偏心軸類零件的車削加工

摘要：偏心軸類零件的車削加工有很多種方法，每種方法有著自身所適合的環(huán)境與加工工藝的要求，文章通過對偏心軸類零件車削加工的幾種方法的介紹與分析，確定出不同方法所適合的加工條件與要求，從而能更好地針對不同的加工工藝的要求，采用不同的車削加工方法，滿足車削加工的需要。

關(guān)鍵詞：偏心軸類零件；車削加工；三爪車削加工；四爪車削加工 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TG659 文章編號：1009-2374（2015）24-0029-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.24.014

對于偏心軸類零件的車削加工有很多種方法，每種方法有著自身所適合的環(huán)境與加工工藝的要求，只有了解與熟知這些車削加工方法的原理、注意事項及優(yōu)缺點后，才能對每種方法所適合的環(huán)境與加工工藝要求運用自得。本文擬對常見的幾種方法做簡要介紹與分析，從而確定出不同車削加工方法所適合的加工條件與要求。

1 三爪車削加工法

1.1 三爪車削加工法的原理

在三爪卡盤任意1個卡爪上墊1個墊塊，該墊塊厚度S的計算方法如下：S=1.5e+q，其中：S為墊塊厚度，e為零件偏心距，q為零件偏心距修正值；q=1.5e，其中△e為試切后的實測偏心距誤差；e=e-e，其中e為式切后實測偏心距，如圖1所示：

圖1

經(jīng)上述計算，墊塊的厚度尺寸便可以確定下來，但是墊塊縱向的長短直接影響偏心零件軸線的平行度。實踐證明，墊塊縱向尺寸小于13mm時，較難確保偏心類零件縱向的平行度；當(dāng)墊塊縱向尺寸大于30mm時，較易確保偏

心類零件的平行度，有利于確保偏心類零件的加工精度。

1.2 三爪車削加工法的注意事項

1.2.1 應(yīng)選擇具備充足硬度的材質(zhì)作為墊塊，從而避免裝夾時擠壓變形，致使墊塊與卡爪之間產(chǎn)生間隔，造成偏心距誤差。

1.2.2 夾零件時，零件軸線不可歪斜，避免影響加工質(zhì)量；當(dāng)把零件裝上夾時應(yīng)校正該零件的外側(cè)圓，要求其偏心距是正確的，這樣才能保證偏心軸的兩個軸是相互平行的；確定下來偏心距后，還需要求外圓的側(cè)素線與機床的軸線是相互平行的。

1.2.3 車偏心類零件時，宜選用中速以上車刀進(jìn)行工作。把裝有墊塊的卡爪標(biāo)記記號。

1.2.4 因為偏心部分兩側(cè)的切削量相差較大，車刀應(yīng)先離開零件后再開動機床的主軸。車刀刀尖需要從偏心的最外側(cè)的一個位置逐漸地切入要進(jìn)行車削加工的零件本體進(jìn)行車削加工，使用這種方法可以避免零件與車刀碰撞的狀況產(chǎn)生。

1.3 三爪車削加工法的缺點

1.3.1 車削加工的墊塊厚度雖然被確定，但材料及加工工藝需求的不同也會影響車削加工時的準(zhǔn)確性，而且很多時候加工不出來符合加工要求的偏心軸零件。

1.3.2 找零件軸線平行度是個浪費工時卻又效果甚微的工序，因為這項工序需要找正最低側(cè)面母線或最高側(cè)面母線與主軸的平行度，較難完成。

1.3.3 測量偏心距時，百分表最低與最高側(cè)母線間隔數(shù)值的一半即為偏心距，也就是說百分表測量位置的誤差直接影響偏心距的精度，導(dǎo)致零件加工精度降低。

1.3.4 加工完零件安裝下個零件時，零件的加工準(zhǔn)確度難有保障。

2 改進(jìn)后的三爪車削加工法

2.1 改進(jìn)后的三爪車削加工法

這種改進(jìn)后的三爪車削加工法與改進(jìn)前的三爪車削加工具有相似的加工原理，在加工單件、偏心距較小以及精度要求較高的工件時可以采用這種車削加工方法，在安裝偏心工件的過程中可以采用薄銅墊對偏心距精度進(jìn)行調(diào)整。這種操作方法對于操作者的專業(yè)知識能力和操作能力都提出了非常高的要求，在對工件進(jìn)行裝夾的過程中需要較強的綜合能力。主要采用薄銅墊調(diào)整和夾緊力微調(diào)兩種調(diào)整方法。在薄銅墊調(diào)整原理方面，在任意卡爪和工件之間放入墊塊，在利用百分表對偏心距和軸線平行度進(jìn)行校驗之后就可以進(jìn)行車削加工。對于與圖樣要求不符合的工件應(yīng)當(dāng)將其偏心距尺寸詳細(xì)的記錄下來，然后增加銅墊來調(diào)整偏心距。對于采用增加銅墊仍然不能有效地將偏心距控制在圖樣要求以內(nèi)的工件，應(yīng)當(dāng)采取夾緊力微調(diào)法來控制夾緊力的大小，進(jìn)而對偏心距進(jìn)行精確的控制。

