偏心工件的加工的技巧

《机械制造技术实训》课程授课教案№31

实训课题第六章车工技能实训（二）续（Ⅱ）实训课时6学时

教学目的掌握偏心轴、曲轴、复杂台阶轴的加工方法

重点

掌握偏心轴、曲轴、复杂台阶轴的加工方法

难点

主要教学容

第六章车工技能实训（二）续（Ⅱ）

6.2车偏心工件

6.3.1偏心工件的划线

根据图样或实物的尺寸，在工件上用划线工具划出待加工部位的轮廓线或定位基准的点、线的工作，称为划线。划线的方法有两种：平面划线和立体划线，只在工件的一个平面上划线的方法称平面划线；同时在工件的几个平面上（如长、宽、高方向或其它倾斜方向）划线的方法称立体划线。偏心工件所用的是立体划线法。

偏斜工件的划线如图6.32所示，将已车好的光轴放置在平台上的V型块上。用游标高度划线

（ａ）（ｂ）

图6.32偏心工件划线示意图

ａ）划十字轴线ｂ）划偏心圆周

尺移到工件的最高点读出最高点的尺寸，由此将划线尺下移工件的一个半径距离，在工件的端面和四周水平划出轴线。将工件转过90°，用90°角尺对齐已划号的轴线，用原来调好的游标高度划线尺，在工件和端面上再划出一圈十字轴线。将游标高度划线尺的游标上移一个图纸要求尺寸的偏心距，在工件端面水平划出偏心轴线，找到偏心轴轴心A点，以A为圆心，用划规画出偏心园即可。度划线尺移到工件的最高点读出最高点的尺寸，由此将划线尺下移工件的一个半径距离，在工件的端面和四周水平划出轴线。将工件转过90°，用90°角尺对齐已划号的轴线，用原来调好的游标高度划线尺，在工件和端面上再划出一圈十字轴线。将游标高度划线尺的游标上移一个图纸要求尺寸的偏心距，在工件端面水平划出偏心轴线，找到偏心轴轴心A点，以A为圆心，用划规画出偏心园即可。

6.3.2偏心工件的加工

外园和外园或孔和外园的轴线平行而不重合的零件，称偏心工件。

1. 偏心工件的车削方法

偏心工件的车削主要在于装夹，只要工件在装夹时，使偏心轴的轴心线与车床主轴的回转中心重合，就可以用外园车削法车出偏心轴。车削开始时注意车刀要远离工件启动主轴，然后刀尖从工件的最外一点逐步切入，车出偏心轴。

偏心工件常用的装夹方法有：用三爪自定心卡盘车偏心工件、用四爪卡盘车偏心工件、用双重卡盘车偏心工件、用花盘车削偏心工件、在前、后双顶尖上车偏心工件等等。

（1）用三爪自定心卡盘车偏心工件

该方法适合于较短或数量较多的偏心工件加工，如图6.33所示，先将被加工工件的外园和长度车好，并将两端面车平，再在三爪卡盘的任意一个卡爪与工件接触面之间垫一块垫块，垫块的厚度ｘ＝1.5ｅ＋ｋ，ｋ≈1.5△ｅ（公式中ｘ是垫块厚度，ｅ工件是偏心距，ｋ是偏心距修正值，△ｅ是试切后实测偏心距误差，单位都为ｍｍ），即可车出偏心工件。

（2）用四爪卡盘车偏心工件

该方法一般适用于加工要求不高、偏心距大小不同、形状短而复杂，且数量较少或单件的偏心工件。

加工前，先按偏心工件划线的方法将工件划线，把划好线的工件装夹在四爪卡盘上，用

（ａ）（ｂ）

图6.33在三爪自定心图6.34在四爪卡盘上车偏心工件

卡盘上车偏心工件ａ）划线盘ｂ）划针找正偏心轴圆周线

划线盘的划针找正偏心轴的圆周线，如图6.34所示，调整四爪卡盘四个爪的位置，直至工件转一圈，划针的轨迹于划线偏心园的圆周重合，则偏心轴轴线与车床主轴回转中心线重合，然后通过工件外园上的水平线校正轴线的平直度，即可加工出偏心工件。

