典型偏心軸車削技術研究

張鐵濤

（西安工程大學，西安 710600）

偏心零件加工（EsM）是機械加工過程中的一個難點，大多通過三爪及四爪卡盤對偏心軸承與凸輪等大心零件予以加工，基本都會運用常規機床。而伴隨科技的進步，對偏大心零件的需求已不可同日而語，因此人們對其精度也提出了更高的要求。本文將以典型偏心軸車削技術研究為切入點，對其進行深入的探究。

1 偏心工件零件的工藝分析

EsM工件的偏心輪具有較大的直徑，在大端小端的加工環節需依附于心軸作為輔助。加工小端外圓，要注意偏心外圓垂直偏差。在加工過程中要使直徑大的余量大些，便于在加工發生誤差時進行調整。EsM外圓時，需依附于特定的夾具，在此基礎上對EsM外圓表面予以粗加工，同時微調EsM工件線及軸線間距離，如下述75+0.03-0.03mm，而平行度公差則為0.03mm。

同時對零件予以熱處理，使零件達到相應的標準。

精加工大端面，先加工偏心外圓的側面，使偏心面的寬度超過40.5+0.20，加工側面到軸端面的距離在127mm，加工軸表面精度要超過Φ60h6，Φ50h6。

細致地加工小端面，首先要對外圓的側端予以EsM，盡可能讓偏心面的寬度大于40+0.1-0.1，使側面到軸端面為（275±0.15）mm，加工精度要求要超過Φ60h6，Φ50h6。

2 毛坯的選定

零件機械加工的工序量、耗材量以及勞動量，在一定程度上會受到毛坯的影響，毛坯的外形及尺寸越接近成品，那么零件的工序、耗材以及勞動量就越少，這將從根本提高機械加工的效率。所以，毛坯的選定要側重于機械加工與毛坯制造兩方面，進而減少成本。毛坯類型主要包括鑄、鍛、壓制、沖壓、焊接以及型材等。人們要根據實際情況選定適合的毛坯，從而全面提高加工效率及收益。

此次所研究的偏心工件材料為45鋼，其綜合機械性能優異（主要適用于承載大沖擊、載荷高的零件）。

3 基準設計

基準主要包括兩種，即粗基準與精基準。

3.1 粗基準

粗基準就是將未加工的表面當成基礎的定位基準，而粗基準的選擇需遵循下述標準：要控制加工及非加工面間的范圍。在有效權衡余量的先決條件下，為后期流程預置精基準。為了確保加工面和非加工面間的區域標準，盡可能擇取非加工面為粗基準。在余量分配時，人們需注意以下問題：首先，使加工面都能夠留出一定的余量，粗基準盡可能擇取毛坯余量小面；其次，為了確保主要加工面余量的均勻性，要擇取主要加工面作為粗基準。選作粗基準的表面要具有一定的光潔性，避開鍛造飛邊、分型面以及毛刺等區域，進而確保其精準性，在進行裝夾的過程中，要選擇結構簡單、便于操作的夾具。

3.2 精基準

在設計精基準的過程中，要從根本確保加工的精度與裝夾的便捷性，可根據標準選擇基準重合原則。

基準統一原則是指在工件加工環節要采用統一的定位基準。工件上有多個表面加工，就存在多個設計基準。在相同基準中，若相同的基準面和設計基準無顯著差異，而且達到了基準制衡的基本理念，其具有一定的精度。在特定表面的精加工，定位基準可以以加工表面為基礎，這樣只需微調加工表面的精度。為了從根本控制加工面區域間的精度，提高其加工余量及均勻性，人們可利用多次加工的措施，并遵循互為基準的基本方式。粗基準最好只使用一次，不要重復使用，以免產生較大的位置偏差。

4 熱處理

此次研究的偏心工件擇取調質處理，調質處理就是淬火加高溫回火的熱處理技術。淬火是為回火過程中調整及改善鋼的性能所做的準備，回火在一定程度上影響工件最終的機械性能，經調質處理能夠獲取強度、塑性以及韌性俱佳的機械性能。

5 加工方法的選擇

加工方法會受被加工材料、種類以及技術條件的影響。因此，要依附于上述條件選擇加工形式，進而達到零件質量、經濟性以及生產效率的標準。

在此次研究中，筆者設計了以下加工方法：檢查工件毛坯有無質量缺陷，夾緊后車兩端平頭，以各待加工面為基面，找正后進行中心打孔；先加工大的偏心面，完成后按順序對軸面進行加工，遵循從粗至細的加工原則；完成夾緊，車兩端平頭，以各待精加工面為基面，找正后進行中心打孔；先加工偏心圓側面，在此基礎上，根據順序加工外圓面，依據直徑大小順序進行加工，直徑大者優先加工；先加工偏心圓側面，在此基礎上依次加工外圓面，根據直徑由大至小進行加工；加工偏心圓外圓。

6 加工余量與工序尺寸

偏心工件零件材料是34CrNiMo，材料的性能δb=0.686GPa，模式為成批生產，毛坯通過模鍛制造。

粗銑兩端面，加工中心孔，確?？傞L度尺寸為482mm，在此基礎上確保偏心圓側面到大端面的尺寸為128mm；要先加工偏心外圓，使其尺寸控制在41mm。在粗車的過程中，留加工余量1mm，尺寸從大至小分別為Φ62mm，Φ52mm，Φ44mm；車削偏心外圓面。調整中心距為（75±0.3）mm與外圓直徑Φ212.5mm。

精銑兩端面與精修中心孔。工序尺寸為280mm，確保大端至偏心圓側面為127mm；確保偏心圓工序大小為40.5+0.20mm，Φ62h6，Φ55h6表面粗糙度控制在Ra3.2μm；精車小端面，確保偏心圓工序尺寸控制在40+0.1-0.1mm。

7 結語

此次設計中，由于零件機械加工的工序量、耗材量以及勞動量在一定程度上會受到毛坯的影響，毛坯的外形及尺寸越接近成品，那么零件的工序、耗材以及勞動量就越少，這將從根本提高機械加工效率，所以毛坯的選定要側重于機械加工與毛坯制造兩方面，進而減少成本。毛坯類型主要包括鑄、鍛、壓制、沖壓、焊接以及型材等。根據實際情況，人們要選定適合的毛坯，從而全面提高加工效率及收益。此次所研究的偏心工件材料為45鋼，其綜合機械性能優異。此次設計基準采用粗基準，將未加工的表面當成基礎的定位基準，而粗基準的選擇需遵循下述標準：要控制加工及非加工面間的范圍；在有效權衡余量的先決條件下，為后期流程預置精基準；為了確保加工面和非加工面間的區域標準，盡可能擇取非加工面為粗基準。

在余量分配時，人們需注意以下問題：使加工面都能夠留出一定的余量，粗基準盡可能擇取毛坯余量小面；為了確保主要加工面余量的均勻性，要擇取主要加工面作為粗基準。選作粗基準的表面要具有一定的光潔性，避開鍛造飛邊、分型面以及毛刺等區域，進而確保其精準性，在進行裝夾的過程中，要選擇結構簡單、便于操作的夾具。加工方法的選擇會受被加工材料、種類以及技術條件的影響。因此，人們要按照上述條件選擇加工形式，進而達到零件質量、經濟性以及生產效率的相關標準。