浅析小批量偏心件的加工方式及检测方法

马晓春

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。再次调整垫片厚度，在原卡爪位置重新装夹工件，并进行车削试测，保证偏心距e符合要求，完成车削。②注意问题。车削加工应选择足够硬度的材料做垫片，以防装夹时挤压变形垫片，与卡爪之间产生间隙，造成偏心距误差。装夹工件时，工件轴线不能歪斜，以免影响加工质量。为保证偏心轴两偏轴线平行，装夹时应用于百分表校正工件外圆，保证偏心距正确，同时用百分表校正外圆侧素线与车床主轴平行。工件装夹偏心后两边切削量相差较多，开车前车刀不能靠近工件，以免工件撞坏车刀，切削用量不宜过大，以免工件移位发生事故。开始车削偏心时走刀量和切削深度要小，等工件车圆后切削用量可增加。

3.加工方法、制定工艺流程

①选用合适车床，使用三爪自定心卡盘、偏心垫块装夹完成加工。②选择合理车刀。③计算偏心距，制作偏心垫块。

4.偏心轴的加工与检测

偏心轴加工顺序如下：车端面—车外圆—倒角—调头车偏心外圆—车总长—倒角。偏心件加工完成后，要對所加工的零件进行检测，偏心工件的检测方法：①用游标卡尺检测。这是最简单的测量方法，适用于测量精度要求不高的偏心轴。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，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，然后在车床上用百分表检测，适用于偏心距较大、长度较长的偏心工件，用百分表和中拖板刻度配合检测。

参考文献：

[1]丁厚福，王立人.工程材料[M].武汉：武汉理工大学出版社，2001.

[2]叶伯生，戴永清.数控加工编程与操作[M].武汉：华中科技大学出版社，2005.