车削加工偏心件的方法

    马立军

    摘 要 针对偏心工件车削加工特点，分别介绍了三爪卡盘车削 、四爪卡盘车削 、两顶尖车削和专用夹具车削加工方法 。 说明了三爪卡盘加工偏心工件时垫片厚度与偏心距的计算 、修正方法以及相互之间的关系。探讨了偏心工件车削加工时需要注意的事项。

    关键词 偏心件 偏心距 车削加工

    中图分类号：TH162 文献标识码：A

    0引言

    在机械传动中，回转运动变为往复直线运动或往复直线运动变为回转运动时，一般通过偏心零件来完成。例如车床床头箱采用偏心工件带动的润滑泵、汽车发动机中的曲轴等。因此，偏心件车削是车削加工中经常遇到的加工问题。偏心零件即是零件的外圆和外圆或外圆和内孔的轴线平行而不重合， 两条轴线之间的距离称为偏心距。偏心零件的加工原理基本相同，主要是在装夹方面采取措施，将需要加工偏心部分的轴线找正到与车床主轴旋转轴线相重合进行加工。一般偏心工件车削的方法有五种，即利用三爪卡盘车偏心工件、利用四爪卡盘车偏心工件、利用前后两顶尖车偏心工件、利用偏心卡盘车偏心工件、利用专用夹具车偏心工件。 为确保偏心零件使用中的工作精度， 加工时必须控制好轴线间的平行度和偏心距精度 。

    1偏心工件车削的方法

    1.1利用三爪卡盘加工偏心件

    长度较短、数量较多的偏心工件， 可在三爪卡盘上进行车削。根据偏心工件偏心距的大小分两种情况加以讨论。

    1.2利用四爪卡盘加工偏心件

    加工数量较少， 且长度较短、精度要求不高的偏心工件时，可在四爪卡盘上车削加工。四爪卡盘找正步骤是 ：先在坯料上划线 ，求出偏心距、划出偏心圆线及十字线。装夹时，先调节卡盘的两爪 ，使其呈不对称位置，另两爪成对称位置 ，工件偏心圆线在卡盘中心。转动工件，用百分表找正外圆， 通过卡爪移动的调节 ，使百分表指针的摆动值等于两倍偏心距（如图3所示），移动床鞍 ，使百分表触头沿着外圆最高点由A点移动到B点 ，使两点读数基本一致。将工件转动 90埃蒙鲜鐾姆椒ㄕ艺9ぜW己螅阉淖υ倥〗粢槐？，即可进行切削。

    1.3利用前后顶尖加工偏心件

    对于较长的偏心轴或一般的偏心轴，只要两端面上能钻中心孔，有鸡心夹头的装夹位置，都应该采用在两顶尖间车削偏心件。 在偏心件两端面上分别打出中心孔和偏心处的中心孔。加工时，先顶住中心孔，车外圆的直径，然后顶住偏心中心孔，车削偏心轴颈。实际加工时， 往往由于偏心距较小，无法在端面打邻近的两个中心孔，可采用（如图 4 ）所示的顶尖套筒夹具，螺钉夹紧偏心件 。

    1.4利用专用夹具加工偏心件

    针对加工精度要求高的偏心件批量加工 ，可设计（如图 5 ）所示的专用偏心件加工夹具。该类夹具需设计（如图4）所示的顶尖套筒夹具， 通过预先设计出套筒内孔与外圆间的偏心距。在（图5）所示专用夹具中，偏心件外圆与套筒内孔间隙配合， 采用螺钉夹紧工件，卡盘夹紧专用夹具外圆进行加工。

    1.5利用偏心卡盘加工偏心件

    随着数控车床的广泛使用，卡盘生产厂商推出了可调偏心夹具，可装夹短轴、盘、套等偏心工件，适用于偏心件加工。卡盘在加工完工件的一段后可以自动移动一定的偏心量再加工工件的另一段， 实现了一次装夹就能加工整個偏心零件， 具有较高的加工精度和加工效率。

    1.6偏心件加工中的注意事项

    （1）选择有一定硬度的垫片，以防止装夹时发生变形。垫片与卡爪脚接触面应做成圆弧面， 其圆弧大小等于或小于卡爪脚圆弧；如果做成平面的，则在垫片与卡爪脚之间将会产生间隙，造成误差。

    （2）开始装夹或修正 X 后重新装夹时，均应用百分表校正工件外圆，使外圆侧母线与车床主轴线平行，保证偏心轴两轴线的平行度。安装后为校验偏心距，可用百分表测量圆周跳动，观察其跳动量是否是2e（两倍偏心距）。

    （3）在利用百分表校正偏心距时，应使表头的测杆轴线垂直相交于所加工偏心轴或孔的轴线，以减小产生测量误差。同时， 正确读取百分表读数，避免读数误差 。

    （4）选择切削参数时，应采用小切削深度、小进给量，以保证切削过程的平稳 。

    （5）偏心件装夹要确保装卡牢靠，并要注意大型偏心零件的配重。配重要适当，配重的内孔直径与螺杆直径间隙要小。机床旋转速度不宜太高，以防旋转时离心力作用将配重外移，与机床导轨相碰，折断螺丝，打伤操作者。

    2结语

    本文针对偏心工件车削加工，介绍了几种偏心零件加工方法及各自加工工艺要点，并对偏心零件加工中应注意的工艺细节进行了分析。从加工精度来分析，偏心卡盘加工偏心件加工精度最高， 是未来加工的发展趋势；偏心夹具在批量加工时仍是有效的加工方法，可保证稳定的加工精度；利用顶尖套筒夹具结合前后顶尖方法是长轴类偏心件批量加工的重要方法；四爪卡盘夹持加工偏心件，是单件零件加工的有效方法，严格找正，可达到较高的加工精度；用三爪卡盘夹持加工偏心件，加工精度较低，对加工者要求较高，很难保持加工精度一致性。 在实际应用中，应按工件的批量、形状和精度要求合理地采用不同的装夹方法，保证零件精度要求 。

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