不同偏心距在数控车的批量生产

    周学民

    

    

    

    摘要：在机械传动中，要使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。本文就以在经济型数控车床上，依靠三爪自定心卡盘，然后跟据实践中得出的经验，设计一套简单的夹具，实现批量加工不同偏心距离的工件。

    关键词：夹具，偏心距，经济型数控车床

    0引言

    在数控车床上面加工偏心轴有多种方法，例如利用四爪单动卡盘、双重卡盘、花盘、偏心卡盘及专用偏心夹具等进行装夹加工。而本文要加工的零件是不同偏心距的偏心轴，偏心距分别为3mm、4mm、5mm三个系列，每个系列加工数量为100件。根据产品的要求，结合我们实际的生产条件，我们只有GSK980TDA经济型数控车床，没有四爪单动卡盘等其它通用及专用夹具，所以个人就设计了一套组合夹具，依托于三爪自定心卡盘的三爪，在加工不同偏心距零件时装入对应的标准块为垫块，配合加工程序，来实现不同偏心距系列零件的批量生产。

    1夹具设计与加工

    夹具一般由夹具体、定位装置及夹紧装置三部分组成。

    通常在三爪自定心卡盘上车偏心距e≤6mm的工件，可在其中一个爪子上垫加一定厚度的垫片，使工件产生偏心，然后再通过打表校正后进行加工就能实现。本文把得出的不同偏心距所需的垫片制成标准块，配合夹具体固定在三爪卡盘的其中一个爪子上，依靠三爪自定心卡盘进行偏心定位，满足我们的设计及加工要求。而具体垫片厚度可用以下近似公式计算：

    1.1标准块（垫片）的设计与加工

    标准块的设计图样为图（2）。

    （1）标准块厚度h值计算

    压杆材料为45#钢材，加工时，先采用线切割电火花机床在80×60×14的板料上面割出压杆的外形形状，四边留余量0.5mm，然后利用数控铣床手动编程加工外形及两平面至尺寸要求，最后进行淬火热处理，提高表面硬度。

    （二）夹具的装配

    夹具的总装配图如图（5）所示。

    通过总装配图，我们可以看出，该夹具必须先安装在三爪上面，然后把标准块置于夹具体与三爪的支持面上，调整锁紧螺杆即可把标准块与三爪之间的相对位置固定，当把工件装夹在三爪当中时，由于其中一个爪子被标准块垫高，夹紧时工件便会偏心相应的一个距离，从而实现偏心的加工。所以，此夹具是依托三爪卡盘，与三爪卡盘一起配合使用的组合夹具。

    2偏心轴加工工艺分析和编程

    根据生产单情况，毛坯坯料为45#钢材，尺寸为Φ40圆棒料，采用两台同型号的980TDA经济型数控车床同时分工合作加工，其中A机床开粗截料至尺寸Φ38*22；装上夹具体的B机床夹持Φ38外圆，同时加工Φ26外圆部分及Φ16内孔尺寸至尺寸要求；根据零件加工要求，确定了刀具材料。

    接下来是对加工程序进行编程，有个地方是与我们通常所用的程序结构不同的。就是两个在程序加工完毕，最后调是装在4号刀位的挡铁进行定位，以确定工件在工件坐标系中的位置，防止每次加工都要对刀操作；而相对于不同偏心系列的零件加工，只需更换组合夹具里面不同的标准块就可以实现加工了，加工程序却完全通用，不需更改。

    2.1产品加工与质量监控

    在此文中，我们批量加工这一偏心零件，是在三台机床上面分序合作完成的。所以，在每一次的零件装夹过程中，要求装夹可靠，力量适中，且要装正，不能有跳动的现象。

    在加工过程中，质检也是一个重要的环节，这就需要我们操作者根据实践经验来把握了。一般在首件试切成功后，加工精度都不会有太大的偏离。但由于刀尖的磨损等外部原因，就要求我们操作者在批量生产一定数量的零件后（约20件左右），要对零件进行抽样检测，把误差值补偿到对应的刀补号里面，以纠正刀尖的磨损量，消除加工误差，保证接下来生产的零件产品尺寸精度。