CN107030495B - 一种双偏心夹具及双偏心轴的加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双偏心夹具及双偏心轴的加工方法，双偏心夹具，包括夹具本体，夹具本体呈圆柱体结构，夹具本体上设有偏心内花键通孔，偏心内花键通孔的中心线与夹具本体的轴线之间的偏心距等于待加工工件轴的偏心圆的中心线与待加工工件轴的轴线之间的距离。双偏心轴的加工方法，步骤如下：安装夹具，工件轴与夹具花键配合；车削机构加工第一偏心圆，车后R0与R1所在的直线在同一平面上，两者偏心方向对应；旋转双偏心夹具，车削机构加工第二偏心圆，车后R0与R2所在的直线在同一平面上，两者偏心方向对应。本发明结构简单，操作方便，无需其它辅助部件，便可配合普通车床实现对双偏心轴的偏心部位的加工，且降低了双偏心轴的加工成本。

Description

一种双偏心夹具及双偏心轴的加工方法
技术领域
本发明涉及一种双偏心夹具及双偏心轴的加工方法，属于传动部件加工技术领域。
背景技术
如图1所示，双偏心轴5包括轴本体及设置在轴本体上的两个偏心圆，分别为第一偏心圆6和第二偏心圆7，轴本体的端部上设有外花,8，第一、第二偏心圆均呈圆柱体结构，第一偏心圆与第二偏心圆的相位差为60-180度，第一偏心圆的中心线与轴本体的轴线之间的偏心距与第二偏心圆的中心线与轴本体的轴线之间的偏心距相同。
目前这种待加工工件双偏心轴的偏心圆的加工多需要靠多轴机床刀塔和主轴的联动才能完成，多轴联动机床通常为进口设备，不但设备投资较大，而且加工过程需要多轴联动，对机床的导轨和丝杠的损耗较大，导致双偏心轴的加工成本高。若想利用现有的普通车床及车床上的三爪卡盘及车削机构来实现夹持及加工双偏心轴的目的，就需要设计一种结构简单，操作方便，可直接在普通车床上使用，且加工成本低低的夹具，
发明内容
本发明针对上述现有技术存在的不足，提供一种结构简单，夹持方便，成本低且调整方便的双偏心夹具及双偏心轴的加工方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种双偏心夹具，包括夹具本体，所述夹具本体呈圆柱体结构，所述夹具本体上设有偏心内花键通孔，所述偏心内花键通孔的中心线与所述夹具本体的轴线之间的偏心距等于待加工工件轴的偏心圆的中心线与待加工工件轴的轴线之间的距离。
本发明的有益效果是：双偏心夹具上的偏心内花键通孔与偏心轴的外花键相适配，偏心内花键通孔与双偏心轴的两个偏心圆具有相同偏心距，可通过旋转双偏心夹具实现对双偏心轴在普通车床上的定位，实现普通车床对双偏心轴上第一、第二偏心圆的加工。总之，本发明双偏心夹具不但结构简单，调整方便，而且仅需采用这一夹具无需其它辅助部件，便可配合普通车床实现对双偏心轴的偏心部位的加工，节省购置进口设备的费用，降低了双偏心轴的加工成本。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步的，所述偏心内花键通孔内壁上的内花键与待加工工件轴端部的外花键相适配。
采用上述进一步方案的有益效果是，便于待加工工件轴的安装定位，避免待加工工件轴与双偏心轴之间出现相对运动，影响双偏心轴的加工质量及加工效率。
进一步的，所述夹具本体的长度小于所述外花键的长度。
采用上述进一步方案的有益效果是，既能实现对双偏心轴的定位，同时减小双偏心夹具的整体体积及重量。
