偏心軸類零件的車削加工

摘要：偏心軸類零件的車削加工有很多種方法，每種方法有著自身所適合的環境與加工工藝的要求，文章通過對偏心軸類零件車削加工的幾種方法的介紹與分析，確定出不同方法所適合的加工條件與要求，從而能更好地針對不同的加工工藝的要求，采用不同的車削加工方法，滿足車削加工的需要。

關鍵詞：偏心軸類零件；車削加工；三爪車削加工；四爪車削加工 文獻標識碼：A

中圖分類號：TG659 文章編號：1009-2374（2015）24-0029-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.24.014

對于偏心軸類零件的車削加工有很多種方法，每種方法有著自身所適合的環境與加工工藝的要求，只有了解與熟知這些車削加工方法的原理、注意事項及優缺點后，才能對每種方法所適合的環境與加工工藝要求運用自得。本文擬對常見的幾種方法做簡要介紹與分析，從而確定出不同車削加工方法所適合的加工條件與要求。

1 三爪車削加工法

1.1 三爪車削加工法的原理

在三爪卡盤任意1個卡爪上墊1個墊塊，該墊塊厚度S的計算方法如下：S=1.5e+q，其中：S為墊塊厚度，e為零件偏心距，q為零件偏心距修正值；q=1.5e，其中△e為試切后的實測偏心距誤差；e=e-e，其中e為式切后實測偏心距，如圖1所示：

圖1

經上述計算，墊塊的厚度尺寸便可以確定下來，但是墊塊縱向的長短直接影響偏心零件軸線的平行度。實踐證明，墊塊縱向尺寸小于13mm時，較難確保偏心類零件縱向的平行度；當墊塊縱向尺寸大于30mm時，較易確保偏

心類零件的平行度，有利于確保偏心類零件的加工精度。

1.2 三爪車削加工法的注意事項

1.2.1 應選擇具備充足硬度的材質作為墊塊，從而避免裝夾時擠壓變形，致使墊塊與卡爪之間產生間隔，造成偏心距誤差。

1.2.2 夾零件時，零件軸線不可歪斜，避免影響加工質量；當把零件裝上夾時應校正該零件的外側圓，要求其偏心距是正確的，這樣才能保證偏心軸的兩個軸是相互平行的；確定下來偏心距后，還需要求外圓的側素線與機床的軸線是相互平行的。

1.2.3 車偏心類零件時，宜選用中速以上車刀進行工作。把裝有墊塊的卡爪標記記號。

1.2.4 因為偏心部分兩側的切削量相差較大，車刀應先離開零件后再開動機床的主軸。車刀刀尖需要從偏心的最外側的一個位置逐漸地切入要進行車削加工的零件本體進行車削加工，使用這種方法可以避免零件與車刀碰撞的狀況產生。

1.3 三爪車削加工法的缺點

1.3.1 車削加工的墊塊厚度雖然被確定，但材料及加工工藝需求的不同也會影響車削加工時的準確性，而且很多時候加工不出來符合加工要求的偏心軸零件。

1.3.2 找零件軸線平行度是個浪費工時卻又效果甚微的工序，因為這項工序需要找正最低側面母線或最高側面母線與主軸的平行度，較難完成。

1.3.3 測量偏心距時，百分表最低與最高側母線間隔數值的一半即為偏心距，也就是說百分表測量位置的誤差直接影響偏心距的精度，導致零件加工精度降低。

1.3.4 加工完零件安裝下個零件時，零件的加工準確度難有保障。

2 改進后的三爪車削加工法

2.1 改進后的三爪車削加工法

這種改進后的三爪車削加工法與改進前的三爪車削加工具有相似的加工原理，在加工單件、偏心距較小以及精度要求較高的工件時可以采用這種車削加工方法，在安裝偏心工件的過程中可以采用薄銅墊對偏心距精度進行調整。這種操作方法對于操作者的專業知識能力和操作能力都提出了非常高的要求，在對工件進行裝夾的過程中需要較強的綜合能力。主要采用薄銅墊調整和夾緊力微調兩種調整方法。在薄銅墊調整原理方面，在任意卡爪和工件之間放入墊塊，在利用百分表對偏心距和軸線平行度進行校驗之后就可以進行車削加工。對于與圖樣要求不符合的工件應當將其偏心距尺寸詳細的記錄下來，然后增加銅墊來調整偏心距。對于采用增加銅墊仍然不能有效地將偏心距控制在圖樣要求以內的工件，應當采取夾緊力微調法來控制夾緊力的大小，進而對偏心距進行精確的控制。

