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1、产品与技术 Products Technology机床主轴箱体孔基准标注的选择Reference mark of the bore in spindle headstock盖立亚刘士玉（沈阳第一机床厂技术部， 辽宁 沈阳 110142）摘要： 本文介绍了机床主轴箱体孔零件基准标注的两种形式。 应用数学推导法证明了以装轴承的两 轴孔的公共轴线为基准时使位置误差偏移值最小， 又符合实际装配、 加工、 测量工作条件， 最后得 出主轴箱体孔标注以公共轴线为基准最好。关键词： 主轴箱体孔基准标注Abstract： Two forms of the marking norms of machine hea
2、dstock bores are expounded in this paper Applying mathematical derivation method， we deduce a conclusion that setting common axis of two bearing bores for installing bearings as the assembling norm can make the offset of position error get minimum value and meets the conditions of actual assembling，
3、 machining and measuring operation， in the end we draw a conclusion that setting common axis as the assembling norm of headstock bores marking is optimalKeywords： headstock bore， reference mark主轴是机床最重要的部件之一 ， 轴承又是其中 最重要的元素， 它直接影响主轴的径向跳动及端面 跳 动 。 因此安装轴承的轴 及 轴 承 座 （ 即 主 轴 箱 体 ） 的精度、 公差配合对机床的工作精度的影响至关重
4、 要。 精密车床主轴的大体结构形式如图 1：图 1 精密车床主轴图示1 轴承厂家对箱体孔的要求一般来说， 图 1 中主轴箱体孔的两孔同轴度在 国外的技术资料中都是以一个有足够长度的单一轴 线为基准， 即单一基准的标注方法。 下面介绍两家 轴承公司对轴承孔的加工要求。11 SKF 公司的标注国际知名轴承制造厂 SKF 公司对两轴承孔同轴 度的要求为单一基准标注法， 具体要求及数据如图 2 及表 1、 表 2 所示。 12 NSK 公司的标注国际知名轴承制造厂 NSK 公司对两轴承孔同轴 WMEM3 期 2009 年 6 月度的要求也为单一基准标注法， 具体要求及数据如 图 3 及表 3 所示。图
5、 2 SKF 轴承孔要求表 1 相关组件的精度89产品与技术 Products Technology表 2 公差等级2 实际工作中箱体孔的标注 在实际工作中， 对于主轴箱体孔同轴度的标注， 通常是以滚动轴承两轴颈的轴线所构成的公共轴线 为基准， 即公共基准的标注方法， 如图 4。图 4 主轴箱体孔标注图示3 两种标注方法的基准转换在 实 际 生 产 中 ， 为了工件的稳定 、 定 位 方 便 、 加工及检测的需要等， 我们常常选用公共基准标注 方法， 这样与理论上轴承要求的单一基准不能重合， 因此需要注意基准之间转换问题。31 单一基准与公共基准的定义以一个有足够长度的单一轴线为基准， 即单一
6、基准 要素， 如图 5 所示图 3 NSK 轴承孔要求图 5 单一基准图示表 3 轴承座的精度和平均粗糙度90WMEM3 期 2009 年 6 月誗业界动态誗产品与技术 Products Technology以两个回转轴颈 （或孔） 所构成的公共轴线为基准， 即公共基准要素， 如图 6 所示图 6 公共基准图示32 根据定义及检验方法得知按公共基准及按 单一基准标注的检测方法步骤及数值分别如下 （图 7）：（1） 在孔 1 （基准孔） 轴线方向正中处取一截面 圆， 取圆心点 1；（2） 同样在孔 2 （加工孔） 轴线方向正中处取一 截面圆， 取圆心点 2；（3） 点 1 及点 2 连线即为公共
7、轴线；（4） 分别找出孔 1 及孔 2 的轴心线圆柱， 2 的 2 倍 （22） 即为孔 2 对公共基准的同轴度数值（5） 孔 1 的轴心线与孔 2 的轴心线之间的间距 （近似为） 即为孔 2 对孔 1 单一基准的同轴度数值 根据图中关系可近似得出如下数据：图 7 检验方法示意图单一基准标注数值 2公共基准标注数值的 1 2 L两轴承孔间跨距k2孔 2 轴向尺寸 孔 2WMEM3 期 2009 年 6 月与水平线夹角 孔 1 与水平线夹角根据上式用图 3 床头箱 （跨距 4345） 代入， 计 算了几种加工情况得出单一基准与公共基准标注后 的数值关系， 圯单一基准数值 （67） 公共基准数 值
8、 。 参照沈阳第一机 床厂原标注的公共基准数值 0005， 用某产品床头箱做了几种加工情况下的单一 基准数值， 基本都在 003 以上， 与上面的计算公式 结果较接近。从上面公式及实例可以看出 ， 单一基准形式位 置误差偏移值较大， 它属于一个较复杂的变量 （在 一定范围内变化）， 与两轴承孔间跨距、 两孔的实际 加工偏差情况及加工孔的长度有关， 而与基准孔的 长度无关。 同时因其并不符合装配、 加工、 测量的 实际工作条件， 因而单一基准形式标注是不合理的。 在实际中， 箱体孔的同轴度受到多方面的影响 。 操 作者的自身素质和对图纸工艺要求的理解不同 ； 测 量机的探测误差， 探头本身的误差
9、； 工件的加工状 态 ， 表 面 粗 糙 度 ； 检 测 方 法 的 选 择 ， 工 件 的 安 放 、 探针的组合； 外部环境例如检测间的温度、 湿度等 都会给测量带来一定的误差。 所以在实际应用中的 数值会有诸多偏差， 因此认为现阶段主轴箱体孔的 两孔同轴度最好采用公共基准标注方法。参考文献1 机械工业部标准化研究所主编形状和位置公差 ， 北京： 技术标准出版社， 19812 SKF 公司精密轴承， 2003023 NSK 公司精密滚动轴承， 2006A3台湾七骏科技股份有限公司台湾七骏科技股份有限公司成立于 1990 年， 主 要从事生产铣刀、 钻头、 铰刀等各种不同碳化钨钢切 削刀具。 其产品， 不仅成为台湾知名品牌， 更是此类 产品的主要供货商之一。目前， 该公司已建立先进 “WALTER” CNC 刀具 研 磨 机 器 设 备 ， 全天候自动化生产 ， 材 料 采 用 瑞 士 “EXTRAMET” 的钨钢棒材， 以提供高质量及高稳定 性的产品。未来， 公司不仅继续确保产品在汽车、 航天、 机 械 、 电子和模具等各大工业领域上广泛运用， 更将 提供高质量产品与优越服务到其它领域， 以扩大市场 及满足世界各地顾客的需求。 91
