偏心工件的加工的技巧
精密偏心的加工方法

2019金属加工工艺师征文大赛176㊀精密偏心的加工方法山东征宙机械股份有限公司 (山东平原 253100) 何学玲 刘冬霞摘要:机加工中有许多偏心工件需要精确加工ꎬ为此设计了一种精密加工偏心用夹具ꎬ主要由夹具体㊁定位块㊁紧固螺钉㊁垫片㊁滑座㊁卡盘㊁调节螺钉组成ꎮ夹具体可与机床主轴连接ꎬ定位块紧固在夹具体一侧ꎬ滑座可沿夹具体上的导向槽滑动ꎬ从而形成加工所需的偏心ꎮ垫片放在滑座与定位块之间ꎬ垫片厚度的大小决定于加工工件所需的偏心量ꎬ滑座上留有与卡盘联接的接口ꎬ把卡盘联接在滑座上ꎬ工件由卡盘夹紧ꎮ1 设计偏心用夹具的原因如图1所示ꎬ偏心件是机械设计中常用的工件之一ꎬ在加工其偏心时ꎬ通常使用的方法是利用自定心卡盘加工工件偏心ꎬ即在自定心卡盘的一个卡爪中垫一适当厚度为t的垫片ꎬ再把工件夹紧后加工ꎬ然后车(磨)出偏心为e的工件ꎮ图1㊀偏心件垫片厚度可用下列公式计算:t=1 5e+0 5D2-(3e-b)2-D式中t 垫片厚度(mm)ꎻD 卡盘所夹部分直径(mm)ꎻe 工件偏心距(mm)ꎻb 卡爪卡嘴部分有效宽度(mm)ꎮ从该公式的理论计算中可以看出ꎬ垫片厚度除与工件直径大小有关外ꎬ还与卡爪卡嘴部分有效宽度b有关ꎬ对于自定心卡盘来说ꎬ尤其是使用过的自定心卡盘ꎬ卡爪稍有磨损ꎬb很难测出其精确值ꎬ所以说在加工精密偏心工件时ꎬ这种方法受夹具本身限制ꎬ很难满足工件的精度要求ꎮ2 能精密控制工件偏心量夹具设计一种夹具ꎬ用于精密偏心工件的加工ꎬ能精密控制工件偏心量ꎮ如图2所示ꎬ主要由夹具体㊁定位块㊁紧固螺钉㊁垫片㊁滑座㊁卡盘和调节螺钉等组成ꎬ夹具体与机床主轴联接且保持同轴ꎬ滑座安装在夹具体上ꎬ滑座上安装上自定心卡盘ꎬ用来夹持所要加工的偏心工件ꎬ滑座可沿夹具体上的导向槽滑动ꎬ移动的距离即为所需的偏心ꎬ垫片放在定位块和滑座之间ꎬ把紧固螺钉㊁调节螺钉锁紧ꎬ从而产生了加工所需要的偏心ꎮ由于偏心大小由垫片厚度决定ꎬ垫片的厚度可通过普通的磨床磨削ꎬ使用千公尺测量ꎬ其公差很容易保证在ʃ0 005mm以内ꎬ所以能加工出精密的偏心工件ꎮ图2㊀装上厚度为t的垫片状态1 夹具体㊀2 定位块㊀3 紧固螺钉㊀4 垫片5 滑座㊀6 卡盘使用时ꎬ将紧固螺钉和轴向调节螺钉松开ꎬ移动滑座ꎬ在滑座与定位块之间放入厚度等于偏心e的垫片ꎬ然后拧紧径向紧固螺钉ꎬ这时定位块㊁垫片㊁滑座靠在一起ꎬ再拧紧调节螺钉ꎬ把滑座锁紧在夹具体上ꎬ最后把工件放入卡盘中夹紧ꎬ这样就可对工件进行车削或磨削ꎬ从而加工机床工具177㊀出偏心为e的工件ꎮ此夹具是以不附加垫片时的状态为基准ꎬ即夹具体㊁滑座㊁卡盘保持同轴ꎬ当需要移动偏心e时ꎬ松开紧固螺钉和调节螺钉ꎬ在滑座和定位块之间垫上一厚度为e的垫片ꎬ再锁紧滑座ꎬ从而能精确地得到所需的偏心(见图3)ꎮ图3㊀不加垫片时的基准状态3 结语紧固螺钉㊁调节螺钉㊁夹盘采用标准件ꎬ夹具体使用45中碳钢ꎬ采用车削㊁钻削㊁铣削㊁热处理㊁磨削工序加工而成ꎻ定位块使用T8A高碳钢ꎬ采用铣削㊁钻孔㊁热处理㊁磨削工序加工而成ꎻ滑座使用45中碳钢ꎬ采用车削㊁钻削㊁铣削㊁热处理㊁磨削工序加工而成ꎻ其中ꎬ滑座上与夹盘相连接的定位孔ꎬ采取滑座与夹具体㊁定位块装配后再加工ꎬ以保证夹具在基准状态下滑座与夹具体保持高度同轴ꎮ这样保障滑座上安装上夹盘后ꎬ夹盘在基准状态下也与夹具体同轴ꎮ垫片使用45中碳钢ꎬ通过车削㊁热处理后ꎬ在一般平面磨床上磨削ꎬ使用千分尺测量ꎬ公差可控制在ʃ0 005mm以内ꎬ这样能保证使用该夹具加工出的偏心值非常精密ꎮ参考文献:[1]原北京第一通用机械厂 机械工人切削手册[M].北京:机械工业出版社ꎬ2014[2]徐灏 机械设计手册:第3卷[M].北京:机械工业出版社ꎬ1992MW(收稿日期:20190905)。
