SK系列立式直线光轴支撑固定座结构

　　做非标自动化设备做了快八年，光轴支撑座这类零件几乎每个项目都能碰到，这次拿到的SK系列阶梯支架模型，覆盖8mm到25mm的常用光轴规格，刚好把日常选型里最常用的尺寸段都凑齐了，不用每次改图都重新画基础结构。这类支架最核心的应用场景，就是各类直线运动机构里的光轴端部或者中间支撑，比如小型输送线的导向光轴固定、点胶机的Z轴导向支撑、检测设备的滑台导向轴座，甚至一些工装夹具里的导柱固定端，都能用到这类结构，相比那种卧式的光轴支撑，立式的SK系列支架更适合安装面在底部、光轴沿水平方向架设的布局，能节省不少安装空间，尤其是设备内部空间局促的位置，这种带L型安装底座的结构比分体式的支撑块找正方便太多。

　　从功能特性上来说，这个系列的支架采用的是开口夹紧式的固定结构，支架主体上方开了贯通的夹紧槽，光轴穿入安装孔之后，拧紧夹紧槽位置的锁紧螺丝，就能靠支架本体的弹性变形把光轴牢牢抱死，不需要额外在光轴上加工定位台阶或者卡簧槽，对光轴的加工精度要求更低，后期调整光轴的轴向位置也很方便，松开螺丝就能挪动光轴，调整到位再锁紧就行，比那种顶丝固定的支撑座锁紧力更均匀，不会因为顶丝的单点压力把光轴表面顶出凹痕，长期使用也不会出现光轴松动偏移的问题。底座部分做了两个沉头安装孔，刚好适配内六角圆柱头螺丝的安装尺寸，沉头深度能把螺丝头完全埋入底座平面，不会突出底座表面影响安装贴合度，安装的时候直接把底座贴在设备的安装基板上，穿入螺丝拧紧就能完成固定，不需要额外做避让螺丝头的沉孔加工，对安装面的加工要求也更低。

　　设计思路上能看出来是走的标准化批量加工的路线，整个支架除了安装孔、夹紧槽和光轴通孔之外，没有多余的异形结构，主体是规整的方块加L型底座，不管是用型材下料之后CNC铣削，还是直接做压铸毛坯再二次精加工，都能很好的控制加工成本。夹紧槽的宽度做了合理的预留，既保证锁紧的时候有足够的变形量抱紧光轴，又不会因为槽开的太宽导致支架本体的刚性不足，光轴穿入孔的公差按照H7的常规配合精度设计，和常用的g6公差光轴配合的时候，既能保证光轴顺利穿入，又不会有太大的间隙导致光轴安装后出现偏摆。不同规格的支架整体尺寸是成比例缩放的，比如SK8的适配8mm光轴，整体高度、底座长度宽度都更小，SK25适配25mm光轴的时候，整体结构尺寸、安装孔间距、夹紧螺丝的规格都对应放大，保证每个规格的支架都有足够的刚性支撑对应直径的光轴，不会出现大光轴配小支架导致支撑刚性不足，或者小光轴配大支架浪费安装空间的问题。

　　安装边界这块，选型的时候需要特别注意几个尺寸参数，首先是底座的安装孔间距，不同规格的支架孔位不一样，比如小规格的SK8安装孔中心距是20mm左右，大规格的SK25孔距会到40mm以上，设计安装板的时候要提前对应孔位打螺丝孔，避免后期安装对不上孔。然后是光轴中心到底座安装面的高度，这个尺寸直接决定了光轴架设之后的中心高，设计其他配套零件的时候要以这个高度为基准，不然会出现滑台或者其他运动件和安装面干涉的问题。还有夹紧槽的锁紧螺丝规格，小规格用M4的内六角螺丝，大规格用到M6，锁紧的时候要注意扭力，不能用太大的力气拧，不然会把支架的夹紧槽撑裂，尤其是铝合金材质加工的支架，本身材质强度比钢件低，锁紧扭力控制在对应螺丝的常规锁紧扭力范围里就足够抱紧光轴了。另外支架的两个安装孔是长圆形？不对，看模型是圆形沉头孔，安装的时候如果需要微调支架的位置，可以把安装板上的螺丝孔稍微做成长条孔，方便调整光轴的同轴度，尤其是长光轴需要多个支撑座的时候，多个支架的光轴孔同轴度调整很重要，稍微有点偏差就会导致光轴穿不进去，或者滑台滑动的时候卡滞。

　　实际用的时候，这类支架还有个小技巧，要是设备运行的时候振动比较大，可以在支架和安装面之间垫一层薄的橡胶减震垫，能减少光轴上的振动传递到设备机架上，提升整个运动机构的稳定性。另外如果是在有切削液或者粉尘的环境里使用，可以在光轴孔的两端加装防尘密封圈，避免粉尘或者切削液进入支架和光轴的配合间隙里，磨损光轴表面或者导致支架锈蚀，延长整个导向机构的使用寿命。很多新手工程师选型的时候容易忽略支架的材质，常规的这类支架有铝合金和45号钢两种材质，铝合金的重量轻、不生锈，适合普通的轻载自动化设备，钢件的刚性更好，适合重载或者有冲击载荷的场合，选的时候要根据实际的负载情况来对应，不要盲目选轻的或者重的。

　　从建模的角度来说，这个系列的模型做的很规整，所有的倒角、退刀槽都做了还原，没有出现建模的时候漏做工艺特征的问题，比如安装孔的沉头倒角、夹紧槽的端部圆角、锐边的倒角都有体现，导进装配体里不会和其他零件出现干涉的问题，不同规格的模型可以通过配置或者单独的零件文件调用，做装配的时候直接选对应规格拖进去就行，能省不少自己建模的时间。尤其是做系列化设备设计的时候，光轴直径经常根据负载调整，有了全系列的支架模型，换规格的时候直接替换对应的零件就行，不用重新修改支架的尺寸参数，能提升不少设计效率。