偏心轴零件的加工工艺
摘要：机械传动中，由回转运动变为往复运动，往往是由偏心轴和曲轴来完成的，可见偏心零件在机械制造中运用十分广泛。本文就结合于生产实践，分析偏心轴类零件加工工艺和偏心工件安装车削方法、偏心轴零件的检测方法，即针对其缺陷提出了高效加工高精度偏心工件类零件的工艺。
关键词：偏心轴;加工工艺;安装车削;检测
偏心轴工件是零件的外圆和外圆或外圆与内孔的轴线平行而不相重合，偏一个距离的工件。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。
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成回转运动，一般都是利用偏心零件来完成的。大多数偏心轴是高压开关操纵机构上的关键零件，通过电机驱动实现对机构储能。其偏心外圆中心位置，直接影响偏心轴的使用性能及工作寿命。
1.工艺分析
要保证偏心轴零件加工精度，必须在两端打两组偏心中心孔，如何保证偏心外圆中心与零件中心在一条线上，是加工偏心轴类零件的难点。通过分析，只能先打偏心中心孔，然后加工偏心外圆，否则偏心外圆中心与零件中心不会在一条直线上。
2.偏心工件安装车削方法
偏心轴零件加工主要是在装夹方面采取措施，即把需要加工的偏心部分的轴线找正到与车床主轴旋转轴线想重合。但实践加工中应按工件的不同数量、形状和精度要求采用不同的装夹方法，将需要加工偏心部分的轴线找正到与车床主轴轴线相重合的位置进行加工，并注意轴线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，在花盘上车偏心工件，在两顶尖间车偏心工件，在专门夹具上车偏心工件。下面我将介绍前3种常用的方法：
2.1在三爪卡盘上车削
长度较短，数量较多，偏心距较小，精度要求不高的偏心工件，大多采用三爪自定心卡盘安装车削。其方法是先把偏心工件中的非偏心部分的外圆车好，然后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，经校正母线与偏心距，使工件轴线相对车床主轴轴线产生位移，并使位移距离等于工件的偏心距，并把工件夹紧后，即可车削。
本科毕业设计
《偏心套》机械制造课程设计
目 录
● 《机械制造基础课程设计》任务书
第1 章 零件的工艺分析……………………………………………………………1
1.1零件的功用、结构及特点……………………………………………………1
1.2主要加工表面及其要…………………………………………………………1
第2 章 毛坯的选择 …………………………………………………………………2
2.1确定毛坯的类型，制造方法和尺寸度及其公差……………………………2
2.2确定毛坯技术要求……………………………………………………………2
第3 章 基准的选择…………………………………………………………………2
第4 章 拟定机械加工路线 …………………………………………………………3
4.1确定各表面的加工方法………………………………………………………3
4.2拟定加工路线…………………………………………………………………3
4.3工艺分析………………………………………………………………………4
第5 章 确定机械加工余量、工序尺寸及公差 ……………………………………4
第6 章 机床的选择及工艺装备 ……………………………………………………5
6.1机床的选择………………………………………………………………………5
6.2选择刀具…………………………………………………………………………5
6.3选择夹具…………………………………………………………………………5
6.4选择量具…………………………………………………………………………5
第7 章 确定切削用量及基本工时……………………………………………………7
7.1.工序10……………………………………………………………………………7
7.2工序40……………………………………………………………………………9
I 常州机电职业技术学院
毕业设计
课 题： 偏心轴零件加工工艺及夹具设计
专 题：
