小偏心距多偏心及双向偏心轴的加工方法

摘要

本发明公开了一种小偏心距多偏心的双向偏心轴的加工方法，该方法为：第一，加工轴坯，先根据A基准外圆的尺寸要求，将A基准的所有外圆加工至设计要求的尺寸，将偏心距为e1的A1基准外圆、e2的A2基准外圆、e3的A3基准外圆以至偏心距为en的An基准外圆，均加工到一定的尺寸，并在轴端加工出工艺搭子；第二，制作偏心调整套，其偏心距为e；第三，A1基准外圆的加工，将偏心调整套装在工艺搭子上，调整偏心距e1；用偏心调整套带动偏心轴旋转，车削A1基准的偏心外圆至要求尺寸；第四，加工A2、A3……An基准外圆，步骤同“第三，A1基准外圆的加工”，只是调整需要的偏心距即可；第五，去除工艺搭子。本发明简单方便，经济实用。

说明书

技术领域：

本发明涉及一种机械加工方法，特别是涉及一种偏心轴的加工方法。

技术背景：

偏心轴大量地应用于各种机械传动装置中，特别是在渐开线少齿差行星齿轮减速器中的使用极为普遍。偏心轴有单向偏心(偏心方向一致)的，有双向偏心(偏心方向相反，成180°夹角)的；有大偏心距的(偏心距大于4mm)，有小偏心距的(偏心距小于4mm)；有只有一个偏心外圆的，有两个或两个以上偏心外圆的。对于大偏心距(偏心距大于4mm)的偏心轴，不管是单向偏心(偏心方向一致)的还是双向偏心(偏心方向相反，成180°夹角)的，不管是只有一个偏心外圆的，还是有两个或两个以上偏心外圆的，传统的加工方法有两种：一种方法是采用坐标镗床在轴的两端打中心孔及偏心中心孔的方法加工，因为偏心距大，有足够的打中心孔及偏心中心孔的位置，采用这种方法加工的偏心轴，其偏心距的加工精度取决于所打中心孔及偏心中心孔的精度，一旦中心孔及偏心中心孔加工完毕后，偏心距的加工精度就确定了，就不能再改变再调整了；另一种加工方法是只在轴的两端打中心孔而不打偏心中心孔，偏心外圆的加工采用专用的曲轴磨床磨削加工完成，采用这种方法加工偏心轴，其优点是偏心距的加工精度根据图纸的要求可高可低，适宜于大批量生产，缺点是需要专用的曲轴磨床，单件小批量生产时成本很高。对于小偏心距的偏心轴，尤其是双向偏心的偏心轴，或者虽然偏心方向一致但有两个或两个以上偏心外圆的偏心轴，就不能采用坐标镗床在轴的两端打中心孔及偏心中心孔的方法加工，原因很简单，因为偏心距太小，没有打中心孔及偏心中心孔的位置，因而只能采用专用的曲轴磨床磨削加工。正如前面所述，采用这种方法加工偏心轴，只适宜于大批量生产，单件小批量生产时成本很高。

