車加工技能競(jìng)賽中偏心件的加工方法

郝新成

摘 要：在各類車加工技能競(jìng)賽中，偏心件的加工已經(jīng)較多的出現(xiàn)在競(jìng)賽題目中，它是普通車床加工中必須解決的一個(gè)課題，裝夾找正困難，加工有一定難度。針對(duì)車加工技能競(jìng)賽中的要求，根據(jù)偏心工件的原理，給出合理加工方法，并結(jié)合實(shí)例合理安排工藝，順利解決了車偏心零件的問題。

關(guān)鍵詞：技能競(jìng)賽；偏心件；車加工

中圖分類號(hào)：TH162 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.02.005

0 引言

第44屆世界職業(yè)技能大賽中，我國選手摘金奪銀，取得了輝煌的成績，職業(yè)技能競(jìng)賽可以為國家選拔人才，推進(jìn)職業(yè)教育改革的向前發(fā)展，促進(jìn)人才培育和教學(xué)質(zhì)量提高。在各類職業(yè)技能競(jìng)賽中，試題的選擇尤為重要，車加工技能競(jìng)賽中，偏心件的加工可以顯示出選手對(duì)車加工技能的掌握情況。能夠用常用的夾具，簡(jiǎn)單的方法，找正偏心，加工出合格產(chǎn)品，是選拔技能人才的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，偏心件的加工雖有一定難度，找正麻煩，精度不易保證，但只要掌握其原理與方法，就可以在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)加工出合格的產(chǎn)品。

1 三爪卡盤加工偏心原理

在車床上加工偏心件的方法有很多，而在車加工技能競(jìng)賽中，受限于時(shí)間和大賽要求，只允許使用三爪自定心卡盤加墊片的方法車削偏心，這種方法操作簡(jiǎn)單，加工偏心部分較短，偏心距e<6 mm，其加工方法如下：在三爪自定心卡盤的其中一個(gè)卡爪上增加一個(gè)墊片，使其產(chǎn)生偏心來加工，如圖1所示。墊片厚度可用公式來計(jì)算：

x=1.5e+k

k≈1.5⊿e

⊿e=e-e測(cè)

其中，x為墊片厚度，e為工件偏心距，k為偏心距修正值，其正負(fù)值按實(shí)際結(jié)果確定，⊿e為試切后的實(shí)際偏心距。

例如：車削偏心距e=2 mm的工件，求墊片的厚度x是多少？

解：先不考慮修正值，按近似公式計(jì)算墊片厚度

x=1.5e=1.5×2=3 mm

墊入3 mm的墊片進(jìn)行試車削，檢查試切后的偏心距，如果實(shí)測(cè)偏心距為2.04 mm，則偏心距誤差為⊿e=e-e測(cè)=2-2.04=-0.04 mm，那么偏心距修正值為k≈1.5⊿e=1.5×（-0.04）=-0.06 mm，故墊片的厚度正確值為x=1.5e+k=3-0.06=2.94 mm。

