車加工技能競賽中偏心件的加工方法

郝新成

摘 要：在各類車加工技能競賽中，偏心件的加工已經較多的出現在競賽題目中，它是普通車床加工中必須解決的一個課題，裝夾找正困難，加工有一定難度。針對車加工技能競賽中的要求，根據偏心工件的原理，給出合理加工方法，并結合實例合理安排工藝，順利解決了車偏心零件的問題。

關鍵詞：技能競賽；偏心件；車加工

中圖分類號：TH162 文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.02.005

0 引言

第44屆世界職業技能大賽中，我國選手摘金奪銀，取得了輝煌的成績，職業技能競賽可以為國家選拔人才，推進職業教育改革的向前發展，促進人才培育和教學質量提高。在各類職業技能競賽中，試題的選擇尤為重要，車加工技能競賽中，偏心件的加工可以顯示出選手對車加工技能的掌握情況。能夠用常用的夾具，簡單的方法，找正偏心，加工出合格產品，是選拔技能人才的一個標準，偏心件的加工雖有一定難度，找正麻煩，精度不易保證，但只要掌握其原理與方法，就可以在規定的時間內加工出合格的產品。

1 三爪卡盤加工偏心原理

在車床上加工偏心件的方法有很多，而在車加工技能競賽中，受限于時間和大賽要求，只允許使用三爪自定心卡盤加墊片的方法車削偏心，這種方法操作簡單，加工偏心部分較短，偏心距e<6 mm，其加工方法如下：在三爪自定心卡盤的其中一個卡爪上增加一個墊片，使其產生偏心來加工，如圖1所示。墊片厚度可用公式來計算：

x=1.5e+k

k≈1.5⊿e

⊿e=e-e測

其中，x為墊片厚度，e為工件偏心距，k為偏心距修正值，其正負值按實際結果確定，⊿e為試切后的實際偏心距。

例如：車削偏心距e=2 mm的工件，求墊片的厚度x是多少？

解：先不考慮修正值，按近似公式計算墊片厚度

x=1.5e=1.5×2=3 mm

墊入3 mm的墊片進行試車削，檢查試切后的偏心距，如果實測偏心距為2.04 mm，則偏心距誤差為⊿e=e-e測=2-2.04=-0.04 mm，那么偏心距修正值為k≈1.5⊿e=1.5×（-0.04）=-0.06 mm，故墊片的厚度正確值為x=1.5e+k=3-0.06=2.94 mm。

2 三爪卡盤加工偏心過程

第一步，根據圖紙，首先選好車偏心前的裝夾位置，即墊墊片的基準外圓，這是非常關鍵的，若找不好基準外圓，偏心是不易車準確的，要求此外圓的粗糙度要低于Ra3.2，尺寸根據實際情況而定，如車削如圖2所示偏心零件，其基準外徑選48外徑。也可以選用工藝外圓，用過之后再車掉。內外偏心配合的零件，裝夾位置的外徑要盡可能一致。第二步，制作墊片，選擇的材料和加工材料要盡可能一致，這樣夾緊時工件的變形和墊片的變形是一致的，偏心距容易保證。墊片形狀如圖3所示，此圓弧形墊片的厚度尺寸在車床上容易獲得，墊片的內孔根據三爪夾持部分的外徑加大0.5 mm來確定，墊片的厚度為根據偏心距計算的尺寸，用厚度千分尺來測量，墊片的寬度以10 mm為宜，過寬不易校正，過窄工件夾不牢。例如車削如圖2所示偏心零件，則其偏心墊片的尺寸如圖4所示。在車床上加工成型后，再用手鋸分割成四塊即可使用。第三步，裝夾找正，這是加工偏心的關鍵，在其中一個卡爪上墊上墊片，偏心的車削部位要盡量靠近卡爪，墊片要墊在卡爪內，然后夾緊工件，但不能用力過大，以能輕敲動工件為宜。要找正偏心，首先準備好磁力表座和大量程的百分表（工件偏心距的2倍）。校正工件偏心部位軸線與工件軸線的平行度。若工件的端面較大，則把表頭指在端面上，如圖5所示位置，直接找正端面與回轉軸線的垂直度，用手轉動卡盤，表針的擺動要在平行度公差的一半以內，注意表頭盡量靠近端面的外徑處；若工件的端面較小，表頭無法依靠，則在外徑上找正工件的直線度，把表頭放在工件外圓表面，移動大滑板，觀察表針擺動情況，轉動卡盤90°，在外圓表面的另一個位置上，用同樣的方法找正直線度，這樣就能保證工件軸線與工件偏心部位軸線的平行度，通常需要多次反復校正才能找正。完成平行度粗校之后，夾緊工件，檢查平行是否發生變化，若有變化需要用上述方法再次校正，若平行度正確，就可以把表頭指向工件的外圓表面，轉動卡盤一周，觀察表針的擺動在工件偏心距的2倍范圍之內，則偏心距符合圖樣要求，如不在范圍之內，則需要根據實測偏心距調整墊片厚度，調整好墊片后，用上述方法再次測量偏心距，直至偏心距符合圖樣要求，注意在更換墊片后，第二次墊的墊片還要墊在上一次墊片的位置。第四步，車削加工，競賽件的偏心部位長度一般較短，偏心距也不大，故選用車刀以鋒利為主，選用前角較大的硬質合金車刀，轉速在700 r/min，吃刀深度1 mm左右，走刀量0.1 mm/r，一般第一刀是斷續切削，因此要注意對刀時深度不能太大。第五步，倒角去毛刺，為達到圖樣配合要求，還要做好偏心部分的倒角與去毛刺，工件卸掉之后，倒角就很難進行了，若沒有清角，配合件不易安裝且影響外觀。

