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任务三在三爪子定心卡盘上车偏心零件解读

课题（章节）	任务三在三爪自定心卡盘上车偏心工件
授课日期		授课班级
教学目标	1．掌握三爪自定心卡盘上车偏心垫片厚度的计算　 2．学会在三爪自定心卡盘上安装、车偏心工件 4．掌握偏心工件的划线方法
教学重点与难点	1. 偏心的概念 2．在三爪自定心卡盘上安装偏心工件的方法和步骤
教具	1．CA6140型卧式车床、附件和砂轮机 2．游标卡尺、千分尺、游标深度尺、游标高度尺、千分尺、内径百分表等 3．工件材料45钢，毛坯规格φ45mm×100mm 4．外圆车刀、镗刀、切槽刀等 5．偏心垫片和铜皮等常用工具
教学思路设计	１．教材结合生产实际，从偏心工件在机械传动中的应用→车偏心的基本原理→车偏心工件的2种方法→偏心距的测量等几个方面进行简明地介绍２．本节内容只用一般的课堂讲授，很难取得满意的教学效果。最好采用以下教学方法（1）建议用偏心工件、曲轴、自行车拐用偏心销等直径、长短不同的实物作教具。播放车削和应用偏心工件的视频。（2）车偏心的关键技术在于偏心工件的装夹。因此，在给学生讲解时，应把偏心工件的装夹放在首位（3）在结合课件、幻灯、模型、挂图进行课堂讲解后，再进行现场的正和装夹演示，充分发挥多媒体生动直观的优势，把各种方法投在大屏幕上，逐个进行演示。这样不但便于讲解，而且还能极大地调动和激发学生的学习兴趣，从而增强课堂的教学效果，起到事半功倍的作用。

教学过程

教学

步骤

教学内容

师生活动

复习巩固

课题导入

讲授新课

技能训练

课题总结

布置作业

补充材料

1.复习上次课主要学习了车削细长轴的方法及注意事项。

播放了车细长轴的视频。同学们也进行了相应的练习。通过讲解和演示及练习，使学生进一步增强对重点内容的认识和理解。更加深了对车细长轴的感性认识。进而激发学生练习的浓厚兴趣。希望同学们多动手、多练习，以提高车细长轴的熟练程度。

2.提问 1）简述细长轴车削时的特点。乙酸乙酯实验装置

2）简述装夹细长轴零件的方法。

3.作业讲评

作业完成情况统计表

班级		应交（本）	实交（本）	缺少（学生姓名）


批阅情况	1.作业是否交齐 2.交作业是否及时 3.作业的答案是否正确，若不正确应给出正确答案 4.书写格式是否符合要求，字体是否认真、工整规范等 5.给作业评出成绩

展示偏心工件、曲轴、自行车拐用偏心销等直径、长短不同的实物,见图1，播放车削和应用偏心工件的视频。

结合课件、幻灯、模型、挂图进行课堂讲解后，再进行现场的正和装夹演示。以加深学生对车偏心工件的理解，增强其感性认识，进而引出新课。

a）偏向盘 b）偏向套

c）偏心轴

图1 偏心工件

一、偏心的概念

外圆和外圆轴线或内孔与外圆的轴线平行而不重合（偏一个距离）的零件叫偏心工件。这两条平行轴线之间的距离称为偏心距e。外圆与外圆偏心的零件称为偏心轴，如图 17-1（a）所示。外圆与内孔偏心的零件称为偏心套，如图 17-1（b）所示。

偏心轴、偏心套一般都在车床上加工。它们的加工原理基本相同，无论采用什么样的装夹方式，只要把它们需要加工偏心部分的回转轴线校正到跟主轴旋转中心重合就可以。

在三爪自定心卡盘上车偏心工件就是在某一个卡爪上垫上一定厚度的垫片，使工件产生偏心，然后进行车削，如图 17-2 所示。这种方法适用于长度较短，数量较多，偏心距较小的偏心工件。

二、在三爪自定心卡盘上安装偏心工件的方法和步骤

1.计算垫片厚度x（图 17-2）

x=1.5 e±K K ≈ 1.5Δe

2.制作偏心垫片

为防止在装夹时产生挤压变形的现象，应选择硬度较高的材料做垫片。

3.装夹工件

在三爪自定心卡盘上任意选择一个卡爪，用粉笔在这个卡爪上做一记号，把做好的垫片垫在带记号的卡爪爪面上，然后安装工件，同时用手扶住偏心垫片，防止垫片掉落。

4.在三爪自定心卡盘上校正偏心距的方法

对于精度要求较低的偏心距，可用游标卡尺检测，如图 17-4 所示。测量时，用游标卡尺尾端的深度尺测量两外圆间的最大距离和最小距离，则偏心距就等于最大距离和最小距离差值的一半，即：

