350 km /h 標準動車組電機軸承蓋鉆銑工裝
2021-7-9 來源： 中車永濟電機有限公司 作者：單國慶，許廣永，王海龍，齊 影，李 輝等
摘要: 針對 350 km/h 標準動車組電機傳動端、非傳動端軸承蓋鉆銑加工后，軸承蓋軸向安裝孔、徑向深槽孔的位置尺寸超差原因進行分析，設計制作 350 km/h 標準動車組電機傳動端、非傳動端軸承蓋鉆銑加工專用工裝。通過實際應用，保證了 350 km/h 標準動車組電機傳動端、非傳動端軸承蓋軸向安裝孔、徑向深槽孔的位置尺寸，提高了生產效率，降低了勞動強度。
關鍵詞: 350 km/h 標準動車組; 電機軸承蓋; 鉆銑工裝
1、電機軸承蓋交檢現(xiàn)狀及原因分析
1． 1 現(xiàn)狀
350 km /h 標準動車組電機傳動端軸承蓋結構如圖 1 所示，傳動端軸承蓋 4 × 9 mm 軸向安裝孔與 125M6 ( － 0．008 / － 0．033) 軸承室 A、軸承室端面 B 的位置度 0．2 mm 及軸承蓋中心線的位置角度 45°超差，一次交檢合格率為 89． 5% 。
圖 1 350 km/h 標準動車組電機傳動端軸承蓋結構示意圖
非傳動端軸承蓋 4 ×9 mm 軸向安裝孔與90M6 ( － 0． 006 / － 0． 028) 軸承室 A、軸承室端面 B的位置度 0．2 mm 及軸承蓋中心線的位置角度 45°超差，一次交檢合格率為87．6% 。
1． 2 原因分析
350 km /h 標準動車組電機傳動端、非傳動端軸承蓋加工借用 250 km /h 標準動車組電機軸承蓋加工工裝。由于借用工裝定位臺的長度偏短，與軸承蓋定位孔的配合間隙過大，定位銷為圓柱形銷，軸承蓋徑向過定位，圓周方向配合間隙過大，軸承蓋定位不可靠，定位精度低，造成 350 km /h 標準動車組電機傳動端、非傳動端軸承蓋鉆銑加工后，軸向安裝孔、徑向深槽孔的位置尺寸超差。傳動端軸承蓋鉆銑胎體定位臺長度 10 mm，長度偏短。定位臺與傳動端軸承蓋軸承室的最小配合間隙為: － 0． 033 －( － 0．135) = 0102 mm，配合間隙過大。非傳動端軸承蓋鉆銑胎體定位臺長度 6 mm，長度偏短。定位臺與非傳動端軸承蓋軸承室的最小配合間隙為: －0．028 － ( － 0．116) = 0．088 mm，配合間隙過大。工裝定位銷圓周方向上偏差 － 0． 25 mm，與軸承蓋 9( + 0．2 /0) mm 孔的配合間隙過大。
2、改進措施
2． 1 設計制作軸承蓋鉆銑加工專用工裝
為解決 350 km /h 標準動車組電機傳動端、非傳動端軸承蓋鉆銑加工的工藝、質量問題，設計制作350 km /h 標動電機傳動端、非傳動端軸承蓋鉆銑加工專用工裝，如圖 2－3 所示。
圖2 傳動端軸承蓋鉆銑工裝
圖 3 非傳動端軸承蓋鉆銑工裝
350 km /h 標準動車組電機傳動端、非傳動端軸承蓋分別通過軸承室由工裝定位臺定位，通過壓板、螺桿壓緊。工裝通過定位鍵與臥式加工中心直角板上的 T 型槽定位，可自動找正工裝的中心位置。工裝由六角螺栓、螺母固定在臥式加工中心直角板上。
2．2 軸承蓋鉆銑胎體定位臺長度、配合間隙改進