2 三爪卡盤加工偏心過程

第一步，根據(jù)圖紙，首先選好車偏心前的裝夾位置，即墊墊片的基準(zhǔn)外圓，這是非常關(guān)鍵的，若找不好基準(zhǔn)外圓，偏心是不易車準(zhǔn)確的，要求此外圓的粗糙度要低于Ra3.2，尺寸根據(jù)實(shí)際情況而定，如車削如圖2所示偏心零件，其基準(zhǔn)外徑選48外徑。也可以選用工藝外圓，用過之后再車掉。內(nèi)外偏心配合的零件，裝夾位置的外徑要盡可能一致。第二步，制作墊片，選擇的材料和加工材料要盡可能一致，這樣夾緊時(shí)工件的變形和墊片的變形是一致的，偏心距容易保證。墊片形狀如圖3所示，此圓弧形墊片的厚度尺寸在車床上容易獲得，墊片的內(nèi)孔根據(jù)三爪夾持部分的外徑加大0.5 mm來確定，墊片的厚度為根據(jù)偏心距計(jì)算的尺寸，用厚度千分尺來測(cè)量，墊片的寬度以10 mm為宜，過寬不易校正，過窄工件夾不牢。例如車削如圖2所示偏心零件，則其偏心墊片的尺寸如圖4所示。在車床上加工成型后，再用手鋸分割成四塊即可使用。第三步，裝夾找正，這是加工偏心的關(guān)鍵，在其中一個(gè)卡爪上墊上墊片，偏心的車削部位要盡量靠近卡爪，墊片要墊在卡爪內(nèi)，然后夾緊工件，但不能用力過大，以能輕敲動(dòng)工件為宜。要找正偏心，首先準(zhǔn)備好磁力表座和大量程的百分表（工件偏心距的2倍）。校正工件偏心部位軸線與工件軸線的平行度。若工件的端面較大，則把表頭指在端面上，如圖5所示位置，直接找正端面與回轉(zhuǎn)軸線的垂直度，用手轉(zhuǎn)動(dòng)卡盤，表針的擺動(dòng)要在平行度公差的一半以內(nèi)，注意表頭盡量靠近端面的外徑處；若工件的端面較小，表頭無法依靠，則在外徑上找正工件的直線度，把表頭放在工件外圓表面，移動(dòng)大滑板，觀察表針擺動(dòng)情況，轉(zhuǎn)動(dòng)卡盤90°，在外圓表面的另一個(gè)位置上，用同樣的方法找正直線度，這樣就能保證工件軸線與工件偏心部位軸線的平行度，通常需要多次反復(fù)校正才能找正。完成平行度粗校之后，夾緊工件，檢查平行是否發(fā)生變化，若有變化需要用上述方法再次校正，若平行度正確，就可以把表頭指向工件的外圓表面，轉(zhuǎn)動(dòng)卡盤一周，觀察表針的擺動(dòng)在工件偏心距的2倍范圍之內(nèi)，則偏心距符合圖樣要求，如不在范圍之內(nèi)，則需要根據(jù)實(shí)測(cè)偏心距調(diào)整墊片厚度，調(diào)整好墊片后，用上述方法再次測(cè)量偏心距，直至偏心距符合圖樣要求，注意在更換墊片后，第二次墊的墊片還要墊在上一次墊片的位置。第四步，車削加工，競(jìng)賽件的偏心部位長度一般較短，偏心距也不大，故選用車刀以鋒利為主，選用前角較大的硬質(zhì)合金車刀，轉(zhuǎn)速在700 r/min，吃刀深度1 mm左右，走刀量0.1 mm/r，一般第一刀是斷續(xù)切削，因此要注意對(duì)刀時(shí)深度不能太大。第五步，倒角去毛刺，為達(dá)到圖樣配合要求，還要做好偏心部分的倒角與去毛刺，工件卸掉之后，倒角就很難進(jìn)行了，若沒有清角，配合件不易安裝且影響外觀。

3 技能競(jìng)賽件車削加工實(shí)例

加工如圖6所示車加工技能競(jìng)賽配合件。

（1）分析圖樣，確定加工所用的工、夾、刀、量具。此配合件由三個(gè)零件組成，包括偏心配合，錐度配合，梯形螺紋配合，配合精度要求較高，其單件的加工幾乎包含了車加工的所有內(nèi)容，車外圓、內(nèi)孔、溝槽、錐度、特形面、梯形螺紋等，加工時(shí)所需的刀具較多，有90°偏刀、切槽刀、鉆頭、內(nèi)孔車刀、梯形螺紋刀等，競(jìng)賽只配備三爪自定心卡盤，偏心部分只能采用三爪墊墊片的方法加工，要提前準(zhǔn)備好墊片；根據(jù)圖樣，選擇自帶的量具，主要包括：游標(biāo)卡尺、千分尺、圓弧樣板、磁力表座等。

（2）加工步驟，根據(jù)競(jìng)賽所給毛坯50 mm×200 mm原材料，應(yīng)先加工件3，再加工件1，最后加工件2。遵循基軸制原則，先加工件3，車好外梯形螺紋可以當(dāng)做塞規(guī)使用，直接測(cè)試內(nèi)螺紋；然后加工件1的外錐，外錐加工完成后，當(dāng)做錐度塞規(guī)，測(cè)試件2的內(nèi)錐配合間隙。那么加工件3時(shí)要分為粗、精加工，粗加工用一夾一頂?shù)姆椒ūM快完成，精加工在兩頂尖間加工完成，為保證軸上偏心部位的正確性，偏心部分應(yīng)在精加工軸上外圓之后加工，具體操作如下，在兩頂尖間完成除偏心和圓弧部分外徑的所有尺寸，三爪卡盤夾持圓弧部分所留外圓表面，墊墊片找正，車削偏心外圓至圖樣，然后夾持32外徑，車圓弧部分至圖樣要求。加工件2時(shí)，先加工外徑和錐孔部分至圖樣，切斷工件保證總長，然后掉頭用三爪卡盤夾持48外徑，墊墊片裝夾找正，車偏心內(nèi)孔至圖樣要求，加工時(shí)要注意：軸和孔的偏心要放在最后工序加工，加工完偏心軸緊接著加工偏心孔，加工時(shí)要把墊片放在同一個(gè)卡爪上，這樣使兩個(gè)件的裝夾位置保持一致，更有利于偏心找正。

總之，車加工技能競(jìng)賽中，要保證零件的質(zhì)量，特別是加工偏心部分，一定要認(rèn)真分析圖紙，找好基準(zhǔn)裝夾外圓，找正偏心，就能順利的加工出合格的零件。

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