數控軸承磨床作為軸承加工的現代化裝備，是軸承磨削加工向自動化和高效化和高精度化發展的重要設備。數控軸承內圓磨床是加工P4、P5級角接觸球軸承內圈內徑的數控磨床。進給工作臺部件、往復工作臺部件為該數控磨床傳動系統重要的組成部分。其中，進給工作臺由滾珠絲杠、伺服電動機等組成，往復工作臺由油缸、活塞及往返機構系統組成。往復工作臺部件中工作臺的工作狀態只是直線往復運動，而進給工件臺部件為工件的進給系統核心，該部件的設計結構、安裝精度是軸承內圈內徑磨削后尺寸公差、形位公差是否合格的首要保證。

原設計結構和裝配工藝

原進給工作臺結構如圖1所示。絲母座安裝在工作臺的底面，滾珠絲杠的絲母安裝在絲母座內孔中，并通過螺釘相連；支承滾珠絲杠的絲杠軸承裝在軸承座中， 軸承座與軸承支座通過螺釘相連，軸承支座安裝在底座上，滾珠絲杠軸肩靠在絲杠軸承的內圈端面上；伺服電動機的電動機軸通過膜片聯軸器和滾珠絲杠尾部相連，伺服電動機安裝在電動機底座上，電動機底座和其下的墊板安裝在底座上。工作臺通過十字交叉滾柱導軌副和底座相聯接，工作臺上安裝工件箱，工件箱前端為電磁無心夾具，夾具磁吸盤上是所加工的軸承內圈，如圖2所示。

圖　1

1.底座 2.工作臺 3.滾珠絲杠 4.絲母座 5.滾珠絲杠絲母 6.防塵罩 7.彈簧 8.軸承支座

9.端蓋 10.軸承座 11.絲杠軸承 12.墊板 13.伺服電動機 14.電動機底座 15.膜片聯軸器

圖　2

1.電磁無心夾具 2.軸承內圈 3.工件箱 4.十字交叉滾珠導軌副

進給工作臺傳動原理：伺服電動機接伺服驅動器信號，伺服電動機電動機軸旋轉通過膜片聯軸器帶動滾珠絲杠旋轉，帶動工作臺沿十字交叉滾柱導軌副方向移動，帶動工件箱前端電磁無心夾具上的軸承內圈進給。

軸承支座安裝方法如圖3所示。十字交叉滾柱導軌副已安裝在底座上，工作臺已和十字交叉滾柱導軌副聯接，并且導軌已預緊。絲母座已安裝在工作臺底面。將工裝心軸1安裝在絲母座中，通過螺釘和絲母座相連，工裝心軸2插入到工裝心軸1尾部的內孔中，工裝心軸2其上裝夾杠桿百分表，百分表表頭和軸承支座A面接觸（軸承支座的A面和B面已刮至垂直），通過打表和刮A面修正，最終校正A面跳動0.01mm以內，上緊軸承支座和底座間螺釘，打定位銷。

圖　3

將軸承座用螺釘安裝在軸承支座上（軸承座的安裝基面和自身內孔的垂直度已通過機械加工達到0.003mm），工裝心軸2其上的杠桿百分表表頭和軸承座內孔接觸，通過打表找正內孔，最終校正內孔跳動0.01mm以內，上緊軸承座和軸承支座間螺釘，打定位銷。經過以上步驟后，保證了軸承座內孔和絲母座內孔的同軸度。

電動機底座安裝方法如圖4所示。首先，拆去軸承座和軸承支座，再磨電動機底座下的墊板，使安裝后電動機底座內孔與絲母座中工裝心軸1軸線等高，使用杠桿百分表，通過打表、刮修C面（電動機底座的底面）和電動機底座右端面，最終校正電動機底座右端面跳動和電動機底座內孔跳動均為0.01mm以內，上緊電動機底座、墊板和底座間螺釘，打定位銷，最終保證了絲母座內孔和軸承座內孔、電動機底座內孔的同軸度。

圖　4

改進后的設計結構和裝配工藝

對進給工作臺部件中絲桿支承部分、伺服電動機支承部分進行設計改進。改進后的結構如圖5所示，不再使用軸承支座、電動機底座，添加連接座和大端蓋零件。絲杠軸承裝入軸承座，大端蓋的左端外圓裝入聯接底座左端內孔，兩者為配合，用來定位。裝入絲杠軸承的軸承座通過螺釘和連接座聯接，兩者之間打定位銷。伺服電動機安裝在連接座右部內孔中，中間通過膜片聯軸器聯接絲杠尾部和伺服電動機軸頭。連接座和其下的墊板通過螺釘和底座相聯接。

圖　5

1.大端蓋 2.端蓋 3.連接座 4.墊板

改進后結構的安裝方法如圖6所示。先磨連接座下的墊板，使安裝后的連接座內孔中心線與絲母座中工裝心軸1軸線等高，使用夾在工裝心軸2上的杠桿百分表，通過打表和刮修D面（連接座的底面），分別校正連接座右端內孔跳動0.01mm以內，連接座右端面跳動0.01mm以內，上緊連接座、墊板和底座間螺釘，打定位銷。經過以上步驟，保證了絲母座內孔和連接座內孔的同軸。

圖　6

改進后的突出優點為：

（1）簡化結構。

改進后的設計去掉了軸承支座和電動機座，增加了連接座。相當于將軸承支座、電動機座合并成連接座，減少了一個零件。

（2）便于加工、安裝和更好地保證精度。

改進前軸承支座、軸承座和電動機座在機械加工時，各零件分別加工，裝配時需要通過打表和修刮，分別校正軸承支座的A面、軸承座的內孔、電動機座的內孔和C面，最終找正軸承支座、軸承座和電動機座。

　　改進后， 連接座的左端內孔（定位安裝已安裝上絲桿軸承的軸承座）和軸承座安裝基面、連接座的右端內孔（定位安裝伺服電動機）和伺服電動機安裝基面，這四者為一次裝夾加工，并且以連接座的底面為基準，很好地保證了左端內孔和右端內孔的同軸度。左端內孔軸線對于軸承座安裝基面的垂直度、右端內孔軸線對于伺服電動機安裝基面的垂直度以及左端內孔軸線、右端內孔軸線相對與連接座底面的平行度，都很好地得到了保證。在裝配時，通過刮修連接座底面和打表，分別校正連接座右端內孔和右端端面跳動在0.01mm以內，即可將連接座的位置找正。

結語

通過對數控軸承內圓磨床進給工作臺進行結構和工藝的改進，降低了生產費用，提高了生產效率，增強了產品在市場的競爭力，獲得了良好的經濟和社會效益。