当偏心距的精度要求较高时，必须用百分表校正，一般可使偏心距误差控制在 0.02 mm以内。但由于受百分表测量范围的限制，所以只适用于偏心距为 5 mm 以下的工件的校正。

百分表校正的具体操作步骤如下：

（1）用手拨动卡盘，将夹有偏心垫片的一个卡爪转动到最高的位置，使偏心工件处于最低的测量点位置。

（2）将百分表的测量头垂直接触偏心工件的基准轴最高侧母线上，再左右移动床鞍，观察百分表指针读数并校正工件，如图 17-5 所示，当百分表从 a 点移动到 b 点的指针读数相同时，即表明外圆最高侧母线与车床主轴轴线平行。为了保证偏心轴两轴线的平行度，应用百分表分别校正工件水平和垂直的两个方向的侧母线，即一个方向的一条侧母线校正平行后，应用手拨动卡盘把工件转过 90°校正另一条侧母线使其平行。

（3）将百分表的测量头垂直接触偏心工件的基准轴最高侧母线上，并使百分表压缩量在0.5 ～ 1 mm 之间，用手缓慢拨动卡盘，同时仔细观察百分表指针读数，当工件转动一周时，百分表指示处的最大值和最小值之差的一半即为偏心距值。

（4）按上述方法反复用百分表测量，并根据实际偏心距数值调整偏心垫片厚度，直至校正的偏心距在允许的误差范围内为止。

三、车偏心的注意事项

车削时须注意以下几个事项：

（1）要尽量避免使用爪面有严重磨损的卡爪，特别是出现严重“喇叭口”的卡爪。

（2）车削工件前，必须确定工件是在夹紧的状态下用百分表检测出的偏心距数值。

（3）当偏心部分的表面没有完全车圆时，不宜选择较高的转速。

（4）在不影响车削的情况下，刀头伸出刀架的长度应尽量短些，以提高车刀的刚性。

（5）车偏心工件时，为了防止硬质合金刀头受工件撞击碎裂，车刀应磨有一定的刃倾角，并且减小进给量。也可选用高速钢车刀车削。

（6）由于工件装夹偏心垫片以后，开动机床主轴会使工件旋转状态下的直径大大增加，工件实际切削深度也会很大。因此，车偏心件前，刀具应离工件远一些，开动机床使主轴旋转后，再将车刀逐步靠近工件切削

任务布置：

如图 17-6 所示，本任务是在三爪自定心卡盘上车偏心工件。零件材料为45 钢，毛坯规格为φ 45 mm×100 mm。

工、量、刃具准备：

切削用量选取：

解读评分表：

加工步骤：

1．本次课主要学习了偏心的概念、偏心工件的划线方法、在三爪自定心卡盘安装和车削偏心工件和车偏心的注意事项。播放了车偏心的视频。同学们也进行了相应的练习。通过讲解和演示及练习，使学生进一步增强对重点内容的认识和理解。更加深了对车偏心的感性认识。进而激发学生练习的浓厚兴趣。希望同学们多动手、多练习，以提高车偏心的熟练程度。

2．偏心距的测量归纳成表1 ，以便学生记忆。

表1 偏心距的测量

测量方法	适应范围	工件类别	夹具
在两顶尖间测量	偏心距较小	偏心轴（有中心孔）	顶尖
在两顶尖间测量	偏心距较小	偏心套	小锥度心轴
在V形架上测量	偏心距较大	偏心轴或偏心套	V形架

1．简述偏心工件的概念。

2．简述偏心轴与偏心套的区别。

3．简述在三爪自定心卡盘上车偏心工件的适用场合。

4．简述如何检测具有不同精度要求的偏心距。

5．简述用划线出偏心工件轴线的适用场合。

6．简述打样冲眼的要求。

7.在三爪自定心卡盘上车偏心工件，如教材图6所示。零件材料为45钢，毛坯规格为φ45mm×100mm。

1．垫片厚度计算

长度较短的偏心工件，可在三爪自定心卡盘的一个卡爪上增加一块垫片，使工件产生偏心来车削（图2 ）。

图2 在三爪自定心卡盘上车偏心

垫片的厚度，除了用教材中所讲的方法计算外，还可用下列公式进行较精确计算：

χ＝

式中 χ－垫片厚度(mm)

