偏心轴配重的选择

由于偏心轴的形状不对称，在加工过程中不可避免地会造成不平衡，因此在加工偏心轴之前首先要解决的问题是配重。选择合适的配重可以使工件在加工过程中传输稳定，从而满足产品的加工精度。

配重有三种常用方法。一种是在工件上留下夹头，并通过键和销将专用配重与预留夹头连接起来。这种连接方法的优点是装配精度高，工件和配重之间没有相对运动，缺点是制造成本高，安装过程中需要特殊的场地和人员进行安装。二是直接在工件上进行配重。配重和工件通过夹紧固定在工件上。优点是安装简单，生产成本低，安装前不需要在工件上加工各种辅助键槽和销孔，缺点是加工过程中配重和工件容易相对移动，影响产品的加工精度。第三种方法是卡盘配重，这种方法简单但不准确。因为研磨机没有卡盘，所以这种配重方法不能应用于研磨机。

以上三种常用方法各有优缺点。根据偏心轴的结构特点，设计了一套夹紧力大、分度自然、配重调整简单的新型工装。其设计原则是：（1）∑T=0。通过调整左右配重，可以使工件在偏心圆柱加工过程中平稳旋转，解决了工件偏心造成的加工困难。（2）提高工件加工精度的原理。（3）增加夹紧力，降低加工难度，提高加工效率的原理。（4）减少处理程序的原则。

这套新工装主要由配重、三爪自定心卡盘、偏心尾架、分度卡盘和偏心垫块五部分组成。

① 偏心垫固定在四爪单动卡盘和三爪自定心卡盘之间。其作用是固定和调整三爪自定心卡盘相对于主轴轴线的偏心位置。考虑到配重的需要，偏心垫块设计为轴对称部件，重量约24kg。

② 分度夹头这个圆盘固定在定心夹头的背面。工件夹紧后，它将与定心卡盘和工件成为一体。其作用是：再次加工偏心圆时，通过三爪槽定位三爪自定心卡盘，实现自然分度。

注：根据装配图，偏心垫块和分度卡盘凹槽公差对三爪自定心卡盘中心偏差的最大影响为0.10mm。根据函数计算，工件重心到主轴中心的最大偏差角为0.115°≈6′52〃，对50mm偏心度的影响为0.00 001 mm。相对于50mm偏心度，位移对工件加工质量的最大影响等于零，完全满足加工要求。

③ 偏心尾架偏心孔与偏心轴外圈配合使用，中心孔为50mm，与尾架中心配合使用。使用时，拧紧紧固螺栓，消除轴孔的配合间隙，将50mm的偏心度控制在0.05mm以内。其作用是：尾架准确定位偏心轴偏心圆的轴线位置，并在尾部增加一部分配重。

④ 配重：12mm×60mm×160mm钢板。它由两个M12螺栓连接在偏心垫块下方，配重重量约为0.8kg，共10个。其作用是平衡加工过程中偏心轴和工装产生的旋转力矩之间的差异。

力矩计算垫块产生的力矩为：

T1=F？L=G1？L=24×90=2160(㎏?毫米）=21.6牛顿？米

式中，G1——偏心垫块质量

L——垫块重心到四爪单动卡盘中心的距离。分度卡盘、三爪自定心卡盘和粗车削后的工件产生的总扭矩为：

T2=F？L=G2？L=90×50=4500（kg？mm）=45N？米

其中：G2=p？V=（60×行波管