车削加工偏心件的方法

—科教导刊(电子版)·2019年第05期/2月(中)—285车削加工偏心件的方法马立军(东风汽车公司高级技工学校湖北·十堰442000)摘要针对偏心工件车削加工特点,分别介绍了三爪卡盘车削、四爪卡盘车削、两顶尖车削和专用夹具车削加工方法。
说明了三爪卡盘加工偏心工件时垫片厚度与偏心距的计算、修正方法以及相互之间的关系。
探讨了偏心工件车削加工时需要注意的事项。
关键词偏心件偏心距车削加工中图分类号:TH162文献标识码:A 0引言在机械传动中,回转运动变为往复直线运动或往复直线运动变为回转运动时,一般通过偏心零件来完成。
例如车床床头箱采用偏心工件带动的润滑泵、汽车发动机中的曲轴等。
因此,偏心件车削是车削加工中经常遇到的加工问题。
偏心零件即是零件的外圆和外圆或外圆和内孔的轴线平行而不重合,两条轴线之间的距离称为偏心距。
偏心零件的加工原理基本相同,主要是在装夹方面采取措施,将需要加工偏心部分的轴线找正到与车床主轴旋转轴线相重合进行加工。
一般偏心工件车削的方法有五种,即利用三爪卡盘车偏心工件、利用四爪卡盘车偏心工件、利用前后两顶尖车偏心工件、利用偏心卡盘车偏心工件、利用专用夹具车偏心工件。
为确保偏心零件使用中的工作精度,加工时必须控制好轴线间的平行度和偏心距精度。
1偏心工件车削的方法1.1利用三爪卡盘加工偏心件长度较短、数量较多的偏心工件,可在三爪卡盘上进行车削。
根据偏心工件偏心距的大小分两种情况加以讨论。
(1)工件偏心距较小(e ≤5-6mm )时,可在三爪卡盘的一个卡爪垫上垫片使工件产生偏心(见图1),垫片厚度x 与偏心距e 间的关系为x=1.5e (12)(1)式中,x 为垫片厚度(mm );e 为偏心工件的偏心距(mm );D 为夹持部位的工件直径(mm )。
图1:三爪卡盘平垫片偏心件加工图2:三爪卡盘扇形垫片偏心件加工(2)如图2所示,工件的偏心距较大时,最好使用扇形垫片,扇形垫片厚度x 与偏心距e 的关系为x=1.5e (1+2+7)(2)由于卡爪与工件表面接触位置的偏差及垫片夹紧后的变形,当车削偏心精度要求较高的工件时,先按式(2)计算出垫片厚度,试车削并实测偏心距误差后,需再对垫片厚度进行修正,修正后的公式为,x 调=x +1.5e(3)式中,x 调为调整后垫片厚度(mm );x 为加工时垫片厚度(mm );e 为车削后偏心距误差(mm )。
偏心工件的加工

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2
项目十 偏心工件
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3
项目九 滚花与车成形面
二:实训任务及要求
1.6
6.3
0.05 A
其余
1.6
全部倒角C1
钢 45
0 3 6 -0,04 5±0,15
0 2 0 -0,04
A
45
100
(b)偏心轴
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项目十 偏心工件的加工
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项目十 偏心工件的加工
二:实训任务及要求
(2)偏心轴零件的加工参考:
1)检查毛坯尺寸Ф38×110。 2)车Ф360-0.025×100的光轴 ①三爪卡盘夹持毛坯外圆,找正,夹紧。 ②车端面见平。 ③钻Ф2.5A型中心孔。 ④一夹一顶装夹工件,粗、精车Ф360-0.025外圆至尺寸要求,车至接 近卡爪处。 ⑤调头,三爪自定心卡盘夹Ф360-0.025一端外圆,找正,夹紧,粗、 精车无中心孔一端外圆至接刀处;车端面,保证总长106, Ra6.3。 ⑥掉头装夹,粗、精车端面,保证总长100,Ra6.3。
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项目十 偏心工件的加工
二:实训任务及要求
(1)偏心套零件的加工参考:
2)在工件上划线,打样冲眼。(划出偏心中心,并以偏心中心 为圆心划一圆线,并在圆线上打样冲眼以备找正用。)
3)在四爪卡盘上装夹工件车削偏心孔。 ①按划线要求,在四爪单动卡盘上进行找正并夹紧工件。(使 偏心部分的轴线与机床主轴轴线重合) ②钻Ф20mm孔。 ③粗、精镗内孔至尺寸Ф22+0.0210 mm。 ④孔口两端倒角1×45°。 4)工件检查。 按图所示要求检查工件是否合格
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浅析小批量偏心件的加工方式及检测方法

浅析小批量偏心件的加工方式及检测方法1.车床加工偏心轴类型外圆和外圆或内孔和外圆的轴线平行而不重合(偏一个距离)的零件,叫做偏心工件。
两轴线之间的距离叫做偏心距,用“e”表示。
外圆与外圆偏心的零件叫做偏心轴。
偏心轴是一种常见的偏心工件,偏心加工原理主要是在装夹方面采取措施,即把需要加工偏心部分的轴线找正与车床主轴旋转轴线相重合。
车床加工偏心轴类零件一般有以下五种方法:①在四爪卡盘上车偏心工件。
该加工方法适用于工件数量少,长度较短,不便于在两顶尖上装夹时可装夹在四爪卡盘上加工偏心。
在四爪上车削偏心时,必须按已划好的偏心和侧素线找正,使偏心轴线与车床主轴线重合,工件装夹后即可车削。
②在两顶尖间车偏心工件。
一般的偏心轴,只要两端面能钻中心孔,有鸡心夹头的装夹位置都会用两顶尖间车偏心的方法。
这种方法的优点是偏心中心孔已钻好,不需花费时间去找到偏心,另外,定位精度较高。
③在偏心卡盘上车偏心工件。
车削精度较高的偏心工件,可用偏心卡盘来车削,偏心卡盘的偏心距可用量块或百分表测得,故可获高精度。
另外,偏心卡盘调整方便,通用性强,是一种较理想的车偏心夹具,由于这种加工方法受限于偏心卡盘,使用范围太过单一,因而取用较少。
④在专用偏心夹具上车偏心工件。
加工数量较多,偏心距精度要求较高的工件时,可以制造专用偏心夹具来装夹和车削,这种加工方式使用较为广泛。
⑤在三瓜卡盘上车偏心工件。
偏心原理是指在三爪卡盘的一个卡爪上增加一块垫片,使工件产生偏心来车削。
在这类通用三爪卡盘夹具上车偏心工件是目前使用最为广泛的一种加工方式,但不适合批量生产,而且偏心距也不能太大,一般加工e<6mm的工件。
2.车削偏心方法和注意事项综上所述,由于学校教学通常采用的都是通用的三爪自定心卡盘,适合多种类型零件加工教学,下面将车削偏心方法和注意事项分析如下:①车削加工方法。
先车削好基本圆柱,计算并制作垫片厚度,在三爪自定心卡盘上装夹工件,并在其中的一个爪上垫好垫片并夹紧工件,车削试测,计算偏心距e是否准确。
偏心工件的加工方法及车削技巧

偏心工件的加工方法及车削技巧摘要:通过对偏心工件的加工工艺分析和加工方法的研究,总结用垫片加工偏心工件的方法和技巧及加工中容易出现的问题和需要注意的事项。