专 业： 机械制造及自动化
学 生 姓 名：
班 级：
学 号：
指 导 教 师：
完 成 时 间：
II 摘 要
本设计是基于偏心轴零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。偏心轴零件的主要加工表面是外圆及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，本设计遵循先面后槽的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出顶平面，在后续工序中除个别工序外均用顶平面和工艺孔定位加工其他孔系与平面。夹具选用专用夹具，夹紧方式多选用手动夹紧，夹紧可靠，机构可以不必自锁。因此生产效率较高。适用于大批量、流水线上加工。能够满足设计要求。
关键词：偏心轴类零件；工艺；夹具；
III
ABSTRACT
The design is based on the body parts of the processing order of the processes and
some special fixture design. Body parts of the main plane of the surface and pore system. In
general, the plane guarantee processing precision than that of holes machining precision
easy. Therefore, this design follows the surface after the first hole principle. Plane with
holes and the processing clearly divided into roughing and finishing stages of holes to
科技论坛 ・２３・ 加工偏心深孔的车床夹具 李凤静 （韶关市职业技术培训中心，广东韶关５１２０００） 摘要：利用制作偏心深孔套夹具加工偏心深孔，通过利用该夹具车削的零件，既能保证产品的加．Ｙ－精度和质量，又能提高工作效 率，降低加工成本和对工人技术水平的要求，并减轻工人的劳动强度。 关键词：偏心深孔；专用夹具；加工精度 本人在技校任实习教师期间，曾承接过某机械厂的产品，零件如图 １所示，该零件的外径和￣４６ｍｍ的内孔均已加工完成，只需加工尺寸 为￣２０ｍｍ、￣２５ｍｍ、０２０．５ｍｍ的三个偏心深孑Ｌ，材质为４５ 钢，要求保 证深孔的精度，表面粗糙度为Ｒａ１．６，数量为３００件。 此零件的加工难度是：由于机床卡爪的长期使用及在零件校正过 程中人为因素及装夹因素的影响，保证不了零件的形位公差，达不到偏 心距的要求。解决上图零件加工的关键技术要求是：保证工件偏心距， 达到图纸要求。 机床夹具是机械加工制造中的重要工艺装备，它的设计和使用是 提高产品精度和效率的重要工艺措施之一。要熟练掌握零件定位的理 论，应该具备设计机床专用夹具的能力，从而扩大机床的加工范围。实 践证明，在原有设备的基础上利用简单的、低成本的工艺设备，完全可 以达到事半功倍的效果，如使用专用夹具就可以降低车削零件大约 ５０％的加工时间，加工出的零件即保证加工精度，稳定零件质量，提高生 产效率，又降低加工成本，以及对工人的技术水平的要求，并减轻工人 的劳动强度。所以夹具的设计、制作和改进将是一门重要的研究课题， 通过机床夹具的使用进一步提高我们加工产品的综合能力。 １常用的车削方法 １．１常用的偏心车削方法是在普通车床用四爪装夹，采用划线、百 分表校正等，由于零件的偏心距较大，按照常规加工方法难以保证加工 质量。 １．２常用加工深孑Ｌ的方法，是使用一些特殊的刀具及特殊的附件。 车工都知道，内孔越小越难车削，尤其是深孔。由于刀柄受孑Ｌ径的限制 使得刀柄细长，刚性差，车削时容易引起偏移而导致孔轴线歪斜；又由 于孔深，刀具在深孑Ｌ内切削，刀具的磨损和刀体的损坏等ｆ青况都无法观 察，加工质量不易控制，当批量加工偏心深孔的时候，用普通方法，生产 率低而且零件的精度不易保证，校正起来相当困难，难以保证公差要 求。