（3）双重卡盘车偏心

批量加工长度较短，偏心距不大的偏心工件时，为减少找正偏心时间，可用双重卡盘车偏心工件。

该方法是将三爪卡盘装夹在四爪卡盘中，并将一根光轴装夹在三爪卡盘中，用百分表垂直预压在光轴上固定，由四爪卡盘带动光轴转动，调整四爪卡盘卡爪，直至光轴的轴心线于主轴回转中心重合。将百分表调零，调整四爪卡盘，使三爪卡盘和光轴一起向上偏移一个偏心距ｅ，其大小可由百分表控制，卸下光轴，装上要加工的工件，即可加工出偏心工件。该方法一批工件中只需校正一次偏心。如图6.35所示。

图6.35双重卡盘车偏心示意图

（4）用花盘车削偏心工件

该方法适用于工件长度较短，偏心距较大，精度要求不高的偏心孔加工。

操作前，先将外园和端面加工好，在端面上划出偏心孔的轴线和圆周线，用压板将工件装夹在花盘上，用划针盘校正偏心孔圆周，调整工件的位置，使偏心孔的轴心线与主轴回转轴线重合，夹紧即可加工偏心孔。如图6.36所示。

主轴中心孔A，车外圆即可加工出外圆D，再用双顶尖顶住偏心孔B1，可加工出偏心轴d1，用双顶尖顶住偏心孔B2，可加工出偏心轴d2。

图6.41 用双顶尖法安装曲轴

（2）偏心夹板装夹法

当工件两端不能打中心孔时，加工曲轴可用偏心夹板法装夹工件，如图6.42所示，该偏心夹板有两种，一种是圆形偏心夹板，如图6.42（a）所示，另一种是有辅助基准的偏心夹板，如图6.42（b）所示，在这两种夹板上都钻有分度很精确的中心孔，工件装夹时，只

图6.42用偏心夹板装夹曲轴

a)用圆形偏心夹板装夹曲轴b)用带辅助基准的偏心夹板装夹曲轴

需将偏心夹板装在曲轴主轴的两端，使夹板上的中心孔对准曲轴偏心轴线固定，然后用双顶尖顶住偏心夹板上的偏心中心孔即可以加工出所需的偏心轴。

安装偏心夹板后必须进行校正，如图6.42（a）所示，圆形偏心夹板校正时，先将工件放在平板上的V型块上,两端套上圆形偏心夹板，用高度游标卡尺根据偏心板偏心中心孔的位置，找正各曲柄颈的中心，使偏心板的中心孔与曲柄颈偏心轴线重合，锁紧偏心板。如图6.42（b）所示，带辅助基准的偏心夹板校正时，先在曲柄颈下面垫上千斤顶，用高度游标卡尺根据偏心夹板的偏心中心孔位置，找出各曲轴颈的中心后，将偏心夹板锁紧。对已粗加工过的曲轴，还可以用组合量块来代替千斤顶校正。

（3）、偏心卡盘装夹法

偏心卡盘装夹法如图6.43所示，其偏心卡盘有花盘1，丝杠2，偏心卡盘体4、分度盘9组成，偏心卡盘体又由盖板3和测量头7、8，平衡铁6组成。并在车床尾座装有相同的偏心体，两者保持同位。

装夹曲轴时，只需先将花盘1与机床主轴的连接盘紧固，将曲轴柄通过偏心卡盘的半圆

图6.43 用偏心卡盘装夹曲轴

弧定位元件定位后由盖板3锁紧在偏心卡盘体上，由丝杠2带动偏心卡盘体的上下移动，来调整偏心距，偏心距的大小则通过两测量头7、8测量，偏心调好后用T型螺栓锁紧即可进行加工了。当一个曲柄颈加工完毕后，松开盖板3，使曲轴可转动，拉出定位销10，转动分度板9进行分度，使曲轴转过一定角度，到达第二个曲柄颈位置，将定位销10插入分度板9固定，锁紧盖板3，将曲轴夹紧，即可加工第二个曲柄颈，以此类推可以加工出第三、第四个等等的曲柄颈。

2. 增加曲轴加工刚性的方法

曲轴由于重心不稳，再加上有的是长轴，所以加工时刚性较差，必须通过一定的方式增加刚性。常用的增加曲轴的刚性的方法有：中心架法、支撑螺钉法、凸缘压板法等。

（1）支撑螺钉法

如图6.44所示，在不加工的曲柄颈上的主轴颈之间装上支撑螺钉，用以增加刚性，并使螺钉的支撑力合适，确保不会使曲轴变形，旋转时也不会甩出即可

（2）凸缘压板法