关键词:偏心工件;车削;垫片;技巧1.问题的提出通常把圆柱面轴线平行且不相重合的零件称为偏心工件。
在机械零件的加工中,经常会遇到偏心类零件的车削加工。
实际生产过程中,大批量加工偏心工件时可采用专用夹具或偏心套,单件或小批量加工时可采用四爪卡盘或垫片夹紧的方法加工。
本文主要介绍的是用垫片加工偏心工件的方法和车削技巧。
2.垫片的选择垫片夹紧的加工方法即根据偏心工件偏心距的大小在三爪卡盘的任一卡爪上垫一垫片,使工件不同部位的轴线产生一定距离来满足偏心距要求的加工方法。
所以对垫片的材料、形状、大小等均有相应的要求。
2.1.垫片的材料:一般采用45#调质钢料,且要有一定的硬度,以防止装夹或使用过程中产生变形,影响加工精度;2.2.垫片的形状:垫片与卡爪接触的一面应制成圆弧形,其圆弧的大小应等于或小于卡爪的圆弧,以贴合卡爪,提高装夹质量;2.3.垫片的大小:垫片的宽度一般采用8~10mm,不易太宽,防止产生过定位,影响校验;垫片的厚度可用公式计算:X=1.5e±K,其中K≈1.5△e式中X——垫片厚度,e ——偏心距,K ——修正值,△e ——实测偏心距误差。
由于一般卡盘卡爪的精度不高,所以实际的垫片厚度要比计算出的尺寸薄0.1~0.2mm。
3.装夹在卡盘(三爪自定心卡盘)的任一卡爪上垫上预先制作好的垫片,并装夹工件,夹紧力不易过大,然后利用百分表在工件的两端分别检查工件的正母线和侧母线与车床主轴轴线是否平行(找正),如图1,图1在用百分表检查找正时应注意以下问题:3.1.百分表应与工件表面垂直,否则测量出的偏心距有误差,如图2。
图2缓慢转动卡盘一周,观察百分表的跳动量,此时百分表读出的数值为2倍的偏心距。
若同一母线两端测出的数值不一致,应调整工件位置,直到读数一致为止。
偏心轴车削加工的三种方法

!" 偏心轴套法
如图 $ 所示,在工件 ! 加工至大端 ! # 的外圆尺寸 然后用三爪 后, 将 其 插 入 偏 心 轴 套 $ 的! #的内孔中,
图 $ 偏心轴套法图示
偏心轴) "# 三爪自定心卡盘 $# 偏心轴套 !# 工件 ( %# 顶尖 &# 车刀
如图 ! 所示,胀紧套左套法兰的左端面圆周上均布 ’ 个 通孔,胀紧套右套法兰的左端面的对应圆周上均布 ’ 个 螺纹孔,胀紧套左套、胀紧套右套均为锥形开口环,未 胀紧时,胀紧套左套法兰的右端面和胀紧套右套的法兰 的左端面在支撑套的作用下存在 !11 间隙,胀紧时用 扳 手均匀地按对角拧紧 ’ 个均布螺钉, 胀紧套左套在支
#" 偏心轴套加胀紧套法
为了进一步提高偏心轴的尺寸精度和形位精度,笔 者设计了图 ! 所示的偏心轴套加胀紧套专用工装夹具。 该夹具由偏心轴套 $、自对中胀紧套 ’ 组成,其中自对 中胀紧套 ’ 由支撑套 ’,"、胀紧套右套 ’,$、胀紧套左套 ’,!、螺钉 ’,% 组成。此方法与偏心轴套法采用的偏心轴 套的区别在于:本夹具的偏心轴套 $ 不需要开轴向槽, 工件 ! 靠自对中胀紧套 ’ 胀紧在偏心轴套 $ 的内孔中, 然后将偏心轴套 $ 夹紧在三爪自定心卡盘 " 中,即可对 工件 ! 的!! 段的外圆进行车加工。自对中胀紧套 ’ 由专 业厂家生产可以作为外购件采购到,其自对中性能非常 好,胀紧后可保证轴与轴套之间的同轴度小于 +#+$11, 因此,可以显著提高偏心轴的尺寸精度和形位精度。 下面就自对中胀紧套 ’ 的胀紧原理进行简要分析。
( 收稿日期:2’’3’#!))
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考验技术的时候到了,如何用车床加工偏心零件