本发明公开了一种双偏心轴的加工方法，包括车床及如上所述的双偏心夹具，所述车床包括三爪卡盘及车削机构，所述偏心内花键通孔上的内花键的齿数为偶数，设偏心圆的最大偏心半径为待加工工件轴的轴心到偏心圆的外轮廓的最大值，并设待加工工件轴上第一偏心圆的最大偏心半径为R1,第二偏心圆的最大偏心半径为R2；设双偏心夹具的偏心内花键通孔的圆心到外轮廓的最大值为最大偏心半径R0，所述双偏心夹具上还设有基准黑点标记，所述基准黑点标记设置在与所述R0相反方向的双偏心夹具上，所述R1与R2的偏心方向在所述待加工工件轴的径向平面上的投影夹角为α，其中-180°<α≤+180°,加工步骤如下：
1)将所述双偏心夹具通过三爪卡盘安装在所述车床上，将待加工工件轴带有外花键的端部插装到双偏心夹具的偏心内花键通孔内；
2)通过车床的车削机构对双偏心轴上的第一偏心圆位置进行车削，直到规定尺寸，形成双偏心轴的第一偏心圆，加工后的R0与R1所在的直线在同一平面上，两者偏心方向对应；
3)从双偏心夹具中抽出待加工工件，将双偏心夹具取下，以所述偏心内花键通孔的圆心为中心旋转双偏心夹具α角度，以夹具上的基准黑点标记作为参考进行旋转，然后在将双偏心夹具通过三爪卡盘安装在所述车床上，重新将待加工工件轴带有外花键的端部插装到双偏心夹具的偏心内花键通孔内；此时待加工工件轴不转动，保持步骤1)的方向；
4)通过车床的车削机构对双偏心轴上的第二偏心圆位置进行车削形成双偏心轴的第二偏心圆，加工后的所述R0与R2所在的直线在同一平面上，两者偏心方向对应；
5)工件轴的第二偏心圆加工完成，将工件轴由双偏心夹具上取下，则双偏心轴加工完毕。
所述α角度为±45°、±60°、±90°±120或180°。
本发明的有益效果是：本发明所用的车床可以为现有的普通车床，普通车床配合本发明的双偏心夹具，现有车床上皆设有三爪卡盘及车削机构，将双偏心夹具安装在普通车床上，将待加工工件轴插装到偏心内花键通孔内，通过普通车床上的车削机构加工可得第一偏心圆，加工后的R0与工件轴上的待车削的第一偏心圆的最大偏心半径R1直线在同一平面上，且偏心方向对应；将双偏心夹具取下，旋转双偏心夹具α角度，然后将双偏心夹具通过三爪卡盘安装在所述车床上，将待加工工件轴插装到双偏心夹具上，车削机构的车刀车削加工第二偏心圆，加工后的R0与R2所在的直线在同一平面上，两者偏心方向对应；从而实现对双偏心轴上的第一、第二偏心圆的加工，与传统双偏心轴的加工工艺相比，双偏心夹具不但仅需该夹具无需其它部件的辅助结构简单，同时使得双偏心轴的加工过程更加简单，操作更加方便，而且可直接配合普通机床使用，无需购买进口设备，节省了购置设备的费用，降低双偏心轴的加工成本。
附图说明
图1为双偏心轴的结构示意图；
图2为本发明双偏心夹具的主视结构示意图；
图3为本发明双偏心夹具的左视结构示意图；
图4为实施例1双偏心轴的主视结构示意图；
图5为实施例1双偏心轴的左视结构示意图；
图6为待加工工件轴的结构示意图；
图7为实施例1双偏心夹具加工第一偏心圆的主视结构示意图；
图8为实施例1双偏心夹具加工第一偏心圆的左视结构示意图；
图9为实施例1双偏心夹具加工第二偏心圆的主视结构示意图；
图10为实施例1双偏心夹具加工第二偏心圆的左视结构示意图；
图11为实施例2双偏心夹具加工第一偏心圆的主视结构示意图；；
图12为实施例2双偏心夹具加工第一偏心圆的左视结构示意图；
图13为实施例2双偏心夹具加工第二偏心圆的主视结构示意图；