发明内容：

本发明的目的在于：为小偏心距多偏心及双向偏心的偏心轴提供一种既简单方便又经济实用的加工方法，这种加工方法在普通车床或外圆磨床上进行，适宜于中小批量的生产。

本发明是这样实现的：第一，加工轴坯：首先，根据A基准的外圆的尺寸精度要求，采用精车或磨削的加工方法，将A基准的所有外圆加工至设计要求的尺寸，将偏心距为e₁的A₁基准外圆(1)、偏心距为e₂的A₂基准外圆(2)、偏心距为e₃的A₃基准外圆(3)以至偏心距为e_n的A_n基准外圆均加工到一定的尺寸，留有加工余量，同时在轴的两端各留一个工艺搭子(4)；其次，按要求加工轴两端的工艺搭子(4)；第二，制作偏心调整套(5)：偏心调整套(5)的槽高度中心对B基准的偏心距为e；第三，A₁基准外圆(1)的加工：将偏心调整套(5)装在被加工轴的两端工艺搭子(4)上，使两端偏心调整套(5)的偏心方向一致，且与A₁基准偏心外圆(1)的偏心方向相反；在车床上用两顶尖装夹，顶尖顶住两端偏心调整套的B基准中心孔；以A基准的任一外圆为基准，根据偏心距e₁的精度要求，用百分表或千分表测量，分别调整两端偏心调整套(5)上的螺钉(6)和螺钉(7)，调整至偏心量e₁；用卡爪夹紧偏心调整套(5)带动偏心轴旋转，车削A₁基准的偏心外圆(1)至要求尺寸；第四，加工A₂基准的偏心外圆(2)、A₃基准的偏心外圆(3)以至偏心距为e_n的A_n基准外圆：步骤同“第三，A₁基准外圆(1)的加工”，只是分别用A₂、A₃、A_n代替A₁，用e₂、e₃......e_n代替e₁即可；第五，在偏心轴尺寸都加工到位后，将两端工艺搭子(4)去掉。

在第一步骤中加工轴坯时，将偏心距为e₁的A₁基准外圆(1)、和偏心距为e₂的A₂基准外圆(2)、偏心距为e₃的A₃基准外圆(3)以至偏心距为e_n的A_n基准外圆，均留有2-3mm的加工余量；工艺搭子(4)的长度为25～40mm；工艺搭子(4)的外圆与A基准的同轴度小于0.01mm及台阶面与A基准的垂直度小于0.01mm；

在第二步骤中，偏心调整套(5)的偏心距e比e₁、e₂、e₃......e_n中的较大者大2-3mm；槽宽度与B基准的对称度小于0.01mm，槽的端面与B基准的垂直度小于0.01mm；制作2件；

在第三步骤中，当A₁基准偏心外圆(1)精度高、车削不能达到要求时，留0.2mm的余量，把两端偏心调整套(5)连同偏心轴一起取下转外圆磨床，以两端偏心调整套的中心孔为基准，磨A₁基准偏心外圆(1)至要求尺寸；其它基准偏心外圆车削不能达到要求时与此相同。

本发明的基本工作原理如下：

1、通过偏心调整套的槽30H7(₀^+0.021)与轴扁30h7(_-0.021⁰)的配合，控制了偏心外圆的偏心方向；

2、通过旋转偏心调整套上的螺钉，调整A₁基准偏心外圆或A₂及其它(多于两个以上的偏心距时)基准偏心外圆的偏心量；

3、通过车床或外圆磨床上两顶尖的压紧力，使偏心调整套的端面与轴的台阶面压紧，从而保证了轴的中心与偏心调整套中心平行。

本发明的有益效果是：简单方便，经济实用，适宜于中小批量的生产。

附图说明：

图1：小偏心距多偏心及双向偏心的偏心轴及工艺搭子示意图；

图2：图1中D-D剖视图；

图3：偏心调整套示意图、主视图；

图4：偏心调整套示意图、左视图。

具体实施方式：

本发明的实施例：

实施例1：

加工一批偏心轴，该偏心轴有两个偏心外圆，即A₁基准外圆1和A₂基准外圆2，并且两个偏心外圆的偏心方向相反，成180°夹角；A₁基准外圆1的偏心距为e₁＝3mm，A₂基准外圆2的偏心距为e₂＝3mm；

为了满足要求，采用如下的工艺过程和方法：

第一，轴坯的加工。

①根据A基准外圆的尺寸精度要求，采用精车或磨削的加工方法，先将A基准的所有外圆加工至图纸要求。A₁基准外圆1和A₂基准外圆2均留2-3mm的加工余量，同时在轴的两端各留一30mm长的工艺搭子4。

②按图1所示要求加工两端工艺搭子4，保证工艺搭子外圆与A基准的同轴度小于0.01mm及台阶面与A基准的垂直度小于0.01mm。

③按图1、图2所示要求将两端工艺搭子4铣成扁30h7(_-0.021⁰)，保证两端扁与A基准的对称度均小于0.01mm，且两端扁的平行度小于0.01mm。

第二，偏心调整套5制作2件，如图3、图4所示，保证槽30H7(₀^+0.021)与B基准的对称度小于0.01mm，槽的端面与B基准的垂直度小于0.01mm，槽对B基准的偏心距为e＝5mm；