考验技术的时候到了,如何用车床加工偏心零件偏心工件就是零件的外圆和外圆或外圆与内孔的轴线平行而不重合。
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或偏心盘。
外圆与内孔偏心的零件叫做偏心套。
在机械传动中,回转运动变成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工件来完成的。
例如用偏心轴带动的油滑油泵;汽车发动机中的曲轴等。
为了保证偏心工件的工作精度,在车偏心工件时,要特别控制轴向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,在两顶尖间车偏心工件,在偏心卡盘上车偏心工件,在专用夹具上车偏心工件。
1.掌握在三爪自定心卡盘上垫垫片车偏心工件的方法。
(1)车削方法:长度较短的偏心工件,可以在三爪卡盘上进行车削。
先把偏心工件中的非偏心部分的外圆车好,随后在卡盘任意一个卡爪与工件接处面之间,垫上一块预先选好厚度的垫片,经校正母线与偏心距,并把工件夹紧后,即可车削。
(2)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+kk≈1.5△e △e=e-e测式中:e---工件偏心距;k---偏心距修正值,正负按实测结果确定;△e---试切后实测偏心距误差;e测---试切后,实测偏心距。
(3)偏心工件的测量、检查工件调整校正侧母线和偏心距时,主要是用带有磁力表座的百分表在车床上进行(如下图(c)右),直至符合要求后方可进行车削。
待工件车好后为确定偏心距是否符合要求,还需进行最后检查。
方法是把工件放入v型铁中,用百分表在偏心圆处测量,缓慢转动工件,观察其跳动量。
2、利用四爪单动卡盘装夹找正步骤是:①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(见上图右)②在床面上放好小平板和划针盘,针尖对准偏心圆线,校正偏心圆。
偏心轴车削加工的三种方法

图 ! 偏心轴套加紧套法图示
偏心轴) %# 顶尖 &# 车刀 "# 三爪自定心卡盘 $# 偏心轴套 !# 工件 ( ’# 自对中型胀紧套 ( ()*$&+ 型) ’,"# 支撑套 ’,$# 胀紧套右套 ’,!# 胀紧套左套 ’,%# 螺钉 中心线明细: 中心线 "—工件小头外圆!! 中心线 中心线 $—偏心轴第 !! 期 !!! " "#$%&’&() " $*" " $’
工
艺 )&*+,-./&
短了校正和计算时间。但由于偏心轴套轴向开有通槽, 夹紧工件时偏心轴套会产生变形导致对中性受到影响, 使偏心轴的偏心量 & 的尺寸公差和两轴中心线的平行度 均受到不良影响,工件加工也难以达到较高的尺寸精度 和形位精度。因此,此法适用于批量较大但对工件的精 度要求不是太高的偏心轴的车加工的场合。
夏向阳
— —垫片厚度 "— — —工件偏心距 $— — —试车后实测工件偏心距 $’ — — —修正系数 &— — —试车后偏心距的误差值 !$ —
!" 三爪自定心卡盘加垫片法
最传统的偏心轴车削方法为三爪自定心卡盘加垫片 法,如图 ! 所示,在三爪自定心卡盘上任取一个卡爪, 在卡爪与工件 ! ! 圆柱面之间垫上一块厚度预先计算好 的垫片,垫片厚度可按下式计算: " # !"# $ % & & $ !"#!$ !$ $ ! $ % $’ !
