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摘要：对于本文所研究的偏心轴，是我国接触相对比较早的一种偏心轴，与2009年进行试制，同年底首件交付实际应用中，并得到用户的认可，之后对该偏心轴进行批量生产。本文以此作为研究案例进行分析，首先提出当前偏心轴类零件加工中存在的问题，然后探讨其在加工过程中存在的问题，旨在为未来偏心轴类零件加工提供参考。
键词：偏心轴类；零件；加工技术
前言：在当前现有的轴类零件中，偏心轴作为其中一种相对特殊的零件，同时也是加工难度比较大的一种轴类零件，相比较其他普通类型的轴类零件而言，其加工困难度要大很多。特别是在进行偏心轴具有细长性特征的零件加工时，最终加工质量能够直接体现出加工企业的专业能力。而镍基合金材料具有强度高、耐磨性强的特征，被广泛应用于轴类零件加工中，本文基于镍基合金材料进行偏心轴类零件加工进行分析，具有一定现实研究意义。
一、偏心轴类零件简介-以XX偏心轴为例
本次研究案例所使用的偏心轴毛坯为镍合金棒料，下图一为XX偏心轴零件图：在零件的左端设有偏心内孔，右端设有偏心外圆以及多个台阶孔，整个零件加工对尺寸、位置度等方面的加工要求非常高，在实际加工过程中，要做好避开一定的干涉距离。
图一：XX偏心轴零件图
二、偏心轴类零件加工中存在的问题
其一，在采用深孔钻对偏心内孔进行加工过程中，其进出口的加工偏差相对比较大。
其二，根据偏心轴加工相关图纸要求，在进行立加铣削槽过程中，通过粗加工后对其中间外圆进行检查测量后，其跳动结果大于0.4，变形相对比较大，使得整个零件的位置度不符合加工要求[1]。
其三，在进行偏心轴零件加工时，对外圆位置度的要求相对比较高，但在进行数车加工时无法对此进行检查。
其四，端面孔具有一定的复杂性特征，使得孔部分的加工作业相对困难，另外，还存在冷却不够充分，排屑不顺畅，在加工过程中刀具容易发生磨损和打刀情况。
三、偏心轴类零件加工技术分析
（一）深孔钻削
采用正常模式下钻削技术加工而成的孔，孔深一般为5倍直径内。但对于本次加工案例所讲的偏心轴中心孔长径比而言，因其大于30，而这也明显看出加工困难度增大，并且只能在一头进行偏心孔加工，若从两头同时进行加工，则无法切实保证偏心孔处于同轴状态。通常情况下，孔深在十倍直径以上都称作是深孔，在进行深孔加工时可使用高压冷却液，以此确保排屑系统的正常使用[2]。从整体上来看，深孔加工过程中最难的部分就是排屑问题，若使用的刀具孔径较小，比较尖锐，排出的屑越少，则表明排出比较方便。另外，高压力切削液在使用过程中，会通过钻孔和已经完成钻孔间的外钻管，钻头处于中空状态，切削液会随着铁屑流入钻体中，通过钻杆排出来。
就偏心轴类零件加工所使用的材料为镍基合金，其加工具有一定的困难度，使得刀具在使用过程中容易发生磨损问题，通常加工一部分深度后就要对其进行更换刀片才能继续进行之后的加工作业。要想切实保证孔的同轴度，其根本在于如何通过加工满足设计图纸要求，完成加工后的偏心孔出口偏差在0.5-1.6mm范围内，不符合图纸对加工提出的尺寸要求，这就要求外圆留有一定余量，将内孔作为加工基准，对外圆进行修车操作，确保最终加工结果满足同轴度加工标准。
（二）控制铣削变形
因铣削本身具有不对称特征，对其进行粗加工后，偏心轴零件中间处发生弯曲变形在0.2-0.5之间，这种情况下需要先进行校直处理后再开展精加工作业。对于校直操作，首先将偏心轴零件的两头做好支撑，然后找到零件中间部分的外圆跳动最大的位置。除以上之外，要想切实做好对铣削变形的控制，其关键在于合理选择刀具、明确加工中的各项切削参数信息。
