劍桿織機(jī)三相軸、搖擺座小配工藝裝備設(shè)計(jì)

顏良風(fēng)

摘 要：本文介紹了劍桿織機(jī)三相軸、搖擺座小配定位工裝的設(shè)計(jì)。為滿足劍桿織機(jī)引緯機(jī)構(gòu)三相軸和搖擺座的合配精度，需要采用專用工裝來保證，通過對(duì)三相軸和搖擺座零件結(jié)構(gòu)及裝配工藝進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)了三相軸、搖擺座小配定位工裝。在裝配過程中，使用了小配定位工裝后，滿足了裝配精度要求。而增加了旋轉(zhuǎn)輔助裝置的定位工裝，則降低了裝配工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了裝配效率。

關(guān)鍵詞：三相軸;搖擺座;定位工裝

中圖分類號(hào)：TS105 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2019）05-0057-03

Abstract： This paper introduced the design of positioning fixture for three-phase axle and swing seat of rapier loom. In order to meet the matching accuracy of three-phase axis and swing seat of weft insertion mechanism of rapier loom， special tooling was needed to ensure the matching accuracy. Through the analysis of the structure and assembly technology of three-phase axis and swing seat parts， the positioning tooling of three-phase axis and swing seat was designed. In the process of assembling， after using small positioning tooling， the requirement of assembling accuracy was satisfied. Adding positioning tooling of rotating auxiliary device reduced the labor intensity of assembly workers and improved assembly efficiency.

Keywords： three-phase shaft;rockingseat;positioning tooling

劍桿織機(jī)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包含五大運(yùn)動(dòng)，引緯、打緯、開口、送經(jīng)、卷取，而引緯運(yùn)動(dòng)在織造過程中占據(jù)重要地位。引緯運(yùn)動(dòng)是通過空間四連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的?？臻g四連桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)關(guān)鍵零件的加工精度和裝配精度要求較高，以保證高速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，送緯劍頭與接緯劍頭順利交接緯紗。三相軸和搖擺座屬于引緯機(jī)構(gòu)，三相軸和搖擺座的小配，需要專用工裝來保證裝配精度，同時(shí)提高裝配工作效率。

1 三相軸、搖擺座合配精度及裝配工藝分析

劍桿織機(jī)在高速狀態(tài)下運(yùn)行，引緯運(yùn)動(dòng)對(duì)引緯機(jī)構(gòu)零件的尺寸精度、形位精度要求比較高，才能保證引緯機(jī)構(gòu)的合配精度要求，同時(shí)也要采用一定的裝配工藝來保證。

1.1 零件結(jié)構(gòu)分析

根據(jù)裝配結(jié)構(gòu)及定位需求，簡單介紹一下主要零件的零件結(jié)構(gòu)。

三相軸零件簡圖如圖1所示，本次裝配所用到的相關(guān)尺寸為軸[?]d1、[?]d2、[?]d3以及長度尺寸L11、L12、L13。

1.2 裝配工藝性分析

2 三相軸、搖擺座定位工裝的初步設(shè)計(jì)

2.1 定位工裝的結(jié)構(gòu)概述

三相軸、搖擺座定位工裝由定位座結(jié)合件、大定位軸、小定位軸和壓塊組成。定位座結(jié)合件、大定位軸、小定位軸定位的是搖擺座ΦD1與ΦD2孔，定位座結(jié)合件、壓塊定位、鎖緊三相軸的Φd3軸，此工裝定位的三相軸與搖擺座相對(duì)位置為理論設(shè)計(jì)位置[2]。

2.2 定位方法

2.2.1 搖擺座的定位。結(jié)合圖1，搖擺座的固定可通過孔ΦD1與ΦD2定位在定位座結(jié)合件的上平面，限制水平面兩個(gè)方向的移動(dòng)和法向的旋轉(zhuǎn)。為了便于裝卸，并保證裝配定位精度，搖擺座孔ΦD1孔與大定位軸、ΦD2孔與小定位軸的間隙，既要保證順利裝入與取出，又不能因間隙過大而喪失精度定位功能，兩定位軸兩個(gè)方向的距離尺寸L41、L42、L43公差是搖擺座孔兩個(gè)方向距離公差的一半[3]。

2.2.2 三相軸的定位。結(jié)合圖1，三相軸的Φd1和Φd2軸、軸肩與相應(yīng)的軸承內(nèi)孔、軸承面合配定位，軸承外圈與軸承面與搖擺座ΦD3，三相軸承座孔配合定位，從而定位兩軸頭。三相軸Φd3外圓通過定位座結(jié)合件、壓塊定位、鎖緊軸與軸肩，最終保證三相軸Φd1、Φd2軸公共軸線和Φd3軸線的交點(diǎn)與搖擺座2-ΦD1孔公共軸線和ΦD3、ΦD4孔公共軸線的交點(diǎn)重合。