2.2 改進后的三爪車削加工法的優缺點

改進后的三爪車削加工法能夠將偏心距尺寸公差精確的控制在一定范圍以內，相比于三爪車削法能夠有效的提升加工精度。但是這種加工方法對于操作者的操作技能依賴性太強，實際操作性不夠好。

3 四爪車削加工法及花盤車削加工法

3.1 四爪車削加工法及花盤車削加工法的原理

車削時，首先將偏心軸類零件的非偏心部分的外圓加工成成品，之后劃定出偏心部分的中心線，調整好四個卡爪的相對位置，使彼此相對的卡爪呈對稱布置。相比于三爪車削法，此兩種加工方法雖然不需要具備較高的專業理論知識，但在裝夾中難度較大，對操作者的技能提出了更高的要求。

3.2 四爪車削加工法及花盤車削加工法的缺點

3.2.1 找零件軸線平行度是個浪費工時卻又效果甚微的工序，因為這項工序需要找正最低側面母線或最高側面母線與主軸的平行度，較難完成。

3.2.2 測量偏心距時，百分表最低與最高側母線間隔數值的一半即為偏心距，也就是說百分表測量位置的誤差直接影響偏心距的精度，導致零件加工精度降低。

3.2.3 卸下零件再次安裝時，需要重新找正、重新測量偏心距、根本沒有互換性可言。

4 專用夾具車削法

4.1 專用夾具車削法原理

采用專用夾具加工零件的原理是將被加工零件偏心部分的中心軸線轉換到機床的主軸中心，從而達到車削加工偏心軸類零件的要求。其中左端用三爪或四爪卡盤進行裝夾。車削加工前，按照零件的偏心距預先加工出對應的偏心軸或偏心軸套，而后再將零件裝夾在偏心軸或者偏心套上，最后用三個緊固螺釘釘牢。

4.2 專用夾具車削法注意事項

4.2.1 偏心軸套的偏心距大小應與加工零件的偏心軸保持一致，其軸套的公差值是零件公差值的1/3，偏心軸套與零件的裝配一般選擇H6/h6。

4.2.2 偏心軸套的加工因零件公差值的不同而有所不同，但是偏心軸套與零件配合孔的表面粗糙度至少要達到Ra0.8以上。

4.2.3 零件的頂緊頂尖必須是帶鋼球回轉頂尖。

4.2.4 車削加工零件要按照圖2所示，使被加工的零件安裝在機床卡盤上，并將需要車削加工的零件頂住，這是因為如果頂不住零件，零件會竄動，從而使加工精度降低。

4.2.5 加工完后，僅將頂尖移開，即可取下完成加工的零件，繼續安裝未加工零件。

圖2

4.3 專用夾具車削法的優點

4.3.1 安裝的過程中不需要找正偏心和偏心軸類零件軸線的平行，操作性強，對操作者技能要求低。

4.3.2 加工精度不受人為因素影響，加工精度互換性高，極大提高了生產效率。

4.3.3 專用夾具成本較低，經濟性好。

4.3.4 在加工完成以后將頂尖移開就可以直接去下完工工件，在大批量加工的過程中既能夠保證足夠的精度，還可以提升加工效率。

5 結語

根據上述介紹與分析，三爪車削加工法適用于車削加工單件量少、偏心距小、精度較低的零件。這種方法需要數學計算，要求操作者有較高的專業知識。四爪車削加工法和花盤車削加工法加工偏心軸類零件，適用于更高加工工藝要求的零件，例如大偏心距、縱向尺寸較大的偏心軸類零件，而加工量較大或加工工藝要求高的零件的車削加工，則適宜采取專用夾具車削法。通過上述對于偏心軸類零件的車削加工方法的介紹與分析，我們確定了每種車削加工方法所適合的環境及加工工藝要求。這對于指導車削偏心軸類零件的工作起到了積極的作用。

參考文獻

[1] 夏向陽.偏心軸車削加工的三種方法[J].機械工人，2007，（11）.

[2] 汪林科，楊錦斌.偏心軸軸類零件的車削加工[J].新技術新工藝，2009，（7）.

作者簡介：王健（1987-），男，陜西武功人，寶雞職業技術學院助教，研究方向：機械設計制造及自動化。

（責任編輯：周 瓊）