偏(pian)心(xin)(xin)齒(chi)輪是重型機(ji)械壓(ya)力機(ji)的(de)(de)(de)關鍵(jian)零(ling)件之一，在重型壓(ya)力機(ji)的(de)(de)(de)主傳動(dong)系統中，偏(pian)心(xin)(xin)齒(chi)輪與連桿、導柱(zhu)、滑塊構成了(le)曲(qu)柄(bing)滑塊機(ji)構，將偏(pian)心(xin)(xin)齒(chi)輪的(de)(de)(de)回轉運(yun)動(dong)轉化(hua)為滑塊的(de)(de)(de)直線往復運(yun)動(dong)，從而實現(xian)了(le)重型機(ji)械壓(ya)力機(ji)的(de)(de)(de)沖壓(ya)功能(neng)。偏(pian)心(xin)(xin)齒(chi)輪的(de)(de)(de)制造精度直接影響機(ji)械壓(ya)力機(ji)滑塊的(de)(de)(de)運(yun)動(dong)精度，因此解決偏(pian)心(xin)(xin)齒(chi)輪的(de)(de)(de)加工(gong)問題顯的(de)(de)(de)尤為重要。
心(xin)軸(zhou)(zhou)(zhou)是為(wei)了便于(yu)加工偏心(xin)齒(chi)(chi)(chi)輪(lun)而(er)設計的(de)兩(liang)根同樣大小的(de)細(xi)長軸(zhou)(zhou)(zhou)，需經過(guo)(guo)調質淬火精磨后(hou)保(bao)證其大小及形狀精度。在偏心(xin)齒(chi)(chi)(chi)輪(lun)齒(chi)(chi)(chi)面加工完成(cheng)之后(hou)，以基(ji)準(zhun)齒(chi)(chi)(chi)為(wei)中(zhong)心(xin)，往兩(liang)側數同樣的(de)任(ren)意齒(chi)(chi)(chi)數通過(guo)(guo)磁力表(biao)座將心(xin)軸(zhou)(zhou)(zhou)吸附在齒(chi)(chi)(chi)槽中(zhong)，通過(guo)(guo)百分表(biao)找到(dao)兩(liang)根心(xin)軸(zhou)(zhou)(zhou)的(de)最低(di)點，使最低(di)點重合，從而(er)達到(dao)偏心(xin)齒(chi)(chi)(chi)輪(lun)齒(chi)(chi)(chi)形的(de)分中(zhong)，以便于(yu)后(hou)續特征的(de)加工。
2.1 加(jia)工工藝(yi)難點(dian)
如圖1所示為偏(pian)(pian)心(xin)齒(chi)(chi)(chi)輪的外(wai)形圖。偏(pian)(pian)心(xin)體(ti)(ti)中(zhong)(zhong)心(xin)外(wai)圓與齒(chi)(chi)(chi)頂(ding)圓、孔中(zhong)(zhong)心(xin)不(bu)同(tong)心(xin)，同(tong)臺2件(jian)偏(pian)(pian)心(xin)距離應相(xiang)等，不(bu)等允差0.03。一(yi)件(jian)偏(pian)(pian)心(xin)齒(chi)(chi)(chi)輪齒(chi)(chi)(chi)頂(ding)中(zhong)(zhong)心(xin)、孔中(zhong)(zhong)心(xin)、偏(pian)(pian)心(xin)體(ti)(ti)中(zhong)(zhong)心(xin)連線(xian)必須(xu)(xu)在同(tong)一(yi)直線(xian)上，另一(yi)件(jian)偏(pian)(pian)心(xin)齒(chi)(chi)(chi)輪齒(chi)(chi)(chi)溝中(zhong)(zhong)心(xin)、孔中(zhong)(zhong)心(xin)、偏(pian)(pian)心(xin)體(ti)(ti)中(zhong)(zhong)心(xin)連線(xian)必須(xu)(xu)在同(tong)一(yi)直線(xian)上，不(bu)等允差均為0.05。
圖1 偏心(xin)齒輪外形(xing)圖
該零件的主要特征為偏(pian)心(xin)(xin)，由于該零件的齒輪外圓、端面(mian)、中(zhong)心(xin)(xin)孔以及偏(pian)心(xin)(xin)外圓表面(mian)的位置精度要求較高（表面(mian)粗糙度要求也很高），而且(qie)要保證偏(pian)心(xin)(xin)距離，所以裝夾加(jia)工比較困難。
2.2 機加工(gong)工(gong)藝(yi)過(guo)程