图 $" 高 67 铝和合金的光学显微镜照片
( 待续)
图 $! 边缘崩落
( 收稿日期:!++.+-!+)
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《机械制造技术实训》课程授课教案№31
实训课题第六章车工技能实训(二)续(Ⅱ)实训课时6学时
教学目的掌握偏心轴、曲轴、复杂台阶轴的加工方法
重点
掌握偏心轴、曲轴、复杂台阶轴的加工方法
难点
主要教学容
第六章车工技能实训(二)续(Ⅱ)
6.2车偏心工件
6.3.1偏心工件的划线
根据图样或实物的尺寸,在工件上用划线工具划出待加工部位的轮廓线或定位基准的点、线的工作,称为划线。
划线的方法有两种:平面划线和立体划线,只在工件的一个平面上划线的方法称平面划线;同时在工件的几个平面上(如长、宽、高方向或其它倾斜方向)划线的方法称立体划线。
偏心工件所用的是立体划线法。
偏斜工件的划线如图6.32所示,将已车好的光轴放置在平台上的V型块上。
用游标高度划线
(a)(b)
图6.32偏心工件划线示意图
a)划十字轴线b)划偏心圆周
尺移到工件的最高点读出最高点的尺寸,由此将划线尺下移工件的一个半径距离,在工件的端面和四周水平划出轴线。
将工件转过90°,用90°角尺对齐已划号的轴线,用原来调好的游标高度划线尺,在工件和端面上再划出一圈十字轴线。
将游标高度划线尺的游标上移一个图纸要求尺寸的偏心距,在工件端面水平划出偏心轴线,找到偏心轴轴心A点,以A为圆心,用划规画出偏心园即可。
度划线尺移到工件的最高点读出最高点的尺寸,由此将划线尺下移工件的一个半径距离,在工件的端面和四周水平划出轴线。
将工件转过90°,用90°角尺对齐已划号的轴线,用原来调好的游标高度划线尺,在工件和端面上再划出一圈十字轴线。
将游标高度划线尺的游标上移一个图纸要求尺寸的偏心距,在工件端面水平划出偏心轴线,找到偏心轴轴心A点,以A为圆心,用划规画出偏心园即可。
6.3.2偏心工件的加工
外园和外园或孔和外园的轴线平行而不重合的零件,称偏心工件。
1. 偏心工件的车削方法
偏心工件的车削主要在于装夹,只要工件在装夹时,使偏心轴的轴心线与车床主轴的回转中心重合,就可以用外园车削法车出偏心轴。
车削开始时注意车刀要远离工件启动主轴,然后刀尖从工件的最外一点逐步切入,车出偏心轴。
偏心工件常用的装夹方法有:用三爪自定心卡盘车偏心工件、用四爪卡盘车偏心工件、用双重卡盘车偏心工件、用花盘车削偏心工件、在前、后双顶尖上车偏心工件等等。
(1)用三爪自定心卡盘车偏心工件
该方法适合于较短或数量较多的偏心工件加工,如图6.33所示,先将被加工工件的外园和长度车好,并将两端面车平,再在三爪卡盘的任意一个卡爪与工件接触面之间垫一块垫块,垫块的厚度x=1.5e+k,k≈1.5△e(公式中x是垫块厚度,e工件是偏心距,k是偏心距修正值,△e是试切后实测偏心距误差,单位都为mm),即可车出偏心工件。
(2)用四爪卡盘车偏心工件
该方法一般适用于加工要求不高、偏心距大小不同、形状短而复杂,且数量较少或单件的偏心工件。
