陳新飚

摘要：本文重點(diǎn)介紹了用百分表找正偏心距的方法與誤差分析。

關(guān)鍵詞：偏心距;機(jī)械傳動(dòng)

在機(jī)械傳動(dòng)中，回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)或往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)榛剞D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，一般都是利用偏心工件來(lái)完成的。例如用偏心軸帶動(dòng)的潤(rùn)滑泵、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中的曲軸等。

外圓和外圓的軸線或內(nèi)孔與外圓的軸線平行且彼此偏離一定距離的工件，叫偏心工件。外圓與外圓偏心的工件叫偏心軸，內(nèi)孔與外圓偏心的工件叫偏心套，兩軸線之間的距離叫偏心距。

加工偏心工件是技校車工課程的重要課題之一，在自定心（三爪）卡盤上車削偏心工件是車削加工最基本的方法，也是必須進(jìn)行的課題。要保證偏心零件的工作精度，在車削偏心工件時(shí)，必須控制軸線間的平行度和偏心距的精度。下面談以下我在進(jìn)行該課題時(shí)的一點(diǎn)感受。

對(duì)于長(zhǎng)度較短、形狀比較簡(jiǎn)單的偏心工件可在三爪卡盤上加工，其方法是在三爪中的任意一個(gè)卡爪與工件接觸面之間，墊上一塊預(yù)先選好的墊片，使工件軸線對(duì)車床軸線產(chǎn)生位移，并使位移距離等于工件的偏心距。墊片厚度的計(jì)算公式為：

x=1.5e±k??? （k≈1.5Δe）

式中??? x——墊片厚度，mm;

e——偏心距，mm;

k——偏心距修正值，正負(fù)值可按實(shí)測(cè)結(jié)果確定，mm;

Δe——式切后，實(shí)測(cè)偏心距誤差， mm。

1.對(duì)偏心距“e”的研究

工件墊上墊片裝夾在三爪卡盤上需要檢驗(yàn)找正工件，通常從兩個(gè)方面去找正，一是檢驗(yàn)e是否正確，二是找正工件側(cè)母線使其與主軸軸線平行。找正側(cè)母線比較容易理解和操作，那么找正e有個(gè)注意事項(xiàng)我在此提出來(lái)希望與大家研究——找正e時(shí)，百分表測(cè)量桿的軸線必須垂直于基準(zhǔn)外圓最高點(diǎn)（或最低點(diǎn)）處的表面，否則會(huì)造成實(shí)際e的誤差。

如圖所示為在檢驗(yàn)e時(shí)，百分表測(cè)量桿軸線沒有垂直于最高點(diǎn)（或最低點(diǎn)）基準(zhǔn)外圓的表面。O2為工件旋轉(zhuǎn)中心，O1為百分表要找正偏心的基準(zhǔn)圓中心，R為基準(zhǔn)圓半徑，R+e為旋轉(zhuǎn)半徑。A點(diǎn)為百分表與基準(zhǔn)圓的接觸點(diǎn)，百分表測(cè)量桿軸線平行于半徑O1C，過(guò)A點(diǎn)做半徑O1C的垂線，垂足為B，則AB為百分表測(cè)量桿軸線偏離工件旋轉(zhuǎn)中心的距離。連接O2、A兩點(diǎn)，形成直角三角形“ΔO2BA”。

a 誤差分析圖??????????????????? b 局部發(fā)大圖

偏心距誤差分析圖

在直角三角形“ΔO2BA”中，由勾股定理得

O2A2 = O2B2 + AB2

O2B2 = O2A2 – AB2

O2B =

O2B = ?????????????????????????????公式（1）

同理：當(dāng)工件旋轉(zhuǎn)180°，設(shè)相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)分別為A1、B1、C1 ，則可得公式：

O2B1 = ????????????????????????????公式（2）

設(shè)實(shí)測(cè)偏心距為e'，則：

e' = （O2B – O2B1）/ 2

????e' = （?– ） / 2??????????? 公式（3）

下面通過(guò)一組具體數(shù)據(jù)加以說(shuō)明如，如表所示：

偏心距誤差分析表

序號(hào)

參數(shù)

AB

R

e

e'

e' – e

1

1

15

2

2.0045

0.0045

2

2

15

2

2.0184

0.0184

3

2

20

2

2.0102

0.0102

4

2

20

3

3.0155

0.0155

由表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)百分表測(cè)量桿的軸線沒有垂直于基準(zhǔn)外圓最高點(diǎn)（或最低點(diǎn)）處的表面，也就是說(shuō)百分表測(cè)量桿的軸線必須通過(guò)并垂直工件的旋轉(zhuǎn)軸線（車床主軸的旋轉(zhuǎn)中心線），否則會(huì)產(chǎn)生偏心距誤差。在我們的生產(chǎn)、教學(xué)中，此誤差不能不引起我們的重視，在教學(xué)和各級(jí)競(jìng)賽中， e的精度要求可達(dá)到IT10～I(xiàn)T9，如在04年河南省技工杯競(jìng)賽中，偏心距為1±0.012mm，精度IT9。

綜上所述，我們不難得出如下幾點(diǎn)結(jié)論：

（1）當(dāng)e、與卡爪接觸的基準(zhǔn)圓直徑不變，百分表測(cè)量桿的軸線偏離工件旋轉(zhuǎn)軸線越遠(yuǎn)，實(shí)測(cè)e'與實(shí)際e的誤差越大;反之越小。

（2）當(dāng)e、與百分表測(cè)量桿的軸線偏離工件旋轉(zhuǎn)軸線的距離不變，與卡爪接觸的基準(zhǔn)圓直徑越大，實(shí)測(cè)e'與實(shí)際e的誤差越小，反之越大。

（3）當(dāng)百分表測(cè)量桿的軸線偏離工件旋轉(zhuǎn)軸線的距離、與卡爪接觸的基準(zhǔn)圓直徑不變，e越大，實(shí)測(cè)e'與實(shí)際e誤差越大;反之越小。

2.對(duì)墊片及工件裝夾的研究

我們知道，在三爪卡盤上加工偏心零件時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)e的大小，由公式x=1.5e算出墊片的厚度x，再根據(jù)實(shí)測(cè)e的誤差，由公式k≈1.5Δe算出修正值k，再由公式x=1.5e±k算出x，如果e的精度較高，恐怕一次計(jì)算滿足不了要求。對(duì)于墊片材料，一般選擇不易變形的或與工件材料相當(dāng)?shù)牟牧?。?jīng)過(guò)實(shí)踐，對(duì)于單件零件的加工，如果實(shí)測(cè)e值偏小，可加一片比k值少厚一點(diǎn)的銅片做墊片，利用銅片的變形來(lái)達(dá)到e的要求，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)便快捷。

對(duì)于工件的裝夾，應(yīng)注意一點(diǎn)，既在e的調(diào)整及多件零件的加工過(guò)程中，墊片應(yīng)始終對(duì)應(yīng)一個(gè)卡爪，否則e將會(huì)產(chǎn)生誤差，這一點(diǎn)我們不難理解，因?yàn)橛捎谑褂谩⒅圃旌桶惭b誤差的原因，每一個(gè)卡爪上與工件接觸的面到主軸旋轉(zhuǎn)中心的距離都不一樣，有的機(jī)床相差很大，因而，在三爪卡盤上加工偏心零件時(shí)必須注意這一點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]《車工工藝與技能訓(xùn)練》中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社.ISBN 7 – 5045 – 2963 – X