在偏心轴零件加工过程中，高温合金作为其中一项加工比较难的材料，具有切削力比较大、温度高、加工硬化相对严重、容易使得刀具发生磨损等特征。就本文案例偏心轴零件所使用的主要材料镍基高温合金而言，其基体硬度大概为HRC37，经过对材料进行切削作业后，其表面就会出现大概在0.03mm左右硬化层[3]；若材料硬度增到HRC47左右情况，其硬化程度可达27%以上，这种现象对于刀具在进行切削作业的使用寿命而言具有非常大的影响。基于以上，在进行偏心轴类零件加工时，可通过强化零件装夹的刚性，提升冷却力，以此来起到降低零件发生铣削变形的几率，同时对延长刀具使用寿命有积极性意义。
（三）端面孔加工
对于偏心轴类零件加工中的端面孔部分的加工作业，应该部分对尺寸、位置度的加工要求相对比较高，因此将其放在最后进行加工作业。从本质上来讲，孔加工属于半封闭加工，同时也是整个零件加工中最难的加工方式，主要体现在孔直径比较小且孔径比较深，冷却效果差，在切削过程中产生的热量、切屑排出困难，刀具在加工过程中磨损情况比较严重，另外周断面还有凸台，如果刀具在使用过程中伸出长度较长情况下，就会降低刀具本身的刚性，从而在实际零件加工中对刀具带来严重的磨损影响，同时也会对孔加工后的直径、位置度带来相应影响。
经过长期的加工工艺摸索和研究，在进行镍基合金小深孔钻孔加工作业时应做好以下几方面工作：其一，尽可能选择带有涂层，整体上硬质合金的切削加工刀具，能够起到对刀具使用寿命的延长作用；其二，通过采取增大锋角的方式能够起到对刃屑接触长度的较少作用，同时降低切削热度，对钻头切削作业条件也有很好的改善作用，对于高温合金钻头锋角，最好选用135°-140°之间；其三，在进行小深孔钻孔作业可采用啄钻进行，每进行一次啄钻就要退出刀具，使用冷却液将钻头进行冷却处理，同时将其中的切屑进行清除处理；其四，如果偏心轴类零件在加工中所使用的刀具悬深比较长且刚性差的情况下，可将刀具做成阶梯式，基于不影响加工的前提下来增大夹持部分零件直径[4]；其五，在进行刀具装夹过程中，尽可能选用强力夹头刀柄，或者是液压刀柄等一些精度比较高的刀柄，主要在于这样可以减小刀具跳动，延长使用寿命，提升加工孔位置精度；其六，在切入工件时，钻头所产生震动最大，而这部分也是使得钻头发生横刃磨损或崩刃几率最大的一部分，对此可通过对切削参数进行调整，切入工件将进给降至30%，等到钻头钻进距离3-5mm左右时在正常开展进给操作；其七，如果所要加工的偏心轴类零件小深孔长径比大于10的情况下，可通过运用内冷钻头进行加工，这样能够起到奥对削刃的充分冷却作用，促使排屑更加通畅。
总结：综上所述，对于偏心轴类的零件加工技术有很多，但在实际加工中应严格围绕偏心轴零件的特性开展相应的加工作业，特别要注意采取措施做好对零件变形的控制，同时要做好没有消除零件加工内应力时，避免对后续加工作业带来不利影响，以上都是当前偏心轴类零件加工中需要深入探讨和进一步改进的重要内容。
参考文献：
[1]甘彪. 可调心式卡盘在轴类偏心零件加工中的应用[J]. 中国新技术新产品, 2020, No.420(14):46-47.
[2]祝兴华. 旋回破碎机大型薄壁偏心轴套加工工艺优化[J]. 矿山机械, 2020, v.48;No.554(02):37-40.
[3]秦利明, 李军, 林树森,等. 一种偏心轴类零件的测试平台设计[J]. 现代电子技术, 2020, v.43;No.563(12):43-45+49.
[4]汪玉平, 李雪晓, 张自军,等. 一种加工偏心零件数控车床[J]. 制造技术与机床, 2019, No.690(12):90-92.