图14为实施例2双偏心夹具加工第二偏心圆的左视结构示意图；
图中，1、夹具本体；2、偏心内花键通孔；3、内花键；4、基准黑点标记；5、双偏心轴；6、第一偏心圆；7、第二偏心圆；8、外花键。
具体实施方式
以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图2和图3所示，一种双偏心夹具，包括夹具本体1，所述夹具本体呈圆柱体结构，所述夹具本体上设有偏心内花键通孔2，所述偏心内花键通孔的中心线与所述夹具本体的轴线之间的偏心距等于待加工工件轴的偏心圆的中心线与待加工工件轴的轴线之间的距离。
所述偏心内花键通孔内壁上的内花键3与待加工工件轴端部的外花键7相适配。便于待加工工件轴的安装定位，避免待加工工件轴与双偏心轴之间出现相对运动，影响双偏心轴的加工质量及加工效率。
所述夹具本体的长度小于所述外花键的长度。既能实现对双偏心轴的定位，同时减小双偏心夹具的整体体积及重量。
实施例1，如图4-图10所示，一种双偏心轴的加工方法，包括车床及如上所述的双偏心夹具，所述车床包括三爪卡盘及车削机构，所述偏心内花键通孔上的内花键的齿数为偶数，设偏心圆的最大偏心半径为待加工工件轴的轴心到偏心圆的外轮廓的最大值，并设待加工工件轴上第一偏心圆的最大偏心半径为R1,第二偏心圆的最大偏心半径为R2；设双偏心夹具的偏心内花键通孔的圆心到外轮廓的最大值为最大偏心半径R0，所述双偏心夹具上还设有基准黑点标记，所述基准黑点标记设置在与所述R0相反方向的双偏心夹具上，所述R1与R2的偏心方向在所述待加工工件轴的径向平面上的投影夹角为α，其中-180°<α≤+180°,加工步骤如下：
1)将所述双偏心夹具通过三爪卡盘安装在所述车床上，将待加工工件轴带有外花键的端部插装到双偏心夹具的偏心内花键通孔内；
2)通过车床的车削机构对双偏心轴上的第一偏心圆位置进行车削，直到规定尺寸，形成双偏心轴的第一偏心圆，加工后的R0与R1所在的直线在同一平面上，两者偏心方向对应；
3)从双偏心夹具中抽出待加工工件，将双偏心夹具取下，旋转双偏心夹具，双偏心夹具以所述偏心内花键通孔的圆心为中心旋转α，α为+180°，以夹具上的基准黑点标记作为参考进行旋转，然后在将双偏心夹具通过三爪卡盘安装在所述车床上，重新将待加工工件轴带有外花键的端部插装到双偏心夹具的偏心内花键通孔内；此时待加工工件轴不转动，保持步骤1)的方向；
4)通过车床的车削机构对双偏心轴上的第二偏心圆位置进行车削形成双偏心轴的第二偏心圆，加工后的所述R0与R2所在的直线在同一平面上，两者偏心方向对应；
5)工件轴的第二偏心圆加工完成，将工件轴由双偏心夹具上取下，则双偏心轴加工完毕。
实施例2，如图11-图14所示，一种双偏心轴的加工方法，包括车床及如上所述的双偏心夹具，所述车床包括三爪卡盘及车削机构，所述偏心内花键通孔上的内花键的齿数为偶数，以所加工双偏心轴外花键齿数为12为例，设偏心圆的最大偏心半径为待加工工件轴的轴心到偏心圆的外轮廓的最大值，并设待加工工件轴上第一偏心圆的最大偏心半径为R1,第二偏心圆的最大偏心半径为R2；设双偏心夹具的偏心内花键通孔的圆心到外轮廓的最大值为最大偏心半径R0，所述双偏心夹具上还设有基准黑点标记，所述基准黑点标记设置在与所述R0相反方向的双偏心夹具上，所述R1与R2的偏心方向在所述待加工工件轴的径向平面上的投影夹角为α，其中-180°<α≤+180°,加工步骤如下：