第三，A₁基准外圆1的加工：

①将偏心调整套5装在轴的两端工艺搭子4上，两端偏心调整套5的偏心方向一致，且与A₁基准偏心外圆1的偏心方向相反；

②在车床上用两顶尖装夹，顶尖顶住两端偏心调整套5的中心孔，即图3所示的B基准；

③以A基准的任一外圆为基准，根据偏心距e₁的精度要求，用百分表或千分表测量，分别调整两端偏心调整套5上的螺钉6和螺钉7，调整至偏心量e₁＝3mm；

④四爪夹紧偏心调整套5带动偏心轴旋转，车削A₁基准外圆1至要求尺寸。如果A₁基准外圆1的尺寸精度较高，车削不能达到要求，则留0.2mm余量，把两端偏心调整套5连同偏心轴一起取下转外圆磨床，顶两端偏心调整套的中心孔，磨A₁基准外圆1至尺寸即可。

第四，A₂基准偏心外圆2的加工：将两端偏心调整套5均调转180°后装在轴的两端，e₂＝3mm，重复A₁基准外圆的加工步骤。

第五，当偏心轴加工完后，用车床车去两端工艺夹头。

实施例2：加工一批偏心轴，该偏心轴有三个偏心外圆，即A₁基准外圆1、A₂基准外圆2和A₃基准外圆3，A₁基准外圆1、A₂基准外圆2偏心在同一方向，A₃基准外圆3偏心在相反方向，即互成180°夹角；A₁基准外圆1的偏心距为e₁＝2.5mm，A₂基准外圆2的偏心距为e₂＝3.5mm，A₃基准外圆3的偏心距为e₃＝3mm；

为了满足要求，采用如下的工艺过程和方法：

第一，轴坯的加工。

①根据A基准外圆的尺寸精度要求，采用精车或磨削的加工方法，先将A基准的所有外圆加工至图纸要求。A₁基准外圆1、A₂基准外圆2和A₃基准外圆3均留2-3mm的加工余量，同时在轴的两端各留一个35mm长的工艺搭子4。

②按图1所示要求加工两端工艺搭子4，保证工艺搭子4的外圆与A基准的同轴度小于0.01mm及台阶面与A基准的垂直度小于0.01mm。

③按图1、图2所示要求将两端工艺搭子4铣成扁30h7(_-0.021⁰)，保证两端扁与A基准的对称度均小于0.01mm，且两端扁的平行度小于0.01mm。

第二，制作2件偏心调整套5，如图3、图4所示，保证槽30H7(₀^+0.021)与B基准的对称度小于0.01mm，槽的端面与B基准的垂直度小于0.01mm，槽对B基准的偏心距为e＝5.5mm；

第三，A₁基准外圆1和A₃基准外圆3的加工：

①将偏心调整套5装在轴的两端工艺搭子4上，两端偏心调整套5的偏心方向一致，且与A₁基准外圆1的偏心方向相反；

②在车床上用两顶尖装夹，顶尖顶住两端偏心调整套的中心孔，即图3所示的B基准；

③以A基准任一外圆为基准，根据偏心距e₁的精度要求，用百分表或千分表测量，分别调整两端偏心调整套5上的螺钉6和螺钉7，调整至偏心量e₁＝2.5mm；

④四爪夹紧偏心调整套旋转带动偏心轴，车削A₁基准外圆1至要求尺寸。如果A₁基准外圆1的尺寸精度较高，车削不能达到要求，则留0.2mm余量，两端偏心调整套5连同偏心轴一起取下转外圆磨床，顶两端偏心调整套5的中心孔即B基准，磨A₁基准外圆1至尺寸即可。

A₃基准外圆3的加工与A₁基准外圆1的加工基本相同，因偏心在同一方向，只需要调整偏心距e₃＝3mm，在A₁基准外圆1加工完毕后依次进行)。

第四，A₂基准外圆2的加工：用A₂基准代替A₁基准、用e₂＝3.5mm代替e₁，重复A₁基准偏心外圆的加工步骤即可。

第四，当偏心轴加工完后用车床车去两端工艺夹头。