車削加工偏心配合件同軸度的控制

張暉 高亢 王天輝

摘要：偏心配合件加工中同軸度精度要求往往難以保證，結合車削加工中常見的偏心配合件，以實例形式闡述了在充分分析裝配圖和零件圖的基礎上，對所舉配合零件偏心孔的不同加工工藝方案進行比較，從而確定了相對合理的工藝安排。

關鍵詞：車削加工；配合件；偏心件；同軸度控制

通常把圓柱面軸線平行且不相重合的零件稱為偏心工件。在機械零件的加工中，經常會遇到偏心類零件的車削加工。正常情況下，沒有偏心配合要求的兩個零件同軸度要求相對容易控制，即每個單件盡量在一次裝夾中完成加工，利用基準重合原則保證裝配后同軸度要求。而偏心配合件由于有偏心要求，每個單件都至少需要兩次裝夾才能加工出偏心結構，即使每個單件都能保證各自精度，但將兩單件裝配后同軸度要求往往不能很好控制。

以某次技能比武為例，要求在 5 個小時時間內完成 4 個單件，且組裝后達到以下裝配要求：（1）件 1、件 2、件 3、件 4 裝配成型；（2）件 1 與件 2 螺紋、孔軸配合；（3）件 3 與件 4 螺紋、圓錐配合；（4）調整件 1件 2 與件 3 件 4 間的配合間隙為最大，偏心鎖緊后，能滾動 φ4 mm 鋼珠。

1 圖樣分析

（1）件 1、件 2 需要有 M30×1.5 mm 內外螺紋配合及φ32 mm 的孔軸配合，為了滿足裝配要求，加工中要求件 1 的內螺紋與φ32 mm 孔同軸，件 2的外螺紋與φ32 mm 軸同軸；

（2）件 3、件 4 有 M56×1.5 mm 內外螺紋配合及內外圓錐配合，要求件 3 外螺紋和外圓錐同軸；

（3）件 4 內螺紋 M56×1.5 mm 與內圓錐同軸；

（4）件 3 偏心孔φ42mm、R50 mm偏心內圓弧要保證同軸，件4偏心孔φ42mm與件 3偏心孔要保證同軸。

2 加工方案的制定

提供的毛坯是兩段 45鋼坯料，其中件 1、件 2 共用φ60×150 mm 坯料，件 3、件 4 共用φ80×100 mm 坯料。對同軸度控制要求中的第⑴、⑵、⑶項，通過工件一次安裝，利用基準重合原則可保證，而同軸度控制要求中的第⑷項由于有偏心要求，件 3、件 4 裝配后的同軸度難以保證，導致配合間隙變小，當偏心鎖緊后，φ4 mm 鋼珠不能順利滾出。為解決此問題，競賽訓練中，我們先后嘗試了兩套加工方案：

方案 1：鑒于件 3、件 4 共用一根棒料的情況，可考慮先不急于切斷，而是通過在三爪卡盤的一個卡爪上增加適當的墊片，使工件產生偏心，在車件3 內加工的同時，將φ42mm內孔延長至件 4-φ42mm的內孔，保證件 3、件 4 偏心內孔一次安裝、一次加工。

方案 2：先加工件 3 外螺紋和外圓錐，再加工件 4 內螺紋和內圓錐，然后將件 3、件 4 螺紋旋合形成整體后，再安裝偏心墊片，一次性加工件 3、件 4 偏心孔。由于消除了螺紋加工及配合所產生的誤差，在保證偏心距合格的情況下，嚴格保證了偏心孔同軸度要求，從而完成裝配圖中某項的技術要求，即偏心鎖緊后，能滾動φ4 mm 鋼珠。

3 加工工藝

加工工藝步驟如下：

件 1：

（1）夾住φ60 mm 棒料，車件 1 右端內加工及φ38 mm 外圓；

（2）切斷控制總長 56.5 mm；

（3）調頭夾φ38 mm 外圓，車件 1 左端外圓φ36 mm。

件 2：

（1）夾住φ60 mm 棒料，光車件 2 右端外圓至偏心外圓左端，夾偏心墊片車偏心外圓φ52.5mm；

（2）去除偏心墊片，車右端梯形螺紋及退刀槽；

（3）調頭控制總長 82 mm；

（4）夾住梯形螺紋，用百分表在步驟 1 已光出外圓上找正，車左端外圓φ32 mm槽及M30×1.5 mm外螺紋（利用基準統一原則，保證螺紋M30×1.5mm外圓φ32 mm 及偏心外圓φ52.5 mm 同軸，保證裝配要求）。

件 3、件 4：

（1）夾住φ80 mm 棒料，手動車外圓裝夾位置約 30 mm；

（2）調頭夾住毛坯外圓表面，鉆孔φ25×82mm；

（3）夾住已加工表面，車件 4 外加工及右端內孔φ54 mm；

（4）切斷，保證 42 mm 總長并留出余量；

（5）車件 3 右端外加工至圓錐處并倒角，調頭裝夾控制件 3 總長；

（6）夾住件 4 右端外圓φ66 mm，控制總長，并加工左端內加工（φ42 mm 內孔不加工）；

（7）將件 3 旋入件 4，加工件 3 左端 R5 mm 和φ70 mm 外圓；

（8）墊偏心墊片，夾住件 4-φ66 mm 外圓，用百分表找正偏心，使偏心距合格，并夾緊工件，加工件 3 偏心孔和件 4 偏心孔φ42 mm；

（9）復檢，去毛刺，卸工件。

此方案不僅滿足了裝配要求，又因為減少了安裝次數，使得加工效率同時得到提高。

4 結語

偏心工件的車削是一個反復施工反復核算的過程，因此比常規工件的車削更注重計算數據與實際精度的匹配，因此需要理論與實踐的相互配合，保證裝配同軸度的要求，對此進行研究能夠為我國提供更精密的偏心工件，能夠為我國的機械制造業發展奠定更堅實的工藝基礎。