偏心轴加工工艺分析

中心孔是轴类零件常用的基准 ，是轴类零件 的工 艺基准 ，也是轴类零件 的测量基准 ，所以中心孑 Ｌ 对轴 类零件 的作用非常重要… 。在采用车床加工如图 Ｉ 所 示 偏心轴类零件 时 ，一般要采用车夹具安装 ，若 为单 件小批量生产 ，则会造成生产成本相对较高 。合 理安 排加工工艺 ，设计偏心套作为定位元件 ，用 中心孔作 为定位基准 ，符合 “ 基准重合 ” 、“ 基准 统一 ” 等原
图 ３ 半精加工
．
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至此 ，为后 续 加 工 提 供 了中心 孔定 位基 准 。在两 对 中心孔 的加 工 过程 中，选 择 ４ ， １ ｍ ｍ高 速钢 中心钻 ，根据 Ｇ Ｂ ／ Ｔ １ ４ ５ － ２ ０ ０ １ ，其 尺寸 与结 构 如图 ４所示 ，可 以看 出：
－
ｍ ｍ外 圆轴线 与 ４ ， ５ ０ ． ５ ： ０ 。 ． 。 １ ｍ ｍ孔轴线距离尺寸设计为
２ ． ３ ５± ０ ． ０ ５ ｍ ｍ；在 设 计偏 心套 孔 尺寸及 其 公差 时 ，
装夹 ８ ． ５ ｍ ｍ外 圆 ，车 外圆 ，钻 中心孔 ，调头 装夹 ６ ４ ０ ． ５ ｍ ｍ 外 圆 ，钻 中心 孔 ，工 序 图 如 图 ３所
２ 加工 工艺 分析 在 加工 工艺 过程 中 ，工序 （ ２ ）一 （ ４ ） 在为 后 续磨 削主要 加工 留有合适 的磨 削余量 （ ０ ． ５ ｍ ｍ） 的 同时，也提供 了统一 的中心孔定位基准。 根据偏心轴轴线尺寸精度要求 ，轴线距离尺寸为
２ ． ５ ０
∽ｍ ｍ，取其平均尺寸及公差 为 ２ ． ３ ５± ０ ． １ ５ ｍ ｍ， 设计基准为 ４ ， ５ ０ ． ５ ｍ ｍ外 圆，采用偏 心套定 位 ４ ， ５ ０ ． ５ ｍ ｍ加工 ８ ． ５ ｍ ｍ外 圆时 （ 工序 ３ ） ，定 位基 准为 ０ Ｕ ＿ ｍ ｍ轴 线 ，符合 基 准不 重合 原则 ，存 在 基准
第１ ４期
王文浩 等 ：偏心轴加工工艺分析
・ ２ ５・
装夹 左端 ，车 右端 面 及外 圆 ４ ， ５ ０ ． ５ ０ 。 ∞ｍ ｍ，留
（ ９ ）攻螺纹 。
（ １ ０ ）检验 。
０ ． ５ ｍ ｍ加工余 量 ，用 ４ ， １ ｍ ｍ标 准 中心钻 中心孔 ， 调头装夹右端 ，车左 端面取 总长 ９ ０ ｍ ｍ，钻 中心孔 。 工序图如图 ２ 所示 。
（ ３ ）铣平 面 ，保证尺寸 ３ ５ － ０ ｍ ｍ。
（ ４ ）线切 割加工偏 心 套 ，先加 工 内孑 Ｌ 后 加 工外
圆。
３ 结 束语 实践证 明：采 用偏 心套作为定位元件 ，加工偏心 轴各段外 圆 ，易 于保证 偏 心轴 各段 外 圆轴线 距离 尺 寸 ，可 以为 中心孔加工提供准确可靠的定位基 准。磨 削零件各外 圆表面采用对应 的两 中心孔一夹一顶的安 装方 式 ，有利 于保证零件 的加工精度 ，同时避免设计 复杂的车夹具 ，缩短生产周期 ，提高生产率 。
机床与液压
（ ２）
第４ １ 卷
和进 给速度 Ｖ ＝Ｎ ・Ｚ・ 计算 ，可得 出直径 １ ８ ０ ｍ ｍ精镗刀 的转速 １ ８ ０ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ 进给速 度 （ ３ ）
２ Ｏ～ ４ ０℃内 ，温度 对铸铁 工件 的影 响还是 比较 均 匀 的。对 Ｇ － ６ １ ５ ０主轴箱 内孔加工来 说 ，在其 材料 受 温 度影 响范 围内，温度平均每上 升 １ ｃ Ｉ ＝ ，工件内孔会变 大０ ． ０ ０ １ ｍ ｍ。这看似 非常微妙 的变化 ，但对 高精 密 的机械加工来说影响非常大 ，所 以要充分考虑环境温 度 这一影 响因素 。因此在机床 上加工该直径 为 １ ８ ０或 １ ６ ０ ｍ ｍ的轴承孔 时 ，就不能 直接镗 到该孔 的尺寸要 求公差 内。根据作者经验应该将最后精镗控制公差在 ＋ ０ ． ０ ０ ５～＋ ０ ． ０ １ ｍ ｍ之 间 ，在此 范 围内 比较 安全 和 稳定 ，但 难 度却 是 非 常 大 。若 是 小 于 ＋０ ． ０ ０ ５ ｍ ｍ， 通 常拆下来之后要翻修 ，若是 大于 ＋ ０ ． ０ １ ｍ ｍ则 很危 险。这对 于新手或是没掌握机床性能 以及温度差造成 的缩小量的人来说 ，就会造成工件翻修或者废掉 。一 般如此高精度的轴承孔需要配合三坐标来检验最后结 果 ，以保证质量合格。
的设计 与加工方法并分析其对加工精度 的影响 ，阐述多 中心孔在加工中的特殊要求。 关键词 ：中心孔 ；偏心套 ；偏心轴 ；加工工艺 中图分 类号 ：Ｔ Ｈ １ ６ 文献标识码 ：Ｂ 文章编号 ：１ ０ ０ １— ３ ８ ８ １（ ２ ０ １ ３ ）１ ４— ０ ２ ４—２
