在机械传动中,回转运动变为往复直线运动或直线运动变为回转运动,一般都用偏心轴或曲轴来完成,如车床主轴箱中的偏心轴、汽车发动机中的曲轴等。外圆与外圆、内孔与外圆的轴线平行但不重合的工件,称为偏心工件(如图)。其中,外圆与外圆偏心的工件称为偏心轴(图a);内孔与外圆偏心的工件称为偏心套(图b),两轴线之间的距离称为偏心距e。曲轴实质上是形状比较复杂的偏心轴。


车削偏心的基本原理是:把所要加工偏心部分的轴线找正到与车床主轴轴线重合,但应根据工件的数量、形状、偏心距的大小和精度要求相应地采用不同的装夹方法。

车削偏心工件的方法

1.在两顶尖间车偏心轴

一般的偏心轴,只要两端面能钻中心孔,有鸡心夹头的装夹位置,都可以用在两顶尖间车偏心的方法,如图所示。因为在两顶尖间车偏心轴与车一般外圆没有很大区别,仅仅是两顶尖顶在偏心中心孔中加工而已。这种方法的优点是偏心中心孔已钻好,不需要花费时间去找正偏心;定位精度较高。


2.在四爪单动卡盘上车偏心工件

对长度较短,外形复杂,加工数量较少且不便于在两顶尖间装夹的偏心工件,可装夹在四爪单动卡盘上车削。

在四爪单动卡盘上车削偏心工件时必须将已划好的偏心轴线和侧母线找正。先使偏心轴线与车床主轴轴线重合(如图),再找正侧母线,工件装夹后即可车削。


3.在三爪自定心卡盘上车偏心工件

长度较短,且偏心距较小(e≤6mm)的偏心工件,也可以在三爪自定心卡盘的一个卡爪上增加一块垫片,使工件产生偏心来车削,如图所示。垫片厚度可用以下近似公式计算:


                   x=1.5e+k

                   k≈1.5eΔe

                   Δe=e-e

式中        x——垫片厚度,mm;

                e——工件偏心距,mm;

                k——偏心距修正值,其正负值按实测结果确定,mm;

                Δe——试切后的实测偏心距误差,mm;

                e——试切后的实测偏心距,mm。

4.在双重卡盘上车偏心工件

将三爪自定心卡盘装夹在四爪单动卡盘上,并移动一个偏心距e。加工偏心工件时,只需把工件装夹在三爪自定心卡盘上就可以车削,如图所示。这种方法第一次在四爪单动卡盘上找正比较困难,但是,在加工一批工件的其余工件时,则不需找正偏心距,因此适用于加工成批工件。由于两只卡盘重叠在一起,刚度不足且离心力较大,切削用量只能选得较低。此外,车削时尽量用后顶尖支顶,工件找正后还需加平衡铁,以防发生意外事故。


这种方法只适宜车削偏心距不大(e≤5 mm)且精度要求不高,批量较小的偏心工件。

5.在花盘上车偏心工件

加工长度较短、偏心距较大(e≥6 mm)的偏心套时,可以装夹在花盘上车削。

在加工偏心孔前,先将工件外圆和两端面加工至要求后,在一端面上划好偏心孔的位置,然后用三块压板均匀地把工件装夹在花盘上,并在花盘靠近工件外圆处,装上两块成90°位置分布的定位块,以保证偏心套的定位要求,如图所示。


6.在偏心卡盘上车偏心工件

车削精度较高、批量较大的偏心工件时,可以用偏心卡盘(如图)来车削。偏心卡盘分两层,底盘用螺钉固定在车床主轴的连接盘上,偏心体与底盘燕尾槽相互配合。偏心体上装有三爪自定心卡盘。利用丝杠来调整卡盘的中心距,偏心距e的大小可在两个测量头之间测得。当偏心距为零时,两测量头正好相碰。转动丝杠时,测量头逐渐离开,离开的尺寸即为偏心距。两测量头之间的距离可用百分表或量块测量。当偏心距调整好后,用4只方头螺栓紧固,把工件装夹在三爪自定心卡盘上,即可进行车削。

由于偏心卡盘的偏心距可用量块或百分表测得,所以可以获得很高的精度。其次,偏心卡盘调整方便,通用性强,是一种较理想的车偏心夹具。


7.在专用偏心夹具上车偏心工件

(1)用偏心夹具车偏心工件 加工数量较多,偏心距精度要求较高的工件时,可以制造专用偏心夹具来装夹。如图所示,偏心夹具2或6分别装夹在三爪自定心卡盘1或5上。夹具中预先加工一个偏心孔,其偏心距等于偏心工件4或7的偏心距e,工件就插在夹具的偏心孔中。可以用铜头螺钉紧固,如图a所示;也可以将偏心夹具的较薄处铣开一条狭槽,依靠夹具变形来夹紧工件,如图b所示。


(2)用偏心夹具钻偏心中心孔 当加工数量较多的偏心轴时,用划线的方法找正中心来钻中心孔,生产率低,偏心距精度不易保证。这时可将偏心轴用紧定螺钉装夹在偏心夹具中,用中心钻钻中心孔,如图所示。工件调头钻偏心中心孔时,只把夹具调头,工件不能卸下,再装夹在软卡爪上。偏心中心孔钻好后,再在两顶尖间车偏心轴。



知识点词条:车削偏心工件的方法


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车削偏心工件的方法
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