e－工件偏心距（mm）

d－三爪自定心卡盘夹住的工件部位直径（mm）

2．偏心工件的划线方法

表3 偏心工件的划线步骤

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内容	图例	说明
偏心工件的划线步骤	零件图样
	将工件车削成光轴	将工件毛坯车削成一根直径为D、长度为L的光轴，光轴两端面应与轴线垂直，表面粗糙度Ra值不大于3.2µm，如图所示
	划线步骤	1．外圆和两端面上涂一层蓝显示剂，待干后将其放置在平板上的V形架中 2．用光标高度尺测量光轴的最高点，并记下其读数，然后按实测的光轴直径的1/2将光标高度尺的光标下移，并在光轴的端面A上轻划一条水平线，接着将光轴转过180°，在同样的高度下，在端面Awentimeimei上再轻划一条水平线，检查前、后两条线是否重合。若重合此直线则为光轴的水平轴线；若不重合，则须调整高度尺，调整的高度为两并行线距离的一半（上移或下移），再重新划一条线，如此反复进行，直至两线重合为止，如图所示
	划偏心	1．出工件的轴线后，在工件的端面和四周划圈线 2．将工件转动90°，用90°角尺对齐已划好的端面线，然后用调整好的光标高度尺再划一道圈线，工件上就得到两道互相垂直的圈线 3．将光标高度尺的光标上移一个偏心距e写字机器人，在光轴端面和四周再划一道圈线 4．在光轴两端面上，分别打出偏心中心的样冲眼，样冲眼的中心位置要准确，眼坑直浅，且小而圆 1）若采用两顶尖装夹车削偏心轴，则以此样冲眼先钻出中心孔 2）若采用四爪单动卡盘装夹车削偏心轴，则要以样冲眼为中心先划出一个偏心圆（在端面允许的情形下，偏心圆直径宜取大值），并在此偏心圆上均匀、准确地打上几个样冲眼，以便于正，如图所示

5．偏心工件的检测方法

偏心工件加工完后应对其进行全面检测，在检测的诸多项目中，主要是对偏心距的检测，根据偏心距大小的不同，可采用相应的检测方法进行检测（表6）。

表6 偏心工件的检测方法

内容	图例		说明
在车床上检测偏心距			用四爪单动卡盘和三爪自定心卡盘装夹的方法。车偏心工件时，在加工过程中或加工完毕（工件不必卸下）可直接在车床上检测偏心距，（图）检测时，将百分表百的测量头垂直于被测卡爪夹紧的外圆表面上，用手转动卡盘，百分表指示出的最大值与最小值之差的1/2，即为偏心距e
在两顶尖间检测偏心距			两端有中心孔、偏心距较小，不易放在V形架上测量的偏心轴，可以在两顶尖间检测偏心距，如图所示检测时，将百分表测量杆触头与被测偏心外圆表面垂直接触，用手均匀、缓慢转动工件一周，百分表指示出的最大值与最小值之差的1/2，即为偏心距e 将偏心套工件套在心轴上，再用两顶尖支撑，也可用同样的方法，检测偏心套工件的偏心距e
在V形架上检测偏心距			无中心孔或长度较短、偏心距e＜5mm的偏心工件，可在V形架上检测偏心距，如图所示检测时，将工件基准圆柱置放在V形架上，使百分表测量杆触头与被测偏心外圆表面垂直接触，均匀缓慢转动工件一周，百分表指示最大值与最小值之差的1/2，即为偏心距e
偏心距较大工件的检测	偏心距（e≥5mm）较大的偏心工件，受百分表测量范围的限制，不能用百分表直接检测其偏心距值，可用下列间接测量方法
	在两顶尖间间接测量偏心距	a) b)	将偏心轴的基准中心孔支顶在两顶尖之间，缓慢转动工件，用百分表出偏心圆柱的最低点，如图b所示，调整可调量规平面，使与偏心圆柱最低点处于同一水平位置（用百分表测定），然后固定，再转动偏心工件，出偏心圆柱的最高点，并在可调量规平面上放置量块（组），用百分表测定，使量块的高度与偏心圆柱的最高点等高，如图a、b所示，则量块高度的1/2即为偏心距e
	在V形架上接测量偏心距	1-偏心工件 2-量块 3-可调量规平面 4-可调量规 5-V形架	将V形架置于测量平板上，工件放在V形架中，转动工件，用百分表出偏心圆柱的最点，将工件固定，然后把可调量规平面调整到与偏心圆柱最高点等高，如图所示，再按下式计算出偏心圆柱面到基准圆柱面之间的最小距离a e＝－－a 式中 D——基准轴直径，（mm） d——偏心轴直径，（mm） a——基准轴外圆到偏心轴外圆之间的最小距离，（mm）用上述方法，必须把基准轴直径D大锅抗干扰和偏心轴直径d用千分尺测量出准确的实际值，否则计算时会产生误差选择一组量块，组成尺寸a，将量块组置于可调量规平面上，水平移动百分表，分别测量基准圆柱面最高点（读数A）和量块组上表面（读数B循环水旁滤过滤器），比较读数差值，是否在偏心距误差允许范围内，以判定此偏心工件的偏心距是否满足图样要求