機加工工藝過(guo)程(cheng)如下：焊接熱處理噴刷(shua)→超聲(sheng)波探(tan)傷(shang)→劃線→車(che)外圓(yuan)、內孔、端面→劃線找出毛坯偏心(xin)外圓(yuan)的(de)最(zui)高點→滾齒→磨齒→銑偏心(xin)部(bu)分的(de)基準→車(che)偏心(xin)部(bu)分→銑鍵槽→檢驗→鉗工工序→裝配。
2.3 銑偏心部(bu)分基準的加工(gong)工(gong)序
銑偏(pian)心(xin)部分的(de)基準(zhun)是最為關鍵的(de)加(jia)(jia)工(gong)(gong)工(gong)(gong)序，其加(jia)(jia)工(gong)(gong)精度(du)(du)合格(ge)與否(fou)(fou)直接決(jue)定了(le)該零件的(de)合格(ge)與否(fou)(fou)，因(yin)此在(zai)(zai)工(gong)(gong)序進行加(jia)(jia)工(gong)(gong)前必須(xu)充分考慮好(hao)具體的(de)加(jia)(jia)工(gong)(gong)步(bu)驟以及可(ke)能影響加(jia)(jia)工(gong)(gong)精度(du)(du)的(de)各種因(yin)素。如工(gong)(gong)裝的(de)加(jia)(jia)工(gong)(gong)精度(du)(du)的(de)保證，機床(chuang)誤差的(de)消(xiao)除，加(jia)(jia)工(gong)(gong)刀具的(de)穩定性等。在(zai)(zai)該工(gong)(gong)序中就(jiu)利用心(xin)軸法在(zai)(zai)龍門銑床(chuang)上來加(jia)(jia)工(gong)(gong)偏(pian)心(xin)齒輪。
2.3.1 工件的裝夾
如圖(tu)2所示，將(jiang)同臺兩件偏心齒(chi)(chi)輪(lun)按照同樣的方向平放(fang)(fang)于龍門銑床的工作臺上(shang)，偏心齒(chi)(chi)輪(lun)下方墊等高(gao)墊，在(zai)放(fang)(fang)置時(shi)盡(jin)量使偏心部(bu)分(fen)與中心孔的軸(zhou)線(xian)和基(ji)準齒(chi)(chi)的中心在(zai)同一直線(xian)上(shang)。以基(ji)準齒(chi)(chi)為中心，往兩側數(shu)同樣的任意(yi)齒(chi)(chi)數(shu)，通過磁(ci)力表座(zuo)將(jiang)心軸(zhou)吸附在(zai)齒(chi)(chi)槽(cao)中。
圖(tu)2 工件裝夾及找正
2.3.2 工件的找正
首先(xian)找(zhao)正中(zhong)(zhong)(zhong)心(xin)孔(kong)(kong)的(de)側母線(xian)(xian)后，稍微(wei)壓(ya)緊工件，再在(zai)機床主軸(zhou)上吸附百分(fen)表拉心(xin)軸(zhou)的(de)最(zui)低點，使得心(xin)軸(zhou)的(de)最(zui)低點在(zai)同一(yi)直線(xian)(xian)上。觀察表的(de)數值，若不(bu)相(xiang)等(deng)，則通(tong)過(guo)L型壓(ya)板(ban)緊固在(zai)T型槽(cao)中(zhong)(zhong)(zhong)，通(tong)過(guo)螺桿穿過(guo)L型壓(ya)板(ban)頂(ding)偏心(xin)齒(chi)輪(lun)的(de)齒(chi)面(mian)進(jin)行微(wei)調，直至百分(fen)表數值不(bu)變(bian)，此時說明偏心(xin)齒(chi)輪(lun)以基準齒(chi)為(wei)中(zhong)(zhong)(zhong)心(xin)的(de)左(zuo)右已經調好，從而保證(zheng)齒(chi)頂(ding)齒(chi)溝的(de)中(zhong)(zhong)(zhong)心(xin)、孔(kong)(kong)中(zhong)(zhong)(zhong)心(xin)、偏心(xin)體中(zhong)(zhong)(zhong)心(xin)連線(xian)(xian)在(zai)同一(yi)直線(xian)(xian)上，然后壓(ya)緊工件，再對中(zhong)(zhong)(zhong)心(xin)孔(kong)(kong)進(jin)行校(xiao)驗。裝夾(jia)找(zhao)正完成后，開(kai)始(shi)下一(yi)步的(de)加工。
2.3.3 銑偏心基準
