偏心軸零件的加工工藝

袁瑾

摘要：機械傳動中，由回轉運動變為往復運動，往往是由偏心軸和曲軸來完成的，可見偏心零件在機械制造中運用十分廣泛。本文就結合于生產實踐，分析偏心軸類零件加工工藝和偏心工件安裝車削方法、偏心軸零件的檢測方法，即針對其缺陷提出了高效加工高精度偏心工件類零件的工藝。

關鍵詞：偏心軸;加工工藝;安裝車削;檢測

偏心軸工件是零件的外圓和外圓或外圓與內孔的軸線平行而不相重合，偏一個距離的工件。這兩條平行軸線之間的距離稱為偏心距。外圓與外圓偏心的零件叫做偏心軸。

在機械傳動中，回轉運動變為往復直線運動或往復直線運動變成回轉運動，一般都是利用偏心零件來完成的。大多數偏心軸是高壓開關操縱機構上的關鍵零件，通過電機驅動實現對機構儲能。其偏心外圓中心位置，直接影響偏心軸的使用性能及工作壽命。

1.工藝分析

要保證偏心軸零件加工精度，必須在兩端打兩組偏心中心孔，如何保證偏心外圓中心與零件中心在一條線上，是加工偏心軸類零件的難點。通過分析，只能先打偏心中心孔，然后加工偏心外圓，否則偏心外圓中心與零件中心不會在一條直線上。

2.偏心工件安裝車削方法

偏心軸零件加工主要是在裝夾方面采取措施，即把需要加工的偏心部分的軸線找正到與車床主軸旋轉軸線想重合。但實踐加工中應按工件的不同數量、形狀和精度要求采用不同的裝夾方法，將需要加工偏心部分的軸線找正到與車床主軸軸線相重合的位置進行加工，并注意軸線間的平行度和偏心距的精度。

一般車偏心工件的方法有5種，即在三爪卡盤上車偏心工件，在四爪卡盤上車偏心工件，在花盤上車偏心工件，在兩頂尖間車偏心工件，在專門夾具上車偏心工件。下面我將介紹前3種常用的方法：

2.1在三爪卡盤上車削

長度較短，數量較多，偏心距較小，精度要求不高的偏心工件，大多采用三爪自定心卡盤安裝車削。其方法是先把偏心工件中的非偏心部分的外圓車好，然后在三爪中的任意一個卡爪與工件接觸面之間，墊上一塊預先選好的墊片，經校正母線與偏心距，使工件軸線相對車床主軸軸線產生位移，并使位移距離等于工件的偏心距，并把工件夾緊后，即可車削。

墊片厚度可用近似公式計算：墊片厚度X=1.5e（偏心距）。若使計算更精確一些，則需要在近似公式中帶入偏心距修正值K來計算和調整墊片厚度，則近似公式為：墊片厚度X=1.5e+K（查表可得）。

但是用三爪卡盤車削需注意，在應選用硬度較高的材料做墊塊，以防止在裝夾時發生擠壓變形，墊塊與卡爪接觸的一面應該成為卡爪圓弧相同的圓弧面，否則，接觸面將會產生間隙，造成偏心距誤差。并裝夾時，工件軸線不能歪斜，否則會影響加工質量。在加工精度要求較高的偏心工件，必須按上述計算方法，在首件加工時進行試車檢驗，再按實測偏心距誤差求得修正值K，從而調整墊片厚度，然后才可正式車削。

2.2在四爪卡盤上車削

數量少、長度短，形狀比較復雜的偏心工件，可在四爪卡盤上車削。用四爪卡盤車削首先把劃好線的工件裝在四爪卡盤上。在裝夾時，先調節卡盤的兩爪，使其呈不對稱位置，另兩爪成對稱位置，工件偏心圓線在卡盤中央。

其次在床面上放好小平板和劃針盤，將工件墊上薄銅皮，夾緊后，讓尾座頂尖接近工件，調整卡爪位置，使頂尖對準偏心圓中心，校正偏心圓，使偏心圓軸線與車床主軸軸線重合，移去尾座。然后把針尖對準外圓水平線，自左至右檢查水平線是否水平。使劃針對準工件外圓側素線校正水平，轉過90度，用同樣的方法檢查另一條水平線，然后緊固卡腳和復查工件裝夾情況。

最后工件校準后，把四爪再擰緊一遍，即可進行切削。

2.3用花盤車削偏心工件

適用于加工長度較短、偏心距較大，精度要求不高的偏心孔工件。

先將工件外圓、兩端面加工至要求后，在一端面上畫好偏心孔的位置，然后用壓板均布地把工件裝夾花盤上，用劃針盤校正后壓緊，即可車削。

3.偏心軸零件車削步驟

3.1裝夾工件

在三爪卡盤的任一卡爪上墊一片厚度為1.5mm的墊片。

3.2粗車削偏心軸

由于粗車偏心圓是在光軸的基礎上進行車削的，切削余量不均勻且又是斷續切削，所以外圓車刀取刃傾角。開始車削時，進給量和切削深度要小，待工件車圓后，在適當增加，否則容易打刀或使工件發生位移。此外，還應該在車刀遠離工件在啟動車床，然后，車刀刀尖必須從偏心的最遠點開始切入工件進行車削，以免打壞刀具或損壞機床。

3.3檢查偏心距

當還有0.5mm左右精車余量時，用游標卡尺測量兩外圓間最大距離和最小距離。則偏心距就等于最大距離與最小距離值的一半，若實測偏心距誤差較大時，可以松開卡爪，調整墊片的厚度，但是工件不能旋轉方位。

3.4精車偏心軸

4.偏心軸零件的檢測方法

4.1用游標卡尺檢測

最簡單的測量方法，適用于測量精度要求不高的偏心軸。

4.2用心軸和百分表檢測

適用于精度要求較高而偏心距較小的偏心工件。為擴大測量范圍百分表也可裝在游標高度尺上配合使用。

4.3用兩頂尖孔和百分表檢測

適用于兩端有中心孔、偏心距較小的偏心軸測量。偏心套的偏心距也可用這種方法測量，但需將偏心套裝在心軸上才能測量。

參考文獻：

[1]楊黎明主編.機床夾具設計手冊.北京：國防工業出版社

[2]孟少農主編.機械加工工藝手冊.北京：機械工業出版社