、调整方便、调节精度稳定可靠，有效节约更换轮型时间。可根据车轮轮辋深度的不同上下调整，并在锁紧螺钉作用下锁紧。导向螺钉起到伸缩导柱直线移动，防止可调芯轴座圆周方向转动作用。其组合方式是：轴座本体1和可伸缩导柱2小间隙配合H7/h6，可调节螺杆—3和伸缩导柱—2旋合，调节螺杆—3底端穿过本体—1底部，用挡片—6和螺丝—7连接。
挡片—6可以制作为铜垫，防止底部进水产生锈蚀，还可增加O型密封圈解决进水腐蚀问题。
2.3 可调芯轴座的使用
实际使用时，整体操作步骤为：首先将中心孔直径相吻合的芯轴放置在可调芯轴座上，先不放螺栓，将锁紧顶丝—5松开，然后选用8mm内六角扳手，从芯轴螺栓孔及伸缩导柱—2的上方伸入可调螺杆—3上端的六角孔内，通过转动扳手即可实现导柱—2伸缩运动，根据工件轮辋深度调节芯轴座合适的高度，依次将锁紧螺钉—5拧紧，最后安装芯轴锁紧螺栓并紧固，完成调节。
通过以上结构以及操作的剖析可以看出，本次设计中可调芯轴座在定位精度方面完全可以满足实际配合精度的要求，并且设计刚性能够在使用过程中保证精度的持续稳定，整体的结构简单可靠，制造成本低；操作便捷，几个步骤就可以完成调整，对操作者的技术要求不高，同时调整过程中所使用的工具都是加工现场通用扳手，避免由于找不到专用扳手等工具造成的时间浪费状况。
三、实用型可调芯轴座优点
本文中所涉及到的可调芯轴座位不仅具有其他可调芯轴座的优点，同时，也存在其他可调式芯轴座所不具备的特点，首先是由于本次设计的芯轴座一共由7个小零部件组成，零件较少，相对于其他可调式芯轴座的结构比较简单，在实际调整夹具过程中，进行更换时所用的工具简单，只涉及到两个普通内六角扳手，因此调整方便、操作容易，有效的节约的更换工装的时间，提高了更换夹具效率，同时由于可调式芯轴座中伸缩导柱和轴座本体精度为小间隙H7/h6配合，调节采用中心螺杆轴完成。因此在快速调整的同时，又不会出现芯轴定位精度缺失的问题，即操作简单、调整方便、调节精度稳定可靠；其次是与其他可调芯轴座的优点类似，可以将大量减少相同直径的芯轴数量，避免由于芯轴长度准备不合适原因导致的频繁更换芯轴的操作，既节约了更换时间，又节约了芯轴备件的购买成本，有利于降低制造成本；再次是给现场工装管理带来了很多便捷，可以充分解决由于芯轴种类准备不足导致实际操作时，产生与工装准备不合适的问题，也有利于现场生产效率的提升。
四、结束语
芯轴座有很多种类，在机械领域的很多地方都有着广泛的应用，本文所设计的可调式芯轴座结构，可以满足所有二序以及加工中心的径向中心定位，通过对所设计的实用型可调式芯轴座进行详细介绍，包括芯轴座的组成，操作方法等，具备了可调芯轴座的优点，又不同于已经存在的芯轴座的优点，便于维护以及安装，可以有效的提升车间的生产效率以及降低制造成本。
作者简介
杨永明（1972-04-11），男，汉族，籍贯：河北省秦皇岛市，研究方向：机械加工。
论文作者:杨永明
论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/6
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