因此，深孔加工一直是一项难度较大的加工工艺。 通过以上分析，如采用常规的车削方法很难完成偏心深孑Ｌ零件的 加工，如何研究出一种即省时又省力，亦可保证工件精度的方法，是解 决偏心深孔加工的关键。我们经过工序精度和结构型式的综合分析和 计算，同时也进行了粗略的经济分析，尝试设计了一套专用夹具如图１ 所示 图１深子Ｌ偏心套夹具 １、２０．螺母２、２１．垫圈３、工件４、弹簧套筒５、ｌ２．２２．螺栓 ６、心轴７、偏心孔定位销８、限位盘９、１４．内六角螺钉 】０、卸件螺母１１、夹具主体１３、限位弹簧１５、销轴 １６、扶正压盖１７、支柱ｌ８、配重体１９、轴 ２专用夹具的主要构造及加工原理 ２．１主要元件。ａ夹具主体（又名壳体）；ｈ心轴；ｃ．弹簧套筒；ｄ．配重 体 扶正压盖。 主要元件的要求和制作（装配）方法：ａ夹具壳体所示：选用的材料 为ＨＴＩ５０，该材料的耐磨性、耐蚀性较好，与其它钢材相比，有优良的铸 造性、减振性能及良好的加工Ｊ陛，可制造承受压力及要求消振、耐磨的 零件。制作此主体关键是要保证偏心距３７ｍｍ，公差范围￣０．０５ｍｍ之 内，与心轴的过渡配合要准确。制作这个壳体有两种方法进行： 利用画线的方法，车削出偏心距为３７ｒａｍ，内孑Ｌ为０４６ｍｍ￣ ，按照 传统的加工方法钻孔并用内孔车刀加工至要求尺寸。 在数控铣床上加工，利用数控铣床加工此内孑Ｌ，方便陕捷偏心距精 度也能保证。 ２．２心轴。 心轴的外径为０４６ｍｍ，右端有一与弹簧套筒相配合的锥面，锥度 为１：５，锥体部分与弹簧套筒的锥度必须一致，其目的是确保心轴自身 的形位精度。由于心轴要和工件直接接触，所以应选用强度和耐磨性较 好的材料，材质为４５＃钢，表面粗糙度为Ｒａ１．６，心轴的圆度误差≤ ０．０１５ｒａｍ。心轴固定在壳体用来装拆工件。 ２．３弹簧套筒。 在这个心轴上必须装有一个弹簧套筒，不然在加工零件过程中由 于切削力的影响可能会产生转动。弹簧套筒的材料选用４５ 钢，加工的 尺寸：长度３５ｒａｍ，孔径４３ｒａｍ。把该零件用线切割正反两面割开，留１／３ 余量，但必须经过淬火，表面硬度要达到ＨＲＣ３８—４２，内外圆磨出，保证 ０４３与 ４６内孔的同轴度≤ ０．０２ｒａｍ，平行度￣＜００．０１ｍｍ，由于张力的 原因，弹簧套筒胀开撑紧，孔为此定位。 ２．４配重体（平衡块）。 由于是偏心深孔加工，还要配置配重体（平衡块）。配重体采用Ａ３ 钢材料制造，与限位块相对应，通过螺钉固定在夹具体上，起平衡作用 及辅助装夹作用；焊接成型，底平面采用刨削完成。由于需要横向放置， 需与法兰锁紧。配重体的厚度为３０ｒａｍ最佳。 ２．５扶正压盖。 在心轴的前端，要装有一个扶正压盖，铁板厚度为１０ ｍｍ，通过平 衡块拉杆，拉杆下面装有定位销。通过壳体与 轴的有机装配，在夹具 壳体紧固在法兰后，扶正压盖可以调解定位把工件顶住不能移动。它的 作用是准确定位，车削零件后易于取下。 ３夹具的装配及使用方法 夹具的主要部件已大致完成，具体的的装配及使用方法如下： 把车床的卡盘卸下，将该夹具装在车床主轴卡盘接盘上。选用３个 Ｍ１２内六角螺钉把夹具固定好，六角螺钉主要起紧固连接作用。旋松螺 母２Ｏ，使螺栓２２绕轴１９旋转，打开扶正压盖ｌ６。旋松调整螺栓５，然后 将工件３安装到心轴６上，用手推进，压缩偏心孔定位销７直到工件３ 与限位盘８靠紧为止。旋紧螺母１，使弹簧套筒４沿锥面向右移动引起 直径增大，涨紧工件３，旋动调整螺栓５至与工件３接触为止，盖好扶正 压盖ｌ６，旋紧螺母２０，工件装夹完毕，即可开动车床。 首先加工￣２０ｍｍ、￣２０．５ｍｍ的偏心内孑Ｌ，采用钻、镗、铰等方法加 工，长度为１６７－１７０ｍｍ，刀具选用内孔车刀。由于是深孔，尺寸不一致， 采用掉头装夹，利用限位弹簧顶紧，钻孑Ｌ至０２５ｒａｍ，长度为８１ｍｍ，即完 成全部加工过程。 加工完毕后，松螺母２０，打开扶正压盖１６，旋松调整螺栓５及螺母 ５及螺母１，拧动卸件螺母１０，卸下工件。 ４使用效果 ４．１结构简单，装卸工件方便：在保证刚度和强度的前提下，体积 小，重量轻，便于操作。 ４．２经过试车，能保证图纸要求的零件精度。 ４．３工件定位稳定，节省工时，提高了生产率。 （下转２４页）