1)将所述双偏心夹具通过三爪卡盘安装在所述车床上，将待加工工件轴带有外花键的端部插装到双偏心夹具的偏心内花键通孔内；
2)通过车床的车削机构对双偏心轴上的第一偏心圆位置进行车削，直到规定尺寸，形成双偏心轴的第一偏心圆，加工后的R0与R1所在的直线在同一平面上，两者偏心方向对应；
3)从双偏心夹具中抽出待加工工件，将双偏心夹具取下，旋转双偏心夹具，双偏心夹具以所述偏心内花键通孔的圆心为中心旋转α，α为-120°，如图14所示，可以观察基准黑点标记，以夹具上的基准黑点标记作为参考进行旋转，然后在将双偏心夹具通过三爪卡盘安装在所述车床上，重新将待加工工件轴带有外花键的端部插装到双偏心夹具的偏心内花键通孔内；此时待加工工件轴不转动，保持步骤1)的方向；
4)通过车床的车削机构对双偏心轴上的第二偏心圆位置进行车削形成双偏心轴的第二偏心圆，加工后的所述R0与R2所在的直线在同一平面上，两者偏心方向对应；
5)工件轴的第二偏心圆加工完成，将工件轴由双偏心夹具上取下，则双偏心轴加工完毕。
实施例3，一种双偏心轴的加工方法，包括车床及如上所述的双偏心夹具，所述车床包括三爪卡盘及车削机构，所述偏心内花键通孔上的内花键的齿数为偶数，设偏心圆的最大偏心半径为待加工工件轴的轴心到偏心圆的外轮廓的最大值，并设待加工工件轴上第一偏心圆的最大偏心半径为R1,第二偏心圆的最大偏心半径为R2；设双偏心夹具的偏心内花键通孔的圆心到外轮廓的最大值为最大偏心半径R0，所述双偏心夹具上还设有基准黑点标记，所述基准黑点标记设置在与所述R0相反方向的双偏心夹具上，所述R1与R2的偏心方向在所述待加工工件轴的径向平面上的投影夹角为α，其中-180°<α≤+180°,加工步骤如下：
1)将所述双偏心夹具通过三爪卡盘安装在所述车床上，将待加工工件轴带有外花键的端部插装到双偏心夹具的偏心内花键通孔内；
2)通过车床的车削机构对双偏心轴上的第一偏心圆位置进行车削，直到规定尺寸，形成双偏心轴的第一偏心圆，加工后的R0与R1所在的直线在同一平面上，两者偏心方向对应；
3)从双偏心夹具中抽出待加工工件，将双偏心夹具取下，旋转双偏心夹具，双偏心夹具以所述偏心内花键通孔的圆心为中心旋转α，α为-90°或+90°，可以观察基准黑点标记，以夹具上的基准黑点标记作为参考进行旋转，，然后在将双偏心夹具通过三爪卡盘安装在所述车床上，重新将待加工工件轴带有外花键的端部插装到双偏心夹具的偏心内花键通孔内；此时待加工工件轴不转动，保持步骤1)的方向；
4)通过车床的车削机构对双偏心轴上的第二偏心圆位置进行车削形成双偏心轴的第二偏心圆，加工后的所述R0与R2所在的直线在同一平面上，两者偏心方向对应；
5)工件轴的第二偏心圆加工完成，将工件轴由双偏心夹具上取下，则双偏心轴加工完毕。
实施例4，一种双偏心轴的加工方法，包括车床及如上所述的双偏心夹具，所述车床包括三爪卡盘及车削机构，所述偏心内花键通孔上的内花键的齿数为偶数，设偏心圆的最大偏心半径为待加工工件轴的轴心到偏心圆的外轮廓的最大值，并设待加工工件轴上第一偏心圆的最大偏心半径为R1,第二偏心圆的最大偏心半径为R2；设双偏心夹具的偏心内花键通孔的圆心到外轮廓的最大值为最大偏心半径R0，所述双偏心夹具上还设有基准黑点标记，所述基准黑点标记设置在与所述R0相反方向的双偏心夹具上，所述R1与R2的偏心方向在所述待加工工件轴的径向平面上的投影夹角为α，其中-180°<α≤+180°,加工步骤如下：
