偏心轴零件的加工工艺

偏心轴零件的加工工艺

摘要：机械传动中，由回转运动变为往复运动，往往是由偏心轴和曲轴来完成的，可见偏心零件在机械制造中运用十分广泛。本文就结合于生产实践，分析偏心轴类零件加工工艺和偏心工件安装车削方法、偏心轴零件的检测方法，即针对其缺陷提出了高效加工高精度偏心工件类零件的工艺。

关键词：偏心轴;加工工艺;安装车削;检测

偏心轴工件是零件的外圆和外圆或外圆与内孔的轴线平行而不相重合，偏一个距离的工件。这两条平行轴线之间的距离称为偏心距。外圆与外圆偏心的零件叫做偏心轴。

在机械传动中，回转运动变为往复直线运动或往复直线运动变成回转运动，一般都是利用偏心零件来完成的。大多数偏心轴是高压开关操纵机构上的关键零件，通过电机驱动实现对机构储能。其偏心外圆中心位置，直接影响偏心轴的使用性能及工作寿命。

1.工艺分析

要保证偏心轴零件加工精度，必须在两端打两组偏心中心孔，如何保证偏心外圆中心与零件中心在一条线上，是加工偏心轴类零件的难点。通过分析，只能先打偏心中心孔，然后加工偏心外圆，否则偏心外圆中心与零件中心不会在一条直线上。

2.偏心工件安装车削方法

偏心轴零件加工主要是在装夹方面采取措施，即把需要加工的偏心部分的轴线找正到与车床主轴旋转轴线想重合。但实践加工中应按工件的不同数量、形状和精度要求采用不同的装夹方法，将需要加工偏心部分的轴线找正到与车床主轴轴线相重合的位置进行加工，并注意轴线间的平行度和偏心距的精度。

一般车偏心工件的方法有5种，即在三爪卡盘上车偏心工件，在四爪卡盘上车偏心工件，在花盘上车偏心工件，在两顶尖间车偏心工件，在专门夹具上车偏心工件。下面我将介绍前3种常用的方法：

2.1在三爪卡盘上车削

长度较短，数量较多，偏心距较小，精度要求不高的偏心工件，大多采用三爪自定心卡盘安装车削。其方法是先把偏心工件中的非偏心部分的外圆车好，然后在三爪中的任意一个卡爪与工件接触面之间，垫上一块预先选好的垫片，经校正母线与偏心距，使工件轴线相对车床主轴轴线产生位移，并使位移距离等于工件的偏心距，并把工件夹紧后，即可车削。

垫片厚度可用近似公式计算：垫片厚度X=1.5e（偏心距）。若使计算更精确一些，则需要在近似公式中带入偏心距修正值K来计算和调整垫片厚度，则近似公式为：垫片厚度X=1.5e+K（查表可得）。

但是用三爪卡盘车削需注意，在应选用硬度较高的材料做垫块，以防止在装夹时发生挤压变形，垫块与卡爪接触的一面应该成为卡爪圆弧相同的圆弧面，否则，接触面将会产生间隙，造成偏心距误差。并装夹时，工件轴线不能歪斜，否则会影响加工质量。在加工精度要求较高的偏心工件，必须按上述计算方法，在首件加工时进行试车检验，再按实测偏心距误差求得修正值K，从而调整垫片厚度，然后才可正式车削。

2.2在四爪卡盘上车削

数量少、长度短，形状比较复杂的偏心工件，可在四爪卡盘上车削。用四爪卡盘车削首先把划好线的工件装在四爪卡盘上。在装夹时，先调节卡盘的两爪，使其呈不对称位置，另两爪成对称位置，工件偏心圆线在卡盘中央。

其次在床面上放好小平板和划针盘，将工件垫上薄铜皮，夹紧后，让尾座顶尖接近工件，调整卡爪位置，使顶尖对准偏心圆中心，校正偏心圆，使偏心圆轴线与车床主轴轴线重合，移去尾座。然后把针尖对准外圆水平线，自左至右检查水平线是否水平。使划针对准工件外圆侧素线校正水平，转过90度，用同样的方法检查另一条水平线，然后紧固卡脚和复查工件装夹情况。

最后工件校准后，把四爪再拧紧一遍，即可进行切削。

2.3用花盘车削偏心工件

适用于加工长度较短、偏心距较大，精度要求不高的偏心孔工件。

先将工件外圆、两端面加工至要求后，在一端面上画好偏心孔的位置，然后用压板均布地把工件装夹花盘上，用划针盘校正后压紧，即可车削。

3.偏心轴零件车削步骤

3.1装夹工件

在三爪卡盘的任一卡爪上垫一片厚度为1.5mm的垫片。

3.2粗车削偏心轴

由于粗车偏心圆是在光轴的基础上进行车削的，切削余量不均匀且又是断续切削，所以外圆车刀取刃倾角。开始车削时，进给量和切削深度要小，待工件车圆后，在适当增加，否则容易打刀或使工件发生位移。此外，还应该在车刀远离

工件在启动车床，然后，车刀刀尖必须从偏心的最远点开始切入工件进行车削，以免打坏刀具或损坏机床。

3.3检查偏心距

当还有0.5mm左右精车余量时，用游标卡尺测量两外圆间最大距离和最小距离。则偏心距就等于最大距离与最小距离值的一半，若实测偏心距误差较大时，可以松开卡爪，调整垫片的厚度，但是工件不能旋转方位。

3.4精车偏心轴

4.偏心轴零件的检测方法

4.1用游标卡尺检测

最简单的测量方法，适用于测量精度要求不高的偏心轴。

4.2用心轴和百分表检测

适用于精度要求较高而偏心距较小的偏心工件。为扩大测量范围百分表也可装在游标高度尺上配合使用。

4.3用两顶尖孔和百分表检测

适用于两端有中心孔、偏心距较小的偏心轴测量。偏心套的偏心距也可用这种方法测量，但需将偏心套装在心轴上才能测量。

参考文献：

[1]杨黎明主编.机床夹具设计手册.北京：国防工业出版社

[2]孟少农主编.机械加工工艺手册.北京：机械工业出版社