Ｓ ｔ ｕｄ ｙ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ Ｐｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ Ｔｅ ｃ ｈｎｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ Ｅｃ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｓ ｈａ ｆ ｔ
中心 孔 大 端 直 径 为 ２ ． １ ２ ｍ ｍ，两 中 心 孔 的 距 离 尺 寸 Ｚ ： ２ ． ３ ｍ ｍ，确保两 中一 ６ ， ： ｆ Ｌ
｛ ］ 卜 ＿ ＿ １ Ｊ
、
目
图 ５ 偏心套零件 图
（ １ ） 下 料 。材 料 为 ４ ５号 钢 ，毛 坯 为 ８ ０ ｍ ｍ× ８ ０ ｍ ｍ× ４ ０ ｍ ｍ方料 ｏ
图 ４ 中心 孔 尺
（ ２ ）调制处理。调质 到 Ｈ Ｒ Ｃ ２ ８ — ３ ２ 。
寸 与结 构 不发 生 干涉 ，有 利 于定 位 准 确可靠 。工序 图如 图 ４所示 。 （ ４ ）精加工 采用 中心孔一 夹一顶定位方 式 ，磨 削各外 圆至图 样尺 寸［ ６ ］ 。在磨削 之前 ，通 过静平 衡实 验合 理配重 ，
（ ２ ）粗加工 图 １ 零件图
收 稿 日期 ：２ ０ １ ２— ０ ５—２ ４
作者 简 介 ：王 文浩 （ １ ９ ７ １ 一） ，男 ，在 职硕 士 研究 生 ，讲 师 ，主要 研究 方 向为先 进 加 工 技术 及 制造 自动 化 。Ｅ —ｍ ａ ｉ ｌ
ｗｗｈ ２０ ０２ａ ＠ １ ６３． ｃ ｏ ｍ。
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｆ ｏ ｒ ｔ ｙ ｐ ｉ ｃ ａ ｌ ｐ ａ ｒ ｔ ｓ ｏ ｆ ｅ ｃ ｃ ｅ ｎ ｔ ｉｃ ｒ ｓ ｈ ａ ｆ ｔ ，ｔ ｈ ｅ ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｓ ｃ ｈ ｅ ｍｅ ｔ ｏ ｇ ｕ ａ ｒ ａ ｎ ｔ ｅ ｅ ｅ ｃ ｃ ｅ ｎ ｔ ｉ ｒ ｃ ａ ｘ ｉ ｓ ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｄ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ｗ ａ ｓ ｓ ｔ ｕ ｄ ｉ ｅ ｄ ｂ ｙ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｅ ｃ ｃ ｅ ｎ ｔ ｉｃ ｒ ｓ ｌ ｅ ｅ ｖ ｅ ｔ ｏ ｃ ｌ ａ ｍｐ ｔ ｈ ｅ ｗｏ ｒ ｋ ｐ ｉ ｅ ｃ ｅ ．Ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ
ｅ ｃ ｃ ｅ ｎ ｔ ｉｃ ｒ ｓ ｌ ｅ ｅ ｖ ｅ ｗ ｅ ｒ ｅ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ，ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｉ ｔ ｓ ｉ ｎ ｌ ｆ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ ｔ ｏ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｅ ｃ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ ｗ ａ ｓ ａ ｎ ｌｙ ａ ｚ ｅ ｄ ．Ｔ ｈ ｅ ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ｌ ａ ｒ ｅ ｑ ｕ ｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｉ ｎ ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ
图 ２ 粗 加 工
（ ３ ）半精加工 用偏心 套装 夹 ４ ， ５ ０ ． ５ ０ 。 。 ｍ ｍ 的外 圆上 ，用 机床
三爪夹在偏心套上 ，加工工件 的左端 。
不重 合 误 差 。加 工 时采 用 三爪 自定 心 卡 盘 装 夹 ， ４ ６ ０ ０ 。 ． 。 ｍ ｍ外 圆 ，基 准 位移误 差 △ ｙ＝ ０ ，为 保证 定 位误 差 Ａ Ｄ≤Ａ Ｂ ＝１ ／ ３×０ ． ３＝０ ． １ ｍ ｍ，将 ４ ， ６ ０ ０ － Ｄ ＿ ０ ５
