偏心工件车削

浅析偏心工件的车削工艺

作者：王晓宏

来源：《中小企业管理与科技·上中下旬刊》 2015年第11期

王晓宏

陕西工业职业技术学院陕西咸阳712000

摘要院偏心工件广泛应用于机械传动领域，科技的进步推动了精密仪器的发展，精密仪器内部的机械传动对偏心工件的加工精度要求更高，因此研究偏心工件的车削工艺，提高工件精密程度意义重大。偏心工件车削工艺最主要的就是卡具的设置，偏心工件常用的车削方法包括四爪单动卡盘、三爪自定心卡盘、双重卡盘、偏心卡盘、专用偏心夹具等；车削过程中要先进行非偏心部分的车削，再根据偏心距准备垫片，然后进行偏心部分的车削；在车削过程中既要注意加强夹具的固定强度，又要设置好垫片的厚度等参数，车削过程中还要避免压坏外圆表面。

关键词院偏心工件；车削方法；车削步骤；注意事项；分析

0引言

偏心工件指的是工件外部的轴心与内部的轴心不处于同一直线上，但是相互平行的工件，这种工件能够降直线运动转换成回转运动，因此在机械传动领域有着广泛的应用，也是机械制造过程中实现多样化传动的重要媒介。偏心工件根据平行轴线的情况不同可分为偏心轴和偏心套两种，外部圆之间的轴线平行不重合视为偏心轴，内外圆之间的轴线平行不重合视为偏心套，而偏心距则指的是基准轴线与实际轴线之间的偏差距离，偏心工件在工作过程中能够将直线运动转化为回转运动，且二者之间的作用方向垂直，偏心零件在传动装置、油箱、各类泵中都有广泛的应用，偏心工件的加工精度高，因此在加工过程中往往通过各种方式来加强偏心工件的固定强度和提升车削工艺的精度，目的就在于实现更精准的传动，对偏心工件车削工艺的深入研究有助于提高偏心工件的精度，提高机械传动质量。