1)将所述双偏心夹具通过三爪卡盘安装在所述车床上，将待加工工件轴带有外花键的端部插装到双偏心夹具的偏心内花键通孔内；
2)通过车床的车削机构对双偏心轴上的第一偏心圆位置进行车削，直到规定尺寸，形成双偏心轴的第一偏心圆，加工后的R0与R1所在的直线在同一平面上，两者偏心方向对应；
3)从双偏心夹具中抽出待加工工件，将双偏心夹具取下，旋转双偏心夹具，双偏心夹具以所述偏心内花键通孔的圆心为中心旋转α，α为-45°或+45°，可以观察基准黑点标记，以夹具上的基准黑点标记作为参考进行旋转，，然后在将双偏心夹具通过三爪卡盘安装在所述车床上，重新将待加工工件轴带有外花键的端部插装到双偏心夹具的偏心内花键通孔内；此时待加工工件轴不转动，保持步骤1)的方向；
4)通过车床的车削机构对双偏心轴上的第二偏心圆位置进行车削形成双偏心轴的第二偏心圆，加工后的所述R0与R2所在的直线在同一平面上，两者偏心方向对应；
5)工件轴的第二偏心圆加工完成，将工件轴由双偏心夹具上取下，则双偏心轴加工完毕。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种双偏心轴的加工方法，其特征在于，包括车床及双偏心夹具，所述车床包括三爪卡盘及车削机构，所述双偏心夹具包括夹具本体，所述夹具本体呈圆柱体结构，所述夹具本体上设有偏心内花键通孔，所述偏心内花键通孔的中心线与所述夹具本体的轴线之间的偏心距等于待加工工件轴的偏心圆的中心线与待加工工件轴的轴线之间的距离，所述偏心内花键通孔上的内花键的齿数为偶数，设偏心圆的最大偏心半径为待加工工件轴的轴心到偏心圆的外轮廓的最大值，并设待加工工件轴上第一偏心圆的最大偏心半径为R1,第二偏心圆的最大偏心半径为R2；设双偏心夹具的偏心内花键通孔的圆心到外轮廓的最大值为最大偏心半径R0，所述双偏心夹具上还设有基准黑点标记，所述基准黑点标记设置在与所述R0相反方向的双偏心夹具上，所述R1与R2的偏心方向在所述待加工工件轴的径向平面上的投影夹角为α，其中-180°<α≤+180°,加工步骤如下：
1)将所述双偏心夹具通过三爪卡盘安装在所述车床上，将待加工工件轴带有外花键的端部插装到双偏心夹具的偏心内花键通孔内；
2)通过车床的车削机构对双偏心轴上的第一偏心圆位置进行车削，直到规定尺寸，形成双偏心轴的第一偏心圆，加工后的R0与R1所在的直线在同一平面上，两者偏心方向对应；
3)从双偏心夹具中抽出待加工工件，将双偏心夹具取下，旋转双偏心夹具，双偏心夹具以所述偏心内花键通孔的圆心为中心旋转α角度，然后在将双偏心夹具通过三爪卡盘安装在所述车床上，重新将待加工工件轴带有外花键的端部插装到双偏心夹具的偏心内花键通孔内；
4)通过车床的车削机构对双偏心轴上的第二偏心圆位置进行车削形成双偏心轴的第二偏心圆，加工后的所述R0与R2所在的直线在同一平面上，两者偏心方向对应；
5)工件轴的第二偏心圆加工完成，将工件轴由双偏心夹具上取下，则双偏心轴加工完毕。
2.根据权利要求1所述的双偏心轴的加工方法，其特征在于，所述α角度为±45°、±60°、±90°±120° 或180°。
3.根据权利要求1所述的双偏心轴的加工方法，其特征在于，所述偏心内花键通孔内壁上的内花键与待加工工件轴端部的外花键相适配。
4.根据权利要求1或3所述的双偏心轴的加工方法，其特征在于，所述夹具本体的长度小于所述外花键的长度。
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