車(chē)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(jié)合車(chē)削加工中常見(jiàn)的偏心配合件，以實(shí)例形式闡述了在充分分析裝配圖和零件圖的基礎(chǔ)上，對(duì)所舉配合零件偏心孔的不同加工工藝方案進(jìn)行比較，從而確定了相對(duì)合理的工藝安排。

關(guān)鍵詞：車(chē)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(chēng)為偏心工件。在機(jī)械零件的加工中，經(jīng)常會(huì)遇到偏心類(lèi)零件的車(chē)削加工。正常情況下，沒(méi)有偏心配合要求的兩個(gè)零件同軸度要求相對(duì)容易控制，即每個(gè)單件盡量在一次裝夾中完成加工，利用基準(zhǔn)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(gè)單件都至少需要兩次裝夾才能加工出偏心結(jié)構(gòu)，即使每個(gè)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(gè)小時(shí)時(shí)間內(nèi)完成 4 個(gè)單件，且組裝后達(dá)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(diào)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(dòng) φ4 mm 鋼珠。

1 圖樣分析

（1）件 1、件 2 需要有 M30×1.5 mm 內(nèi)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(nèi)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(nèi)外螺紋配合及內(nèi)外圓錐配合，要求件 3 外螺紋和外圓錐同軸；

（3）件 4 內(nèi)螺紋 M56×1.5 mm 與內(nèi)圓錐同軸；

（4）件 3 偏心孔φ42mm、R50 mm偏心內(nèi)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(duì)同軸度控制要求中的第⑴、⑵、⑶項(xiàng)，通過(guò)工件一次安裝，利用基準(zhǔn)重合原則可保證，而同軸度控制要求中的第⑷項(xiàng)由于有偏心要求，件 3、件 4 裝配后的同軸度難以保證，導(dǎo)致配合間隙變小，當(dāng)偏心鎖緊后，φ4 mm 鋼珠不能順利滾出。為解決此問(wèn)題，競(jìng)賽訓(xùn)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(guò)在三爪卡盤(pán)的一個(gè)卡爪上增加適當(dāng)?shù)膲|片，使工件產(chǎn)生偏心，在車(chē)件3 內(nèi)加工的同時(shí)，將φ42mm內(nèi)孔延長(zhǎng)至件 4-φ42mm的內(nèi)孔，保證件 3、件 4 偏心內(nèi)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(nèi)螺紋和內(nèi)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(chǎn)生的誤差，在保證偏心距合格的情況下，嚴(yán)格保證了偏心孔同軸度要求，從而完成裝配圖中某項(xiàng)的技術(shù)要求，即偏心鎖緊后，能滾動(dòng)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(chē)件 1 右端內(nèi)加工及φ38 mm 外圓；

（2）切斷控制總長(zhǎng) 56.5 mm；

（3）調(diào)頭夾φ38 mm 外圓，車(chē)件 1 左端外圓φ36 mm。

件 2：

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

（2）去除偏心墊片，車(chē)右端梯形螺紋及退刀槽；

（3）調(diào)頭控制總長(zhǎng) 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(chē)左端外圓φ32 mm槽及M30×1.5 mm外螺紋（利用基準(zhǔn)統(tǒng)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(dòng)車(chē)外圓裝夾位置約 30 mm；

（2）調(diào)頭夾住毛坯外圓表面，鉆孔φ25×82mm；

（3）夾住已加工表面，車(chē)件 4 外加工及右端內(nèi)孔φ54 mm；

（4）切斷，保證 42 mm 總長(zhǎng)并留出余量；

（5）車(chē)件 3 右端外加工至圓錐處并倒角，調(diào)頭裝夾控制件 3 總長(zhǎng)；

（6）夾住件 4 右端外圓φ66 mm，控制總長(zhǎng)，并加工左端內(nèi)加工（φ42 mm 內(nèi)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(fù)檢，去毛刺，卸工件。

此方案不僅滿足了裝配要求，又因?yàn)闇p少了安裝次數(shù)，使得加工效率同時(shí)得到提高。

4 結(jié)語(yǔ)

偏心工件的車(chē)削是一個(gè)反復(fù)施工反復(fù)核算的過(guò)程，因此比常規(guī)工件的車(chē)削更注重計(jì)算數(shù)據(jù)與實(shí)際精度的匹配，因此需要理論與實(shí)踐的相互配合，保證裝配同軸度的要求，對(duì)此進(jìn)行研究能夠?yàn)槲覈?guó)提供更精密的偏心工件，能夠?yàn)槲覈?guó)的機(jī)械制造業(yè)發(fā)展奠定更堅(jiān)實(shí)的工藝基礎(chǔ)。