3 技能競賽件車削加工實例

加工如圖6所示車加工技能競賽配合件。

（1）分析圖樣，確定加工所用的工、夾、刀、量具。此配合件由三個零件組成，包括偏心配合，錐度配合，梯形螺紋配合，配合精度要求較高，其單件的加工幾乎包含了車加工的所有內容，車外圓、內孔、溝槽、錐度、特形面、梯形螺紋等，加工時所需的刀具較多，有90°偏刀、切槽刀、鉆頭、內孔車刀、梯形螺紋刀等，競賽只配備三爪自定心卡盤，偏心部分只能采用三爪墊墊片的方法加工，要提前準備好墊片；根據圖樣，選擇自帶的量具，主要包括：游標卡尺、千分尺、圓弧樣板、磁力表座等。

（2）加工步驟，根據競賽所給毛坯50 mm×200 mm原材料，應先加工件3，再加工件1，最后加工件2。遵循基軸制原則，先加工件3，車好外梯形螺紋可以當做塞規使用，直接測試內螺紋；然后加工件1的外錐，外錐加工完成后，當做錐度塞規，測試件2的內錐配合間隙。那么加工件3時要分為粗、精加工，粗加工用一夾一頂的方法盡快完成，精加工在兩頂尖間加工完成，為保證軸上偏心部位的正確性，偏心部分應在精加工軸上外圓之后加工，具體操作如下，在兩頂尖間完成除偏心和圓弧部分外徑的所有尺寸，三爪卡盤夾持圓弧部分所留外圓表面，墊墊片找正，車削偏心外圓至圖樣，然后夾持32外徑，車圓弧部分至圖樣要求。加工件2時，先加工外徑和錐孔部分至圖樣，切斷工件保證總長，然后掉頭用三爪卡盤夾持48外徑，墊墊片裝夾找正，車偏心內孔至圖樣要求，加工時要注意：軸和孔的偏心要放在最后工序加工，加工完偏心軸緊接著加工偏心孔，加工時要把墊片放在同一個卡爪上，這樣使兩個件的裝夾位置保持一致，更有利于偏心找正。

總之，車加工技能競賽中，要保證零件的質量，特別是加工偏心部分，一定要認真分析圖紙，找好基準裝夾外圓，找正偏心，就能順利的加工出合格的零件。

參考文獻：

[1] 王公安.車工工藝學[M].北京：中國勞動保障出版社，2005.

[2] 屠國棟.技能大賽實操解析與強化-車工分冊[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2014endprint