CN104128751B - 一种偏心顶尖同中心孔加工偏心轴制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种偏心顶尖同中心孔加工偏心轴制造方法，至少包括以下步骤：步骤101：偏心顶尖制作；步骤102：加工偏心轴；使用镗床或钻床，在偏心轴毛坯的两端预制出偏心段的顶尖孔。本发明所述一种偏心顶尖同中心孔加工偏心轴制造方法的优越效果在于：操作简单、工艺简便、不需要二次加工偏心顶尖孔、也无需轴料预留工艺卡头，在保证加工精度的前提下，使加工偏心轴的工艺得到简化、减低了制作成本，特别适合在中小型企业小批量生产。

Description

一种偏心顶尖同中心孔加工偏心轴制造方法

技术领域

本发明涉及机械加工领域中的车床加工小偏心距偏心轴技术，具体涉及一种偏心顶尖同中心孔加工偏心轴制造方法。

背景技术

偏心轴是指在同一根轴上存在两个以上外圆中心线平行且不重合的不同轴段。中心线之间的距离即为偏心距。如果偏心距为零，就不再是偏心轴，而是普通同心轴。

偏心轴可以实现两个基本功能：一、能够发生旋转与直线运动的转换，如发动机曲轴、凸轮轴等机构；二、能够产生两倍偏心距的位置调整，如水工定轮闸门主轮偏心轴；因此，在机械行业中应用广泛。

偏心轴通常是在车床上加工制作。常用的传统方法主要有四种：双顶尖法、三爪自定心卡盘加垫片法、偏心轴套法、偏心轴套加胀紧套法。

偏心顶尖同中心孔加工偏心轴技术，是一种创新型的加工方法，是双顶尖法的改进和发展。双顶尖法：适合长轴类偏心零件的加工，特别是单件或小批量生产。

举例说明：两端同心中间是偏心段的偏心轴，传统双顶尖法加工工艺如下。

钳工：划偏心中心孔线。棒料下料或锻造毛坯后，在轴的两端面和需要划线的圆柱面涂蓝油，待蓝油干后，把棒料(锻件偏心段)放在划线平台V形架上，均衡加工余量、用游标高度尺等工具，划出两端面及圆柱面圈线；工件再旋转90°划圈线，两端面十字中心线打出样冲点。此时划出的是偏心段中心线。

镗铣床：打偏心中心孔。以十字线找正工件、以端面十字线找正中心点打出中心孔；工作台水平旋转180°加工出另一端面中心孔。

车床加工偏心轴偏心轴段：主轴、尾座内孔安装顶尖装卡、四爪卡盘或鸡心夹卡紧，加工出偏心轴中间偏心段。

钳工：两次划中心孔线。重复工序“1”涂蓝油后，把加工后的偏心轴偏心段两端放在划线平台V形架上，同法二次划线、游标高度尺调整到(半径R－偏心距δ)位置划线。划出两端面及圆柱面圈线；工件再旋转90°划圈线，工件两端面十字中心线打出样冲眼。此次划出的是偏心轴两端不偏心段中心线。如果偏心距太小，需要点焊中心块划中心线。

镗铣床：两次打两端中心孔。以十字线找正工件、以端面十字点找正中心点加工两端中心孔。

车床：两次加工偏心轴两端不偏心段：主轴、尾座内孔安装顶尖，以两端两次打出的中心孔装卡、四爪卡盘或鸡心夹卡紧，加工出偏心轴两端不偏心轴段。

偏心轴车工工序完成，如果材料需要调质处理，还需要分出精加工工序。

双顶尖法存在的缺点：当偏心距较小时，无法一次在两个端面上同时加工出中心孔与偏心中心孔。需要材料加长预留工艺头、或者另外在轴端点焊工艺块，才能加工两个中心孔。这就造成两次重复工序和材料的浪费，费工费料。

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种偏心顶尖同中心孔加工偏心轴制造方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种偏心顶尖同中心孔加工偏心轴制造方法，至少包括以下步骤：

步骤101：偏心顶尖制作；准备两套成品直式固定顶尖和直式回转顶尖；一套用于加工偏心轴段；一套根据偏心轴的偏心距离，加工改造成偏心固定顶尖和偏心回转顶尖；

步骤102：加工偏心轴；使用镗床或钻床，在偏心轴毛坯的两端预制出偏心段的顶尖孔；

第一次装卡：采用直式固定顶尖与直式回转顶尖，固定顶尖安装在车床主轴孔内；回转顶尖安装在尾座孔内，吊装偏心轴，采用四爪卡盘夹持固定顶尖，通过固定顶尖与回转顶尖夹持偏心轴，并使偏心轴固定牢固，车削偏心轴段；

第二次装卡：更换偏心固定顶尖和偏心回转顶尖，采用同样的方法装卡，偏心固定顶尖安装在车床主轴孔内，偏心回转顶尖安装在尾座孔内，吊装偏心轴，通过偏心固定顶尖与偏心回转顶尖夹持偏心轴；转动偏心轴，采用百分表找出已加工偏心轴段的最高位置，采用四爪卡盘夹持偏心固定顶尖，主轴转动180°校验偏心轴段最低位置，再完成两端不偏心轴段的车削。