2.2 改進(jìn)后的三爪車削加工法的優(yōu)缺點

改進(jìn)后的三爪車削加工法能夠?qū)⑵木喑叽绻罹_的控制在一定范圍以內(nèi)，相比于三爪車削法能夠有效的提升加工精度。但是這種加工方法對于操作者的操作技能依賴性太強，實際操作性不夠好。

3 四爪車削加工法及花盤車削加工法

3.1 四爪車削加工法及花盤車削加工法的原理

車削時，首先將偏心軸類零件的非偏心部分的外圓加工成成品，之后劃定出偏心部分的中心線，調(diào)整好四個卡爪的相對位置，使彼此相對的卡爪呈對稱布置。相比于三爪車削法，此兩種加工方法雖然不需要具備較高的專業(yè)理論知識，但在裝夾中難度較大，對操作者的技能提出了更高的要求。

3.2 四爪車削加工法及花盤車削加工法的缺點

3.2.1 找零件軸線平行度是個浪費工時卻又效果甚微的工序，因為這項工序需要找正最低側(cè)面母線或最高側(cè)面母線與主軸的平行度，較難完成。

3.2.2 測量偏心距時，百分表最低與最高側(cè)母線間隔數(shù)值的一半即為偏心距，也就是說百分表測量位置的誤差直接影響偏心距的精度，導(dǎo)致零件加工精度降低。

3.2.3 卸下零件再次安裝時，需要重新找正、重新測量偏心距、根本沒有互換性可言。

4 專用夾具車削法

4.1 專用夾具車削法原理

采用專用夾具加工零件的原理是將被加工零件偏心部分的中心軸線轉(zhuǎn)換到機床的主軸中心，從而達(dá)到車削加工偏心軸類零件的要求。其中左端用三爪或四爪卡盤進(jìn)行裝夾。車削加工前，按照零件的偏心距預(yù)先加工出對應(yīng)的偏心軸或偏心軸套，而后再將零件裝夾在偏心軸或者偏心套上，最后用三個緊固螺釘釘牢。

4.2 專用夾具車削法注意事項

4.2.1 偏心軸套的偏心距大小應(yīng)與加工零件的偏心軸保持一致，其軸套的公差值是零件公差值的1/3，偏心軸套與零件的裝配一般選擇H6/h6。

4.2.2 偏心軸套的加工因零件公差值的不同而有所不同，但是偏心軸套與零件配合孔的表面粗糙度至少要達(dá)到Ra0.8以上。

4.2.3 零件的頂緊頂尖必須是帶鋼球回轉(zhuǎn)頂尖。

4.2.4 車削加工零件要按照圖2所示，使被加工的零件安裝在機床卡盤上，并將需要車削加工的零件頂住，這是因為如果頂不住零件，零件會竄動，從而使加工精度降低。

4.2.5 加工完后，僅將頂尖移開，即可取下完成加工的零件，繼續(xù)安裝未加工零件。

圖2

4.3 專用夾具車削法的優(yōu)點

4.3.1 安裝的過程中不需要找正偏心和偏心軸類零件軸線的平行，操作性強，對操作者技能要求低。

4.3.2 加工精度不受人為因素影響，加工精度互換性高，極大提高了生產(chǎn)效率。

4.3.3 專用夾具成本較低，經(jīng)濟性好。

4.3.4 在加工完成以后將頂尖移開就可以直接去下完工工件，在大批量加工的過程中既能夠保證足夠的精度，還可以提升加工效率。

5 結(jié)語

根據(jù)上述介紹與分析，三爪車削加工法適用于車削加工單件量少、偏心距小、精度較低的零件。這種方法需要數(shù)學(xué)計算，要求操作者有較高的專業(yè)知識。四爪車削加工法和花盤車削加工法加工偏心軸類零件，適用于更高加工工藝要求的零件，例如大偏心距、縱向尺寸較大的偏心軸類零件，而加工量較大或加工工藝要求高的零件的車削加工，則適宜采取專用夾具車削法。通過上述對于偏心軸類零件的車削加工方法的介紹與分析，我們確定了每種車削加工方法所適合的環(huán)境及加工工藝要求。這對于指導(dǎo)車削偏心軸類零件的工作起到了積極的作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 夏向陽.偏心軸車削加工的三種方法[J].機械工人，2007，（11）.

[2] 汪林科，楊錦斌.偏心軸軸類零件的車削加工[J].新技術(shù)新工藝，2009，（7）.

作者簡介：王健（1987-），男，陜西武功人，寶雞職業(yè)技術(shù)學(xué)院助教，研究方向：機械設(shè)計制造及自動化。

（責(zé)任編輯：周 瓊）