傳動端、非傳動端軸承蓋分別通過內孔由工裝軸承蓋裝夾困難。由于配合間隙過大，軸承蓋定位精度低，傳動端、非傳動端軸承蓋軸向安裝孔、徑向深槽孔的位置尺寸無法保證。同時軸承蓋裝夾剛性差，加工切削用量小，生產效率低。
傳動端、非傳動端軸承蓋鉆銑胎體見圖 4－5。
圖 4 傳動端軸承蓋鉆銑胎體
圖 5 非傳動端軸承蓋鉆銑胎體
傳動端軸承蓋鉆銑胎體定位臺長度尺寸由原來的 10 mm 加長到 18 mm，最小配合間隙由 0 102 mm減小到: － 0．033 － ( － 0．085) = 0．052 mm 。非傳動端軸承蓋鉆銑胎體定位臺長度尺寸由原來的 6 mm 加長到 12 mm，最小配合間隙 0.088 mm減小到: － 0．028 － ( － 0．072) = 0．044 mm 。
2．3 軸承蓋鉆銑工裝定位銷改進
傳動端、非傳動端軸承蓋鉆銑工裝定位銷為圓柱形銷，軸承蓋徑向過定位，圓周方向配合間隙過大，軸承蓋定位不可靠，定位精度低，造成 350 km /h標準動車組電機傳動端、非傳動端軸承蓋鉆銑加工后，軸向安裝孔、徑向深槽孔的位置尺寸超差。
傳動端、非傳動端軸承蓋菱形定位銷如圖 6－7所示。
圖6 傳動端軸承蓋菱形定位銷
傳動端軸承蓋鉆銑工裝定位銷由圓柱形改為菱形，避免了傳動端軸承蓋徑向過定位，圓周方向定位銷上偏差由 － 0．25 mm 改為 － 0．1 mm，減小了與軸承蓋 9( + 0．2 /0) mm 孔的配合間隙。
圖7 非傳動端軸承蓋菱形定位銷
非傳動端軸承蓋鉆銑工裝定位銷由圓柱形改為菱形，避免了非傳動端軸承蓋徑向過定位，圓周方向定位銷上偏差由 － 0．25 mm 改為 － 0．1 mm，減小與軸承蓋 9( + 0．2 /0) mm 孔的配合間隙。由于鉆銑胎體定位臺長度尺寸加長，定位臺與軸承蓋軸承室配合間隙減小，避免了裝夾過程中軸承蓋的脫落。定位銷由圓柱形改為菱形，使軸承蓋定位精度提高，定位更可靠，保證了軸向安裝孔、徑向深槽孔加工的位置尺寸，提高了傳動端、非傳動端軸承蓋在電機運行中的可靠性。同時軸承蓋裝夾剛定位臺定位，由于原定位臺長度偏短，與軸承蓋內孔配合間隙過大，裝夾過程中，軸承蓋時常脫落，造成性提高，加工中切削用量增大，提高了生產效率，降低了生產制造成本。
3、技術特點
該鉆銑工裝通過臥式加工中心工作臺的旋轉，可獲得兩個加工位置。鉆銑工裝通過定位鍵與臥式加工中心直角板上的 T 型槽定位，可自動找正鉆銑工裝的中心位置，使軸承蓋在一次裝夾后，可分別完成軸向安裝孔和徑向深槽孔的鉆銑加工，提高了生產效率，保證了軸承蓋軸向安裝孔、徑向深槽孔之間的位置尺寸。同時，鉆銑工裝定位精度高，避免了借用工裝定位精度低的問題，由此保證了傳動端、非傳動端軸承蓋軸向安裝孔、徑向深槽孔的鉆銑加工質量。
4、結束語
通過使用上述鉆銑工裝，對所加工的 350 km /h標準動車組電機傳動端、非傳動端軸承蓋進行三坐標檢測，軸承蓋軸向安裝孔、徑向深槽孔的位置尺寸及兩者之間的位置角度，全部符合產品圖紙設計要求，一次交檢合格率提高到 100% 。
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