1偏心工件的常用车削方法

偏心工件的车削关键在于卡盘的正确选择以及偏心距的测定，根据卡盘的不同以及车削工艺的不同将常用的车削方法分述如下。

1.1在四爪单动卡盘上车削偏心工件

偏心圆柱体零件的车削机构　Ｍ　

徐州锻压机床厂集团有限公司　（江苏２２１１１６）　张远吴强厉慧李广娟　

在闭式单双点压力机中，为了使结构紧凑，提　

高刚性，以铸代锻，常用偏心齿轮（见图１）来作为　

产生压力的曲柄回转机构，扭矩由齿轮直接传给偏　

心圆柱，心轴固定在床身上，只承受弯曲和剪切。　

但是这种偏心齿轮的加工较为繁琐，特别是其偏心　

距的保证较为困难。目前，其偏心圆柱的加工主要　

是在立式车床上进行车削完成的，车床的工作旋转　

台大都没有调整偏心的功能，其加工精度是完全靠　

操作者进行反复地测量敲击挪移来最终达到的，过　

程复杂、费时费力。为了解决这一难题，结合偏心　

齿轮的结构特点，我们查阅了很多加工偏心回转体　

的资料，最终制作了本文介绍的机械结构，来进行　

偏心回转体的车削。　

图１　

１．工艺分析　

偏心是机械零件设计过程中一种特殊的结构形　

式，它是指工件的外圆和外圆之间的轴线相互平行　

且不相重合，或工件的外圆和内孔的轴线相互平行　

且不相重合，两条相互平行轴线之间的距离成为偏　

心距。偏心零件的加工方法很多，主要常用的是车　削加Ｔ，车削加工有三爪、四爪偏心装夹加工，顶　

尖顶持偏心孑Ｌ夹持加工等。但对于一些偏心距较大、　

质量较重的大型偏心回转体来说，这些加工方法就　

有很大的局限性，甚至行不通。如图１所示尺寸规格　

的偏心齿轮，偏心圆柱体＋８５０ｆ７全长４６６．５　ｍｌｒｌ，其　

左端还有与其同轴线的＋９３０　ｍｍ过渡圆柱体，偏心　

距（２５０±０．５）ｍｍ，数量１Ｏ件。材料采用ＺＧ３１Ｏ一　

５７０．毛坯的外径９６０　ｍｍ，该零件的主要特征就是偏　

心，左端齿轮的外圆与中心孔同心，右端是两个同　

心的圆柱体，由于该零件的齿轮外圆、端面、中心　

孔以及右面两圆柱的外圆表面的位置精度要求较高　

（表面粗糙度质量也较高），而且偏心距较大，装夹　

加丁都比较困难。　

目前常用的方法中，　

哪种可以加工图１所示的　

大型偏心回转零件呢？如　

图２所示，是在立式车床　

栏且主持　阎晓彦　・Ｉ艺・　

车　削　圆　锥　工　件　

江苏省盐城高级技工学校（２２４００２）　施梅仙　圆锥面配合，具有定心精确、能实现大转矩传　递及无间隙配合的特点，在机床与工具中，有很广　泛的应用。但因其车削ａｎｙ＿及准确测量困难，初学　者往往感到难以掌握。本文就这方面的问题作简要　介绍。　１．车削圆锥常用的方法　（１）转动小滑板法这种方法操作简单、调整　范围大。车削时只要将小滑板按工件要求转动一定　角度，使车刀的运转轨迹与所要车削的圆锥素线平　行。如图１所示。　这种方法一　般只能手动进给，　劳动强度大，表　面粗糙度较难控　制。另外因受小　滑板行程的限制，　图　１　只能车削圆锥不长的工件。其ａｎｙ＿要点如下：　①确定小滑板的转动角度　由于图样上圆锥角　度ａ的标注方法不同，一般不能直接按图样上所　标注的角度转动小滑板，必须按几何关系换算出圆　锥素线与车床主轴轴线的夹角ａ／２（见图１）。　②小滑板的调整　一般直接利用刻度转动小滑　板调整角度，通过试切法逐步校正。小滑板镶条的　松紧要调整合适：太紧，手动走刀费力，移动不均　匀，工件表面粗糙度值大；太松，车出的工件圆锥　素线不平直，锥面粗糙度值也较大。另外，还应注　意小滑板行程位置的调整，既要考虑锥面的长度，　又要照顾前后位置适中，否则，刀架悬伸过长会降　低刚性，影响加工质量。　③校正锥度　用小滑板上的刻度来确定锥度，　精度不高。当车削锥度、角度较小时，可用锥度规　涂色检验的方法，逐步校正小滑板的角度。当车削　较大工件时，可用样板或角度游标尺来检验和校　正。　④对刀　车削圆锥时车刀刀尖必须严格水平对　准工件的轴线，否则车出的工件素线是双曲线。当　车刀在ａｎｙ＿中途刃磨以后再装刀时，必须重新调整　机械１人（冷｛拜ｌＩ）２００２年第８期　刀垫高度，使刀尖再次严格水平对准工件轴线。　⑤注意控制锥体的尺寸　在车削过程中当锥度　已车准而大小端尺寸还没达到要求时，须再次进刀　车削。最简单的方法是量出需切削的剩余轴向长　度，使车刀刀头轻轻接触工件小端表面，移动小滑　板，使刀尖离开工件端面一定距离，再移动大溜板　直到刀尖同工件端面接触，车刀即切人一个需要的　进刀深度。　（２）偏移尾座法　在两顶尖间车削外圆锥时，　可用偏移尾座法。将尾座向里或向外偏移一定距离　Ｓ（见图２），使工件轴线与车床轴线相交成一角度　／２。这种方法车圆锥可以利用车床机动进给，车　出的工件表面粗糙度值小，能车削较长的锥体，但　不能车削锥度较大的工件。另外，每批工件中心孑Ｌ　深浅不一，后顶尖与中心孔有可能接触不良影响加　工质量。因此，这种方法只适宜于加工锥体较长而　锥度较小、精度要求不高的工件。　

车削偏心工件课题探讨

摘 要：本文重点介绍了用百分表找正偏心距的方法与误差分析。

关键词：偏心距;机械传动

在机械传动中，回转运动变为直线运动或往复直线运动变为回转运动，一般都是利用偏心工件来完成的。例如用偏心轴带动的润滑泵、汽车发动机中的曲轴等。

外圆和外圆的轴线或内孔与外圆的轴线平行且彼此偏离一定距离的工件，叫偏心工件。外圆与外圆偏心的工件叫偏心轴，内孔与外圆偏心的工件叫偏心套，两轴线之间的距离叫偏心距。

加工偏心工件是技校车工课程的重要课题之一，在自定心（三爪）卡盘上车削偏心工件是车削加工最基本的方法，也是必须进行的课题。要保证偏心零件的工作精度，在车削偏心工件时，必须控制轴线间的平行度和偏心距的精度。下面谈以下我在进行该课题时的一点感受。

对于长度较短、形状比较简单的偏心工件可在三爪卡盘上加工，其方法是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，使工件轴线对车床轴线产生位移，并使位移距离等于工件的偏心距。垫片厚度的计算公式为：

x=1.5e±k （k≈1.5Δe）

式中 x——垫片厚度，mm;

e——偏心距，mm;

k——偏心距修正值，正负值可按实测结果确定，mm;

Δe——式切后，实测偏心距误差， mm。

1.对偏心距―e‖的研究

工件垫上垫片装夹在三爪卡盘上需要检验找正工件，通常从两个方面去找正，一是检验e是否正确，二是找正工件侧母线使其与主轴轴线平行。找正侧母线比较容易理解和操作，那么找正e有个注意事项我在此提出来希望与大家研究——找正e时，百分表测量杆的轴线必须垂直于基准外圆最高点（或最低点）处的表面，否则会造成实际e的误差。

如图所示为在检验e时，百分表测量杆轴线没有垂直于最高点（或最低点）基准外圆的表面。O2为工件旋转中心，O1为百分表要找正偏心的基准圆中心，

R为基准圆半径，R+e为旋转半径。A点为百分表与基准圆的接触点，百分表测量杆轴线平行于半径O1C，过A点做半径O1C的垂线，垂足为B，则AB为百分表测量杆轴线偏离工件旋转中心的距离。连接O2、A两点，形成直角三角形―ΔO2BA‖。