典型偏心轴的工艺分析

典型偏心轴的工艺分析
08技师加工与维修
摘要：本文以带以较为典型的偏心件为例浅谈一下偏心轴的加工工艺，偏心轴一般是在三爪卡盘或在四爪上完成加工，在实际生产中,针对不同的偏心轴要合理的选择夹具。

四爪卡盘上加工安装、找正、相对麻烦，但适合偏心距较大的工件加工，对于长度较短，形状比较复杂，偏心距较小的工件也可以在三爪自定心卡盘上加工，同时还可以设计专用夹具，完成批量加工，本文重点以一个典型偏心轴在四爪单动卡盘上的加工工艺分析为例，并对其他加工方法做一介绍。

前言:偏心轴和偏心孔一般是将旋转运动转变成直线运动，或者是将直线运动转变成旋转运动，也可采用曲柄滑块机构实现，再生产生活中应用广泛，偏心零件的加工是机械加工中的难点，随着科学技术的发展，特别是数控技术的发展，市场对偏心零件的需求越来越多，要求也越来越高，非圆曲线的偏心轴套在数控上精确加工提供了可能，对此类零件的夹具需求也相应增加，偏心零件一般有光轴偏心，轴套偏心，和异形偏心，下面针对典型的偏心零件的车削简要说明
零件图如下
一、在四爪不定心上加工工艺分析：
1.1.分析零件图：
此件从结构上看加工内容较多,主要包括内孔，圆柱面，抛物线，材料为45钢，毛怌规格可选择80×85,其中零件的尺寸精度和对称度要求都比较高，特别是含有非圆曲线,所以很适合数控加工。

1.2.确定加工内容：
1 >平端面，车外圆为74mm至卡爪处。

2 >掉头平端面保证长度80mm车外圆至74mm。

3 >画线，在直径为74mm的端面划十字交叉线，并且划出偏心圆的十字交叉线，并将线引到工件的另一端，用来找正时用。

4 >钻23mm的通孔。

5 >车25H7至精度要求。

6 >车50mm至精度要求，保证1mm长度要求。

7 >孔口到角C1。

8 >掉头，用四爪单动卡盘装夹74mm外圆，伸出长度不小于55mm，并使直线和水平垂直，用百分表找正偏心距2.4mm车直径58mm外圆和抛物线至精度要求，控制45的尺寸。

9 >铜皮用四爪单动卡盘夹50mm外圆，按以前划的线找正偏心距2.4mm车70mm外经至精度要求。

10 >到角C1
1.3确定切削用量
切削用量一般原则是先确定较大的背吃刀量,再选择较大的进给量,最后计算出切削速度
1 >确定被吃的刀量:一般情况切削用量的选择首先是选择较大的被吃刀量,提高加工效率,节省加工时间,但是车削偏心轴时，由于冲击较大，而且是断续切削，为保证工件形状和位置精度，被吃刀量不宜选择较大，所以粗车时选择a=2.5mm,精车选择a=0.3mm
2 >确定进给速度:粗车选择0.3mm／r精车选择0.15mm／r
3 >确定切削速度:
切削速度的选择有理论值和经验值,理论值是工人通过切削加工手册查表确定切削速度,经验值是根据工人长期的加工经验确定.粗车偏心时，防止冲击力过大，切削速度不宜过大，V=90,又因为V=πnd/1000,所以N=1000v/nd=380r/min,
精车时为保证光洁度，尺寸精度，和消除基削留切削速度可以选择较大的切削速度，所以选择的是硬质合金刀，硬质合金刀在承受高速切削时，不仅可以消除基削瘤，还可以提高合金刀的韧性，经过查表精车切削速度选择150m/min较为合适，计算转速n=800r/min
1.4切削液的选择:
硬质合金刀具有很好的热硬性，一般不用切削液，若使用可以选择5%~10%的乳化液，但要注意浇注时应连续、充分以免产生较大的应力损坏刀具，精加工时主要作用是减小表面粗糙度和提高加工质量选择有良好润滑性的切削液,但是在生产实际中粗精加工大多是用同一种切削液，以提高生产效率，所以选择时要综合考虑，可以选择浓度较高的乳化液，所以这里选择10%的乳化液。

1.5刀具的选择
据根加工要求和各工步加工表面形状，可全部选择机夹可转位车刀，具参数见刀具卡片。

机床的选择:根据零件图样选择法拿克系统CK6140
二、在三爪自定心卡盘上加工工艺分析
四爪单动卡盘车削偏心轴时,安装,装夹,找正相当麻烦,要求工人有熟练高超的四爪单动卡盘找正技能,对于长度较短,形状比较简单,加工数量较多的偏心工件也可以在三爪自定心卡盘上加工,其方法是在三爪中
的任意一个卡爪与工件接触面之间垫一块预先选好的垫片,此方法用于精度较高的偏心工件
垫片厚度的计算:垫片厚度X可以按下列公式计算
X=1.5e±k
K≈1.5△e
公式中的x为垫片厚度
e~~偏心距
k为偏心距修正值
△e为试切后的修正
比如例图中偏心距为2mm
其垫片厚度x=1.5e=1.5×2=3mm
垫入3毫米后进行试切检查其偏心距为2.05mm
偏心距误差△e=2.05-2=0.05
K=1.5△e=1.5×0.015=0.075mm
由于实际偏心距比实际的要大,贼垫片的厚度正确值X=1.5e-k=1.5×2-0.075=1.925mm
所以本例题中用三爪自定心卡爪在车削直径58时垫片厚度为1.925mm
由于此图是偏心工件中的对称偏,即在车削直径为70的外圆时垫片的厚度为1.925×2=3.85mm
这里的加工方案与四爪单动卡盘一样,不在介绍
注意＞垫片要选择硬度较大的,同时要做成与卡爪圆弧相同的圆弧面,要防止偏心距误差。

三、采用专用夹具工艺分析
如下图所示
在实际生产中有时需要精度较高、数量较大、需要长做的偏心轴工件，同时也考虑到工人的劳动强度，和技术水平，在偏心轴的加工中除了采用以上两种，还可以设计专用夹具，如下图所示在用三抓自定心卡盘夹持一个事先做好的偏心套，为保证产品能达到合格要求，偏心套的偏心距和要加工的产品偏心距必须相同，夹具体的一端可抵在卡盘的平面上，偏心件套和零件采用过盈配合，并用铜螺钉固定，也可将夹具体铣出一条窄槽，依靠夹具变形来夹紧工件。

四、椭圆参考程序
O1234
M03s400
……
#1=15
#2=40
WHILE[#1GE#2]DO1
#3=#1+27.5
#4=-7*SQRT[1-#3*#3]/12.5*12.5]
#1=#1-0.5
G01X[2*#4]Z[#1]
END1
……
G00X100
Z100
M05
M30
偏心车削时注意事项：
1切削偏心圆，切削余量不均匀，又是断续切削，所以外圆车刀切削刃取负刃倾角，提高抗冲击力
2开始车削前还应使刀具定位点远离工件后在启动车床。

小结
本课题通过一个较为典型的偏心零件图，分析了典型偏心轴的加工工艺过程，通过这次论文设计让我初步掌握了技师论文的一般设计过程，更重要的是对以往学习的总结，也是对以往学习的检验，同时也让我明白学以致用的道理，由于水平极其有限，所写内容必然有很多不足，真心渴望读者能够批评指正
参考文献
1、任国兴主编. 机械制造基础. 机械工业出版社.
2、金大鹰主编. 机械制图 .机械工业出版社
3、肖继德主编.机床夹具设计.机械工业出版社。