2.3 定位工裝的使用方法和調(diào)整墊片的選擇

按照裝配工藝對(duì)零件進(jìn)行小配，使用定位工裝對(duì)三相軸和搖擺座定位，測(cè)得三相軸和搖擺座的理論位置尺寸，然后測(cè)量最小尺寸，定位理論尺寸和最小尺寸之差就是所需調(diào)整墊的尺寸，在裝配時(shí)選擇相對(duì)應(yīng)的調(diào)整墊。工裝的使用方法如下。

①三相軸、搖擺座小配組件放入定位工裝。結(jié)合圖1，測(cè)量圖1的L1尺寸，并記錄。

②結(jié)合圖1，松開鎖緊哈夫圈上的螺釘，將三相軸沿X方向推到底，測(cè)量圖1的L2尺寸，并記錄。

③結(jié)合圖1，計(jì)算所需調(diào)整墊厚度，也就是圖1的L尺寸，L=L1-L2。

④松開三相軸承座緊固螺釘，取出三相軸，按L厚度選取相應(yīng)組合的調(diào)整墊放入三相軸Φd2的軸肩。

⑤將三相軸裝入，緊固三相軸承座的螺釘。

2.4 工裝驗(yàn)證

對(duì)于采用定位工裝小配的三相軸、搖擺座，為驗(yàn)證定位合配精度，筆者采用了三坐標(biāo)測(cè)量儀進(jìn)行檢驗(yàn)，達(dá)到了裝配精度要求≤SΦ0.06mm。在后續(xù)的工作中，筆者持續(xù)關(guān)注三相軸和搖擺座這部分小配合配件使用定位工裝的合配情況，發(fā)現(xiàn)其滿足裝配精度要求，提高了裝配效率。

3 三相軸、搖擺座定位工裝的改進(jìn)

三相軸、搖擺座等零件小配后，重量約65kg，裝配人員操作時(shí)，移動(dòng)三相軸、裝拆螺釘、測(cè)量尺寸很不方便。為了滿足織機(jī)批量生產(chǎn)的需求，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高效率，特設(shè)計(jì)了旋轉(zhuǎn)輔助裝置，如圖5所示。

3.1 旋轉(zhuǎn)輔助裝置的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1.1 原定位工裝和三相軸、搖擺座小配組件一起在改進(jìn)工裝旋轉(zhuǎn)裝置上旋轉(zhuǎn)。從原定位工裝和三相軸、搖擺座小配組件可以看出，所有零件的結(jié)構(gòu)都較為復(fù)雜，要使其在旋轉(zhuǎn)軸兩側(cè)重量均勻，需要找出三相軸、搖擺座小配組件放在定位工裝上時(shí)在旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)軸線上的重心線。從結(jié)構(gòu)上進(jìn)行分析難度較大，筆者采用三維設(shè)計(jì)軟件，找出所需重心線，使用螺釘將原定位工裝緊固在旋轉(zhuǎn)軸上。

3.1.2 對(duì)原定位工裝旋轉(zhuǎn)所需角度的定位。為了操作方便，原定位工裝在旋轉(zhuǎn)裝置上旋轉(zhuǎn)操作時(shí)，需要定位到某個(gè)角度，從圖3的B-B剖視圖可以看出有a、b、c三個(gè)定位位置，采用彈簧加銷軸定位的方式，在使用時(shí)操作方便。

3.1.3 原定位工裝的限位。考慮到操作過程中原定位工裝和小配組件旋轉(zhuǎn)時(shí)由于重力作用會(huì)從旋轉(zhuǎn)裝置上掉落，造成人身傷害和零件損壞，在旋轉(zhuǎn)定位盤的對(duì)側(cè)設(shè)計(jì)一限位結(jié)構(gòu)，如圖3的C向視圖，有f、g兩個(gè)限位點(diǎn)，保證安全使用。

3.2 旋轉(zhuǎn)輔助裝置工裝的使用方法

①定位盤調(diào)整到b位置，三相軸、搖擺座小配組件放入定位工裝。

②定位盤調(diào)整到c位置，結(jié)合圖3，測(cè)量圖3的L1尺寸，并記錄。

③結(jié)合圖1，松開鎖緊哈夫的螺釘，將三相軸沿X方向推到底，測(cè)量圖3的L2尺寸，并記錄。

④結(jié)合圖1，計(jì)算所需調(diào)整墊厚度，也就是圖3中L的尺寸，L=L1-L2。

⑤調(diào)整定位盤，將旋轉(zhuǎn)軸定位到a位置，松開三相軸承座緊固螺釘，取出三相軸，按L厚度選取相應(yīng)組合的調(diào)整墊放入三相軸Φd2的軸肩。

⑥將三相軸裝入，緊固三相軸承座的螺釘，調(diào)整定位盤，將旋轉(zhuǎn)軸定位到b位置，用電葫蘆吊下小配組件，放到小配存放區(qū)。

4 結(jié)語

三相軸、搖擺座定位工裝的使用，解決了三相軸、搖擺座裝配的定位裝配問題，保證了合配精度要求。而增加了旋轉(zhuǎn)輔助裝置的定位工裝，則降低了裝配工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了裝配效率，為批量化生產(chǎn)提供了有力保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版社，1997.

[2]成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1999.

[3]徐嘉元，曾家駒.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997.