偏心工件的加工方法及车削技巧

偏心工件的加工方法及车削技巧
摘要：通过对偏心工件的加工工艺分析和加工方法的研究，总结用垫片加工偏心工件的方法和技巧及加工中容易出现的问题和需要注意的事项。

关键词：偏心工件；车削；垫片；技巧
1.问题的提出
通常把圆柱面轴线平行且不相重合的零件称为偏心工件。

在机械零件的加工中，经常会遇到偏心类零件的车削加工。

实际生产过程中，大批量加工偏心工件时可采用专用夹具或偏心套，单件或小批量加工时可采用四爪卡盘或垫片夹紧的方法加工。

本文主要介绍的是用垫片加工偏心工件的方法和车削技巧。

2.垫片的选择
垫片夹紧的加工方法即根据偏心工件偏心距的大小在三爪卡盘的任一卡爪上垫一垫片，使工件不同部位的轴线产生一定距离来满足偏心距要求的加工方法。

所以对垫片的材料、形状、大小等均有相应的要求。

2.1.垫片的材料：一般采用45#调质钢料，且要有一定的硬度，以防止装夹或使用过程中产生变形，影响加工精度；
2.2.垫片的形状：垫片与卡爪接触的一面应制成圆弧形，其圆弧的大小应等于或小于卡爪的圆弧，以贴合卡爪，提高装夹质量；
2.3.垫片的大小：垫片的宽度一般采用8～10mm，不易太宽，防止产生过定位，影响校验；垫片的厚度可用公式计算：
X=1.5e±K，其中K≈1.5△e
式中X——垫片厚度，e ——偏心距，K ——修正值，△e ——实测偏心距误差。

由于一般卡盘卡爪的精度不高，所以实际的垫片厚度要比计算出的尺寸薄0.1～0.2mm。

3.装夹
在卡盘（三爪自定心卡盘）的任一卡爪上垫上预先制作好的垫片，并装夹工件，夹紧力不易过大，然后利用百分表在工件的两端分别检查工件的正母线和侧母线与车床主轴轴线是否平行（找正），
如图1，
图1
在用百分表检查找正时应注意以下问题：
3.1.百分表应与工件表面垂直，否则测量出的偏心距有误差，如图2。

图2
缓慢转动卡盘一周，观察百分表的跳动量，此时百分表读出的数值为2倍的偏心距。

若同一母线两端测出的数值不一致，应调整工件位置，直到读数一致为止。

当实测偏心距小于图纸要求时，说明所用的垫片薄，此时应增加垫片的厚度，并重复上述操作，直至测得的偏心距与图纸要求的误差至0.03～0.04mm；反之，若实际测得的偏心距尺寸大于图纸要求时，说明垫片厚，就需在没有垫片的卡爪上垫铜片，铜片的厚度约为0.1mm。

3.2.用百分表找正时，当百分表测得跳动量在0.06～0.08mm时，可采用更换扳手插孔位置再夹紧的办法，使百分表指针朝零位靠近；当百分表的跳动量在0.02～0.03mm时，可用铜棒轻敲卡爪（因卡爪与卡盘的平面螺纹有0.02mm的间隙），并观察百分表，直到百分表的指针与零位重合，此时说明实际的偏心距与要求一致，可以夹紧工件加工。

4.车削时的注意事项
4.1.由于工件偏心，开车前注意车刀不能靠近工件，以防工件碰到车刀，车坏工件或刀具飞出伤人；
4.2.为防止硬质合金刀的刀头破裂，车刀要有一定的刃倾角，也可以选择高速钢车刀；
4.3.在不影响切削的情况下，刀头伸出刀架的距离应尽量短些（一般为刀杆厚度的1.5倍），这样可以提高车刀的刚性；
4.4.由于刚开始车削偏心工件时为断屑切削，故切削速度不宜过快，背吃刀量和进给量也要小；
4.5.粗加工后应用百分表再检查偏心距尺寸，防止粗加工后工件移位，造成偏心距改变；
4.6.因偏心工件的车削为一次加工完成，所以精加工时应注意工件的冷却措施，防止工件、刀具过热，影响加工质量。

5.其他加工偏心工件的方法
除了上述使用垫片加工偏心工件的方法，还有几种针对不同的偏心工件所采用不同的加工方法：
5.1.偏心距大于3mm的规则偏心工件，可先采用三爪错位的方式装夹工件，如图3，错位安装卡爪时，1爪先装，待卡盘内的平面螺纹旋过一定的圈数后再装2爪和3爪，旋过的圈数应是偏心距与平面螺纹螺距的倍数，这样把偏心距的误差降至3mm以下，再用上述垫片的方法装夹加工；
图3
5.2.要求不高的盘类偏心工件，可以采用先划中心线，预打中心孔，靠尾座顶尖定位靠紧的方式装夹加工，
如图4
图4
5.3.不规则的偏心工件可采用两正爪一反爪的装夹方式加工，如图5
图5
6.结语
由上述分析总结可知加工偏心工件需掌握一定的技巧，加工前做好充分的准备工作和反复测量工作是必不可少的。

本文主要介绍了用垫片加工偏心工件的方法和车削技巧，在实际生产过程中会碰到多种情况，可根据实际情况调整加工方式，不仅可保证工件的加工质量，也能提高加工效率。