在(zai)機床主軸上裝上刀盤后，先找正中(zhong)(zhong)心(xin)孔的(de)(de)中(zhong)(zhong)心(xin)，然后往偏(pian)(pian)心(xin)部分偏(pian)(pian)移(yi)偏(pian)(pian)心(xin)距離(li)確定偏(pian)(pian)心(xin)部分的(de)(de)中(zhong)(zhong)心(xin)，在(zai)偏(pian)(pian)心(xin)部分的(de)(de)上端銑(xian)出基準供后續(xu)車床加工(gong)找正時使(shi)用。因(yin)為銑(xian)偏(pian)(pian)心(xin)基準時是往機床的(de)(de)同(tong)(tong)一側(ce)方向偏(pian)(pian)移(yi)同(tong)(tong)樣(yang)的(de)(de)距離(li)，因(yin)此可以消除(chu)機床間隙的(de)(de)影響，從而(er)保證同(tong)(tong)臺(tai)2件偏(pian)(pian)心(xin)距離(li)相等(deng)。這種(zhong)加工(gong)方法簡(jian)單高效，并且測量誤差小，對操作工(gong)的(de)(de)要求水平降低(di)，能夠比較容易保證同(tong)(tong)臺(tai)兩件偏(pian)(pian)心(xin)齒輪的(de)(de)各項加工(gong)要求。
2.4 加工注(zhu)意事(shi)項
在加工(gong)時，需(xu)要注意以(yi)下事項：
①作為零件(jian)加工的(de)(de)正常工藝流程，使用上述方法加工零件(jian)前(qian)，對毛坯(pi)進行劃線(xian)(xian)、按線(xian)(xian)找正加工是必(bi)須的(de)(de)，而(er)(er)且劃線(xian)(xian)要準確、認真。在車(che)床上找出毛坯(pi)偏心(xin)外(wai)圓部(bu)分的(de)(de)最高點(dian)后按此劃線(xian)(xian)，在滾齒前(qian)務必(bi)按此線(xian)(xian)為滾齒中心(xin)，從而(er)(er)保證后續(xu)偏心(xin)部(bu)分的(de)(de)車(che)削加工余量。
②因偏心齒輪為異(yi)種鋼的焊(han)接(jie)，在(zai)焊(han)接(jie)去應力(li)后滾齒，滾齒時務必注意應力(li)的釋(shi)放，以防應力(li)變形導致磨削余(yu)量不足(zu)從而(er)使心軸吸附(fu)的基準齒形有誤(wu)差而(er)影響加(jia)工精度(du)。
加工完成后，需要在(zai)三坐標上對偏心齒輪的關鍵尺寸進(jin)行檢測(ce)以驗證加工方法(fa)的合理性。同樣(yang)通過心軸法(fa)檢測(ce)齒頂齒溝的中心、孔中心、偏心體中心連線在(zai)同一直(zhi)線上的允(yun)差(cha)。如(ru)圖3所示。
圖3 關鍵尺寸檢驗
通過三坐標(biao)檢測同臺兩件(jian)偏心(xin)(xin)(xin)齒輪(lun)的(de)偏心(xin)(xin)(xin)距和齒頂齒溝(gou)的(de)中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)(xin)、孔中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)(xin)、偏心(xin)(xin)(xin)體中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)(xin)連(lian)線在同一直線上的(de)允差均(jun)符合圖紙的(de)要求，從而驗證了(le)心(xin)(xin)(xin)軸法加工(gong)偏心(xin)(xin)(xin)齒輪(lun)的(de)合理性。
本文主要(yao)研(yan)究了(le)心(xin)(xin)軸法在(zai)偏心(xin)(xin)齒輪加工(gong)(gong)和檢驗中的應用，并(bing)詳細介紹了(le)該方法的加工(gong)(gong)過程和注意事(shi)項(xiang)。按照上述工(gong)(gong)藝流程加工(gong)(gong)后(hou)的偏心(xin)(xin)齒輪，經檢測和壓力(li)機滿負(fu)荷試(shi)機證明，完全能夠滿足生產(chan)加工(gong)(gong)要(yao)求。
通(tong)過此方法(fa)對(dui)重型壓(ya)力(li)機整機的(de)精度提供了有效保證，減少(shao)了過去因(yin)加工(gong)(gong)誤差問題(ti)造成的(de)返(fan)工(gong)(gong)，節約加工(gong)(gong)裝配(pei)時間，提高了公司的(de)經濟效益。