加工前,先按偏心工件划线的方法将工件划线,把划好线的工件装夹在四爪卡盘上,用
(a)(b)
图6.33在三爪自定心图6.34在四爪卡盘上车偏心工件
卡盘上车偏心工件a)划线盘b)划针找正偏心轴圆周线
划线盘的划针找正偏心轴的圆周线,如图6.34所示,调整四爪卡盘四个爪的位置,直至工件转一圈,划针的轨迹于划线偏心园的圆周重合,则偏心轴轴线与车床主轴回转中心线重合,然后通过工件外园上的水平线校正轴线的平直度,即可加工出偏心工件。
(3)双重卡盘车偏心
批量加工长度较短,偏心距不大的偏心工件时,为减少找正偏心时间,可用双重卡盘车偏心工件。
该方法是将三爪卡盘装夹在四爪卡盘中,并将一根光轴装夹在三爪卡盘中,用百分表垂直预压在光轴上固定,由四爪卡盘带动光轴转动,调整四爪卡盘卡爪,直至光轴的轴心线于主轴回转中心重合。
将百分表调零,调整四爪卡盘,使三爪卡盘和光轴一起向上偏移一个偏心距e,其大小可由百分表控制,卸下光轴,装上要加工的工件,即可加工出偏心工件。
该方法一批工件中只需校正一次偏心。
如图6.35所示。
图6.35双重卡盘车偏心示意图
(4)用花盘车削偏心工件
该方法适用于工件长度较短,偏心距较大,精度要求不高的偏心孔加工。
操作前,先将外园和端面加工好,在端面上划出偏心孔的轴线和圆周线,用压板将工件装夹在花盘上,用划针盘校正偏心孔圆周,调整工件的位置,使偏心孔的轴心线与主轴回转轴线重合,夹紧即可加工偏心孔。
如图6.36所示。
主轴中心孔A,车外圆即可加工出外圆D,再用双顶尖顶住偏心孔B1,可加工出偏心轴d1,用双顶尖顶住偏心孔B2,可加工出偏心轴d2。
图6.41 用双顶尖法安装曲轴
(2)偏心夹板装夹法
当工件两端不能打中心孔时,加工曲轴可用偏心夹板法装夹工件,如图6.42所示,该偏心夹板有两种,一种是圆形偏心夹板,如图6.42(a)所示,另一种是有辅助基准的偏心夹板,如图6.42(b)所示,在这两种夹板上都钻有分度很精确的中心孔,工件装夹时,只
图6.42用偏心夹板装夹曲轴
a)用圆形偏心夹板装夹曲轴b)用带辅助基准的偏心夹板装夹曲轴
需将偏心夹板装在曲轴主轴的两端,使夹板上的中心孔对准曲轴偏心轴线固定,然后用双顶尖顶住偏心夹板上的偏心中心孔即可以加工出所需的偏心轴。
安装偏心夹板后必须进行校正,如图6.42(a)所示,圆形偏心夹板校正时,先将工件放在平板上的V型块上,两端套上圆形偏心夹板,用高度游标卡尺根据偏心板偏心中心孔的位置,找正各曲柄颈的中心,使偏心板的中心孔与曲柄颈偏心轴线重合,锁紧偏心板。
如图6.42(b)所示,带辅助基准的偏心夹板校正时,先在曲柄颈下面垫上千斤顶,用高度游标卡尺根据偏心夹板的偏心中心孔位置,找出各曲轴颈的中心后,将偏心夹板锁紧。
对已粗加工过的曲轴,还可以用组合量块来代替千斤顶校正。
(3)、偏心卡盘装夹法
偏心卡盘装夹法如图6.43所示,其偏心卡盘有花盘1,丝杠2,偏心卡盘体4、分度盘9组成,偏心卡盘体又由盖板3和测量头7、8,平衡铁6组成。
并在车床尾座装有相同的偏心体,两者保持同位。
