我廠內燃機車轉向架的空心軸套(見圖1)的機械加工難度較大，無法直接在普通機床上進行加工，必須制訂相應的加工工藝，并設計制作專用夾具，才能加工出合格的空心軸套。

圖1 空心軸套示意圖

一、空心軸套加工工藝
空心軸套的關鍵尺寸f380-0.036，為軸承安裝外圓柱面，精度要求很高，大底平面至f380mm中心線的中心高103-0.022，側平面至中心線的側面距275±0.04,其精度直接影響傳遞扭矩的齒輪齒隙。
由于空心軸套外形尺寸大，形狀不規則，所以上述三個關鍵尺寸在加工中成為技術關鍵。現就解決上述幾項難題分析幾種空心軸套的機械加工工藝的利弊，通過比較最終確定空心軸套的最佳加工工藝。
空心軸套加工的第一方案
通過校調半精加工空心軸套f380mm外圓中心線，使其在立車上定位，由立車卡爪夾緊工件，精車f380-0.036外圓;然后以f380mm外圓定位，在加工中心七加工空心軸套大底平面和側平面來保證中心高103-0.022和側面距275±0.04。該加工工藝的不足之處是，由于該零件是豎立安裝在立式車床上加工，同時加工外圓時，立車夾緊卡爪懸臂較大，立車的加工精度相對較低，故使用立車加工f380-0.036外圓難以保證該尺寸的精度要求及形位公差。由此可見，立車只能用于空心軸套價380mm外圓的半精加工。
空心軸套加工的第二方案
首先將空心軸套在立車上半精加工，再以f380mm外圓定位在加工中心上精加工大底平面和側平面;并設計制作空心軸套車床夾具，空心軸套以其精加工的大底平面和側平面在夾具上定位并夾緊。由夾具來保證中心高103-0.022和側面距275±0.04。該夾具一端通過過渡法蘭與車床主軸聯接，另一端設置中心孔與車床尾座的頂尖聯接，這一加工方法消除了工件加工時處于懸臂狀態。該加工工藝基本能滿足空心軸套設計要求，但f380mm外圓的圓度、表面粗糙度不夠理想，裝拆工件較復雜。
空心軸套加工的第三方案
首先將空心軸套f380mm外圓在立車上半精加工并留適當磨削余量，然后以該外圓定位在加工中心上梢加工其大底平面和側平面，以此作為后道工序的定位基準面;最后一道工序在磨床上加工，并設計空心軸套磨床夾具，以空心軸套大底平面和側平面定位，磨削加工f380-0.036外圓，同時保證空心軸套的中心距和側面距

1.A定位塊 2.C定位塊 3.B定位塊 4.勾形壓板 5.支架 6.主軸 7.平衡塊 8.銷釘 9.支承釘
圖2 空心軸套磨床夾具示意圖

二、空心軸套的磨床夾具
空心軸套磨床夾具如圖2所示，以A定位塊、B定位塊作為工件的水平定位元件，該定位面到磨床夾具的中心軸線尺寸控制在103-0.01，以C定位塊作為工件的側面定位元件控制該定位面到磨床的中心軸線尺寸275±0.015，工件以大底平面、側平面在磨床夾具上定位，使用勾形壓板將工件的小側面壓緊到磨床夾具的側定位面上。利用工件大底平面上的通孔使用螺拴、墊圈將工件夾緊在磨床夾具上。考慮到f380mm外圓為圓簡薄壁形狀且在磨床夾具上處于懸空狀態，磨削后受熱容易產生變形，故在工件圓筒處設置三個支承釘，以承受磨削力，從而改善了國筒處的受力情況，保證了f390mm外圓的形狀公差。從夾具制作的工藝性考慮該夾具體采用多件組裝，便于定位尺寸的調整。由于支架處于懸臂狀態，故用4只特大螺栓將支架與磨床夾具主軸聯為一體，提高了支架的剛性和承載能力;又因磨床夾具與工件相對于夾具的主軸中心線有偏重，在磨削工件時，影響f380mm 外圓的圓度，所以該磨床夾具裝夾工件后首次使用時應做動平衡試驗，在磨床夾具的適當位置加裝平衡塊。由于該夾具的精度要求高，所以必須嚴格控制夾具與磨床的定位精度，只有使用死頂尖才能實現無間隙定位，從而保證這一要求高的定位精度，因此，在磨床夾具的主軸兩端制作中心孔，以這二個中心孔在磨床的硬質合金頂尖上定位，定位精度在1µm以下，承載能力大，且不損壞中心孔，對中心孔有修正作用。但由于該磨床夾具重量大，在磨削工件時中心孔表面與頂尖表面摩攘產生熱量，所以需在中心孔表面涂以二硫化鉑潤滑脂。由磨床撥盤，通過磨床夾具上的銷釘，帶動夾具作旋轉運動。
三 、結論
經生產驗證，空心軸套加工的第三方案是可取的，空心軸套磨床夾具的設計打破了傳統裝備與機床主軸直接聯接的結構形式，根據磨床夾具長度長，精度高的具體情況，采用了裝拆工件時磨床夾具與磨床分離，磨削工件時磨床夾具在磨床頂尖上定位，這種加工方法使空心軸套的三個關鍵尺寸的精度及粗糙度均達到了設計要求。