示。
取直径尺寸为 ４ ， ５ ０ ． ５ ： ０ 。 ． 。 １ ｍ ｍ，且 留有最小 间隙 Ｘ …＝ ０ ． ０ ５ ｍ ｍ，以便 于装夹 ，同时采用三爪 自定心 卡盘装
夹时通过偏 心套使 夹紧变形得 以补偿 ，不影 响定位精
度。
偏心套零件图如图 ５所示 ，加工工艺如下 ：
Ｈｅ ｆ ｅ ｉ Ａｎ ｈ ｕ ｉ ２３ ００ ０ ９， Ｃｈ ｉ ｎ ａ：
２ ． Ａ ｎ ｈ ｕ ｉ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ｌ ａ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ｌ ａ ａ ｎ ｄ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｗｕ ｈ ｕ Ａ ｎ ｈ ｕ ｉ ２ ４ １ ０ ０ ０ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ｗ ＡＮＧ Ｗｅ ｎ ｈａ ｏ ｌ ’ ． ＣＨＥＮ Ｋｅ
（ １ ． Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｍ ｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ａ ｕ ｔ ｏ ｍｏ ｔ ｉ ｖ ｅ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ，Ｈｅ ｆ ｅ ｉ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ，
则 ，避免 因基准不重合 以及 多次装夹 而引起 的加工误
差 ，有利 于提高工件的加工精 度。但在偏心轴加工过 程 中 ，由于中心孔对加工精度的影响较大 ，加工要求
高 ，对中心孔提 出特殊 的要 。
１ 加工 工艺 过程 偏心轴零件如 图 １ 所示 ，材料 为 ４ ５号钢 ，单件 小批量 ， ５ ０ ： ｍ ｍ外 圆与其他外 圆轴 线在直 径方 向偏 离 ２ ． ５ ０ ∽ｍ ｍ，利用 中心孔定位 加工 此偏 心轴 时 ，中心孔 的加工是该零件加工的关键。 零件 加工工艺过程如下 ： （ １ ）下料 毛坯 尺寸为 西 ６ ５ ｍ ｍ ｘ ９ ３ ｍ ｍ。
２ ０ １ ３年 ７月 第４ １ 卷 第 １ ４期
机床与液压
ＭＡＣＨＩ ＮＥ ＴＯＯＬ ＆ ＨＹＤＲＡＵＬＩ ＣＳ
Ｊ ｕ １ ． ２ ０ １ ３
Ｖｏ １ ． ４ １ Ｎｏ ． １ ４
Ｄ ＯＩ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ １—３ ８ ８ １ ． ２ ０ １ ３ ． １ ４ ． ０ ０ ８
偏 心轴 加工 工 艺分 析
王 文 浩 ，陈科
（ １ ． 合肥工业大学机械与汽车Ｓ － 程学院，安徽合肥 ２ ３ ０ ０ ０ ９ ； ２ ．安徽机 电职业技 术 学 院，安徽 芜湖 ２ ４ １ ０ ０ ０ ）
摘要 ：通过分析偏心轴典型零件加工工艺 ，研究利用偏心套装夹工件 保证偏心轴轴线 中心距 的加 工方 案 ，提 出偏 心套
减少振动 。
（ ５ ）铣 ２ ８ ． ６ ｍ ｍ× ２ ８ ． ６ ｍ ｍ 四方平 面。 （ ６ ）铣 ３一Ｍ １ ０螺纹孔 。 （ ７ ）钻 Ｒ １ ／ ８螺纹底孔 。
（ ８ ）钻 ６ ４ｍ ｍ孔 。
（ 下转 第 ４ ２页） பைடு நூலகம்
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４ ２・
＝１ Ｔ 删 ／ ｌ ０ ０ ０
ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏｒ ｆ ｔ ｈ ｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｓ ｗｉ ｔ ｈ ｍｕ ｌ ｔ ｉ — ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｈ ｏ ｌ ｅ ｓ ｗｅ ｒ ｅ ｅ ｘ ｐ ｌ ａ ｉ ｎ ｅ ｄ ．
Ｋｅ ｙｗｏ ｒ ｄｓ：Ｃｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｈ ｏ ｌ ｅ； Ｅｃ ｃ ｅ ｎ ｔ ｉｃ ｒ ｓ ｌ ｅ ｅ ｖ ｅ； Ｅｃ ｃ ｅ ｎｔ ｒ ｉ ｃ ｓ ｈ ａ ｆ ｔ ； Ｐｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎｏ ｌ ｏ ｙ ｇ