车床偏心找正辅助工具

摘要： 偏心零件经常会在普通车床或数控车床上进行加工，但如何快速的进行装夹找正，是一个技术难题，尤其是如何使新手能够快速的学习并且掌握好此项技术，至今没有合适的解决方法。本文介绍的辅助找正工具，是充分结合机械结构及电子显示的综合体，可以将测得的数据快速准确的显示出来，同时给出偏心找正中的变化量及变化方向，使初学者也可以迅速掌握偏心找正的一种工具。

Abstract： Eccentric parts are often machined in ordinary lathe or NC lathe， but how to make clamping and centering quickly is a technical problem， especially in how to make beginners can learn and master this technology quickly， so far， there is no suitable solution. The introduces of this paper for auxiliary alignment tool， is a fully integration of mechanical structure and electronic display， which can be displayed for measured data quickly and accurately， At the same time， obtaining the value and the direction of changed in the eccentric for just， it is a tool of eccentric for just which even the beginners can master quickly.

关键词： 辅助找正；偏心加工；普通车床

Key words： auxiliary alignment；eccentric machining；ordinary lathe

中图分类号：TG519.5 文献标识码：A 文章编号：1006—4311（2012）27—0039—03

0 引言

偏心工件就是零件的外圆和外圆或外圆与内孔的轴线平行而不相重合，偏一个距离的工件。这两条平行轴线之间的距离称为偏心距。外圆与外圆偏心的零件叫做偏心轴或偏心盘；外圆与内孔偏心的零件叫偏心套。一般车偏心工件的方法有5种，即在三爪卡盘上车偏心工件，在四爪卡盘上车偏心工件，在两顶尖间车偏心工件，在偏心卡盘上车偏心工件，在专用夹具上车偏心工件。在学校学习或工厂中，找正偏心时多数采用的是百分表找正。在四爪单动找正或三爪卡盘中加垫片找正，均需要浪费极大的辅助加工时间。尤其在学校的初学者中，学习偏心找正更是难上加难，更有时还会将偏心的尺寸读错误。

偏心零件在机械设备上应用非常广泛，但是偏心零件的加工工艺是比较复杂的，主要问题是比较难把握好偏心距，难达到相应的公差要求，本文就从偏心件加工的难度出发研究设计了一种有效的偏心零件的辅助找正工具。下面具体介绍设计过程。

1 机械结构设计

本次结构部分的设计采用磁力表座作为支架，通过直线导轨和一些自加工的工件作为中介，将光栅传感器和中心架连为一体，这样保证了光栅传感器的垂直度、平行度，最大限度减小人工造成的误差，从而提高了测量精度。

1.1 要达到所要求的精度（2μm），仅靠传统工具以及肉眼读取的数据很难达到这样的精度，所以在此我们采用了具有较高精度的位移感应器——信和光栅KA—300，其量程为70cm；

1.2 如何保证信和光栅在移动中的垂直度和平行度：在此我们采用了直线导轨，将光栅尺通过一个中介块安装在直线导轨上，这样只要能保证直线导轨的垂直度和平行度，就能保证光栅的垂直度和平行度；（如图1所示为直线导轨；图2为光栅尺通过中介块和直线导轨的安装图）

1.3 如何保证保证直线导轨的垂直度和平行度：在此我们采用了磁力表座，因为磁力表座装卸非常方便，而且可以在各个方向移动，所以可以在各个方向找好所需的垂直度和平行度，以此保证了较高的精度；

1.4 如何读取测量的数据：在这我们采用了显示屏，将其和光栅尺连接在一起，通过单片机采集数据，从而将测量的结果在数显屏上显示出来，一目了然。当然两者的连接需要用到电控，详细的将在后面给出。

2 电控部分设计

2.1 系统硬件设计 根据上述设计方案，完成的硬件设计电路包括：屏幕显示电路，距离测量电路，3×4的矩阵按键电路，蜂鸣器电路。

2.1.1 最小系统电路设计 最89系列单片机的复位信号是从RST引脚输入到芯片内的施密特触发器中的。当系统处于正常工作状态时，且振荡器稳定后，如果RST引脚上有一个高电平并维持2个机器周期（24个振荡周期）以上，则CPU就可以响应并将系统复位。最小电路如图3所示。

①18、19脚节晶振：电容大小没有固定值，一般二三十皮法。晶振是给单片机提供工作信号脉冲的.这个脉冲就是单片机的工作速度，例如12M晶振，单片机工作速度就是每秒12M。和电脑的CPU概念一样。当然，单片机的工作频率是有范围的，不能太大，一般24M就不上往了，不然不稳定。这个是由于晶振与单片机的脚XTAL0和脚XTAL1构成的振荡电路中会产生偕波，这个波对电路的影响不，但会降低电路的时钟振荡器的稳定性。为了电路的稳定性起见，ATMEL公司只是建议在晶振的两引脚处接进两个10pf—50pf的瓷片电容接地来削减偕波对电路的稳定性的影，所以晶振所配的电容在10pf—50pf之间都可以的，没有规定的计算公式。但是主流是接进两个30pf的瓷片电容，晶振尽量靠近单片机的管脚以进一步减少外部对晶振电路的影响，使单片机工作更可靠；