装夹曲轴时,只需先将花盘1与机床主轴的连接盘紧固,将曲轴柄通过偏心卡盘的半圆
图6.43 用偏心卡盘装夹曲轴
弧定位元件定位后由盖板3锁紧在偏心卡盘体上,由丝杠2带动偏心卡盘体的上下移动,来调整偏心距,偏心距的大小则通过两测量头7、8测量,偏心调好后用T型螺栓锁紧即可进行加工了。
当一个曲柄颈加工完毕后,松开盖板3,使曲轴可转动,拉出定位销10,转动分度板9进行分度,使曲轴转过一定角度,到达第二个曲柄颈位置,将定位销10插入分度板9固定,锁紧盖板3,将曲轴夹紧,即可加工第二个曲柄颈,以此类推可以加工出第三、第四个等等的曲柄颈。
2. 增加曲轴加工刚性的方法
曲轴由于重心不稳,再加上有的是长轴,所以加工时刚性较差,必须通过一定的方式增加刚性。
常用的增加曲轴的刚性的方法有:中心架法、支撑螺钉法、凸缘压板法等。
(1)支撑螺钉法
如图6.44所示,在不加工的曲柄颈上的主轴颈之间装上支撑螺钉,用以增加刚性,并使螺钉的支撑力合适,确保不会使曲轴变形,旋转时也不会甩出即可
(2)凸缘压板法
如图6.45所示,在不加工的曲柄颈上的主轴颈之间装上凸缘压板螺钉,来增加刚性。
图6.44 支撑螺钉增加曲轴刚性法图6.45 凸缘压板增加曲轴刚性法
(3)中心架法
车主轴时,在不加工的主轴颈上安装一中心架,来提高曲轴的刚性,中心架的装夹方式见第五章5.4.4“中心架与跟刀架”装夹工件。
3. 曲轴的测量
曲轴加工完后主要要求测量偏心距,轴径间的平行度、同轴度,偏心轴径夹角,尺寸精度等等。
尺寸精度的测量于圆柱形工件测量相同。
(1)偏心距的测量
如图6.46所示,用双顶尖顶住曲轴,用百分表将曲柄颈调整到最高点,用高度尺分别量出H、h,再用游标卡尺测出主轴颈和曲柄颈的直径r、r1,由偏心公式(6-3)计算出偏心距e。
e=H-r1-h-r (6-3)
式中:H-曲轴颈最高点到水平测量面之间的距离;
h-曲轴主轴的最高点到水平测量面之间的距离;
r-曲轴主轴的半径;
r1-曲轴颈的半径。
图6.46 曲轴偏心距的测量示意图
(2)偏心轴颈夹角的测量
如图6.47所示,将曲轴一头装夹在分度头上,另一头架在V型块上,用百分表校正,使曲轴的轴线与支承分度头和V型块的平板平行,将第一个曲柄颈转动到水平位置,用百分表找正其最高点,测量出曲柄颈的最高点到平板的距离H1,曲柄颈中心到平板的距离L1;用同样的方法将第二个曲柄颈转动到水平位置,找正最高点,并测出曲柄颈的最高点到平板的距离和曲柄颈中心到平板的距离H2、L2,则两曲柄颈中心高度差△L=L1-L2=(H1-d1/2)-(H2-d2/2)=(H1-H2)-(d1-d2)/2,两偏心曲柄颈的夹角△θ可通过sin△θ=
△L/e求出,其中e为曲轴的偏心距。
图6.47 用分度头测量偏心轴颈夹角示意图
(3)平行度的检测
如图6.48所示,将曲轴工件装夹到专用检测工具上,用百分表在轴颈的两端测量其高度差,即为平行度误差,再在偏心曲柄颈上检测其高度差读数即可。
图6.48 曲轴轴颈平行度检测方法示意图
4. 曲轴的加工
(1)先将毛坯车成光轴,并留足够的加工余量;。