因为顶尖孔位于偏心轴端中心线上；偏心轴和偏心顶尖采用了同样的偏心距，所以：第二次装卡以后，偏心轴段是以车床主轴和尾座的中心线旋转；因此，偏心轴不偏心轴段与主轴中心线重合。

双顶尖法加工偏心轴，在偏心距小于中心孔直径的情况下，将无法在轴端面一次完成两个中心孔的加工，就需要增加轴端长度或者点焊中心块二次加工中心孔。

偏心顶尖同中心孔加工偏心轴技术，针对这一缺点而设计，只用一次加工出轴端中心孔，通过更换偏心顶尖，就可以在车床上同时完成偏心轴的车削工序。偏心顶尖同中心孔加工偏心轴技术，是一种创新型的加工方法，是双顶尖法的改进和发展。

在车床上加工偏心轴，重点和难点是如何在装夹工件时把需要加工的偏心部分的轴线找正到与车床主轴旋转中心重合。这个可以通过制作偏心顶尖而实现：目前国内只有直式固定顶尖和活顶尖，又称回转顶尖。偏心固定顶尖一般厂家多有自制，偏心回转顶尖的发明是同中心孔加工偏心轴技术的关键。

偏心回转顶尖的制作，可以通过改造直式回转顶尖的头部，即把直式回转体改造成偏心回转体。

与现有技术相比，本发明所述一种偏心顶尖同中心孔加工偏心轴制造方法的优越效果在于：操作简单、工艺简便、不需要二次加工偏心顶尖孔、也无需轴料预留工艺卡头，在保证加工精度的前提下，使加工偏心轴的工艺得到简化、减低了制作成本，特别适合在中小型企业小批量生产。

附图说明

图1为本发明第一次装夹顶尖示意图；

图2为本发明第二次装夹顶尖示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明具体实施方式作进一步详细说明。

如附图1-2所示，一种偏心顶尖同中心孔加工偏心轴制造方法，包括以下步骤：

步骤101：偏心顶尖制作；准备两套成品直式固定顶尖1和直式回转顶尖3；一套用于加工偏心轴段；一套根据偏心轴2的偏心距离，加工改造成偏心固定顶尖4和偏心回转顶尖5，加工偏心轴两端不偏心轴段；

步骤102：加工偏心轴2；使用镗床或钻床，在偏心轴2毛坯的两端预制出偏心段的顶尖孔；

第一次装卡：采用直式固定顶尖1与直式回转顶尖3，固定顶尖1安装在车床主轴孔内；回转顶尖3安装在尾座孔内，吊装偏心轴，采用四爪卡盘夹持固定顶尖1，通过固定顶尖1与回转顶尖3夹持偏心轴2，并使偏心轴2固定牢固，车削偏心轴段；

第二次装卡：更换偏心固定顶尖4和偏心回转顶尖5，采用同样的方法装卡，偏心固定顶尖4安装在车床主轴孔内，偏心回转顶尖5安装在尾座孔内，吊装偏心轴2，通过偏心固定顶尖4与偏心回转顶尖5夹持偏心轴2；转动偏心轴2，采用百分表找出已加工偏心轴段的最高位置，采用四爪卡盘夹紧偏心固定顶尖，主轴转动180°校验偏心轴2段最低位置；再完成两端不偏心轴段的车削。

以圆钢作为原材料加工偏心轴为例，采用现有技术中的双顶尖法工艺流程，共需要钳工-镗铣床-钳工-镗铣床-车床-调质处理，共6道制作工序；而采用偏心顶尖法需要偏心顶尖制作-加工偏心轴，共需要2道制作工序。工艺比较可以看出：后者减少了4道工序，工序简化2/3；同时也省去不必要的工件转运流程、节约加长工艺轴头或点焊工艺块的材料和人工成本。

本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的范围。

Claims (2)

1.一种偏心顶尖同中心孔加工偏心轴制造方法，其特征在于，至少包括以下步骤：

步骤101：偏心顶尖制作；准备两套成品直式固定顶尖和直式回转顶尖；一套用于加工偏心轴段；一套根据偏心轴的偏心距离，加工改造成偏心固定顶尖和偏心回转顶尖；

步骤102：加工偏心轴；使用镗床或钻床，在偏心轴毛坯的两端预制出偏心段的顶尖孔；

第一次装卡：采用直式固定顶尖与直式回转顶尖，固定顶尖安装在车床主轴孔内；回转顶尖安装在尾座孔内，吊装偏心轴，采用四爪卡盘夹持固定顶尖，通过固定顶尖与回转顶尖夹持偏心轴，并使偏心轴固定牢固，车削偏心轴段；

第二次装卡：更换偏心固定顶尖和偏心回转顶尖，采用同样的方法装卡，偏心固定顶尖安装在车床主轴孔内，偏心回转顶尖安装在尾座孔内，吊装偏心轴，通过偏心固定顶尖与偏心回转顶尖夹持偏心轴；转动偏心轴，采用百分表找出已加工偏心轴段的最高位置，采用四爪卡盘夹持偏心固定顶尖，主轴转动180度校验偏心轴段最低位置，再完成两端不偏心轴段的车削。

2.根据权利要求1所述的一种偏心顶尖同中心孔加工偏心轴制造方法，其特征在于，上述第二次装夹时，偏心轴不偏心轴段与主轴中心线重合。