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《凸輪軸機(jī)械加工工藝》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、凸輪軸機(jī)械加工工藝第一節(jié)概述一、凸輪軸的用途、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與技術(shù)要求用途:通過凸輪軸的不斷旋轉(zhuǎn),推動(dòng)氣門頂桿上下運(yùn)動(dòng),進(jìn)而控制氣門的開啟與關(guān)閉。通過改變凸輪軸的曲線,可精確調(diào)整氣門開啟、關(guān)閉時(shí)間。結(jié)構(gòu)特點(diǎn):凸輪軸包括支承軸頸、進(jìn)排氣凸輪、偏心輪、驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)輔助裝置的齒輪和正時(shí)齒輪軸頸等幾部分。凸輪軸剛性差、易變形;精度高,加工難度大。凸輪軸的主體是一根與汽缸組長度相同的圓柱形棒體。上面套有若干個(gè)凸輪,用于驅(qū)動(dòng)氣門。凸輪的側(cè)面呈雞蛋形。其設(shè)計(jì)的目的在于保證汽缸充分的進(jìn)氣和排氣,具體來說就是在盡可能短的時(shí)間內(nèi)完成氣門的開、閉動(dòng)作。6102發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸凸輪軸的主要技術(shù)要求:1.軸頸的尺寸
2、精度及各軸頸之間的同軸度;2.鍵槽的尺寸和位置精度;3.止推面相對(duì)于支承軸頸軸線的垂直度;4.凸輪基圓的尺寸精度和相對(duì)于支承軸頸軸線的同軸度;5.凸輪的周向位置精度(相位角);6.凸輪的形狀精度(曲線升程)等。以CA6102發(fā)動(dòng)機(jī)為例,凸輪的升程偏差為:A、D段為±0.015mm;B段為±0.05mm;C段為±0.025mm。二、凸輪軸的材料與毛坯材料:鑄鐵:冷硬鑄鐵、可淬硬的低合金鑄鐵、球墨鑄鐵等。鋼:中碳鋼、滲碳鋼。毛坯制造方法:精鑄和精鍛。直接用棒料加工。三、凸輪軸加工工藝性分析機(jī)械加工工藝性差的兩個(gè)主要原因1.結(jié)構(gòu)細(xì)長,易變形受力變形、表面殘余應(yīng)力變形、熱處理變形。2.
3、加工難度大凸輪、偏心輪等復(fù)雜表面的尺寸、形狀和相互位置精度要求高。第二節(jié)凸輪軸加工過程概述發(fā)動(dòng)機(jī)總類繁多,凸輪軸的結(jié)構(gòu)形狀各異,但基本形狀相差不大。工序1:銑端面打中心孔銑鉆組合機(jī)中心孔加工是以后加工工序的定位基準(zhǔn),在銑端面時(shí),一般只限定5個(gè)自由度即可,用2個(gè)V型塊限定4個(gè)自由度,軸向自由度是由凸輪軸3#軸頸前端面或后端面(在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中,該面應(yīng)提出具體要求)。目前普遍采用的是自定心定位夾緊,密齒刀盤銑削。軸向尺寸保證后端面到毛坯的粗定位基準(zhǔn)尺寸和整個(gè)凸輪軸長度工序2:校直壓床工序3:車1、2支承軸頸外圓等凸輪軸軸頸車床工序4:車3、4支承軸頸外圓等凸輪軸軸頸車床工序5:鉆φ7孔
4、鉆床工序6:校直壓床工序7:磨第2、3軸頸外圓外圓磨床工序8:車凸輪側(cè)面和連接軸頸等凸輪軸車床工序8:車凸輪側(cè)面和連接軸頸等凸輪軸車床工序9:校直壓床工序10:磨正時(shí)齒輪軸頸和螺紋軸頸外圓等外圓端面磨床工序11:磨齒輪外圓外圓磨床工序12:磨四個(gè)支承軸頸外圓外圓磨床工序13:滾齒滾齒機(jī)工序14:去齒輪兩端毛刺去毛刺機(jī)工序15:銑鍵槽鍵槽銑床工序17:車1、4、6、7、9、12凸輪及偏心輪凸輪車床工序17:車2、3、5、8、10、11凸輪凸輪車床工序18:銑螺紋螺紋銑床工序19:去毛刺工序20:清洗工序21:中間檢查工序22:支承軸頸、齒輪表面淬火工序23:凸輪、偏心輪淬火工序
5、24:修中心孔立式鉆床工序25:校直壓床工序26:磨凸輪、偏心輪凸輪磨床工序27:校直壓床工序28:精磨正時(shí)齒輪軸頸外圓和止推面端面外圓磨床工序29:精磨四個(gè)支承軸頸外圓外圓磨床工序30:精磨凸輪和偏心輪凸輪磨床工序31:修整螺紋和去毛刺工序32:拋光拋光機(jī)工序33:校直壓床工序34:清洗清洗機(jī)工序35:終檢第三節(jié)凸輪軸加工工藝分析一、定位基準(zhǔn)的選擇(一)粗基準(zhǔn)的選擇支承軸頸的毛坯外圓柱面及一個(gè)側(cè)面。(二)精基準(zhǔn)的選擇1.兩頂尖孔2.經(jīng)加工的支承軸頸、正時(shí)齒輪軸頸二、加工階段的劃分與工序順序的安排(一)加工階段的劃分粗加工階段半精加工階段精加工階段光整、精整加工階段二、加工階
6、段的劃分與工序順序的安排(二)工序順序的安排各支承軸頸、凸輪、偏心輪:車——粗磨——精磨——拋光從粗到精,主要表面與次要表面的加工工序交叉進(jìn)行。淬火工序安排在各主要表面的半精加工之前防止工件經(jīng)淬火后變形過大造成精加工困難三、主要表面的加工(一)凸輪形面的加工1.凸輪形面的粗加工凸輪傳統(tǒng)的粗加工方法是采用靠模車床及液壓仿形凸輪銑床,銑削的凸輪尺寸精度和形狀精度都優(yōu)于車削,可直接進(jìn)行精磨。大量生產(chǎn)的凸輪軸毛坯均采用精鍛或精鑄成形,其毛坯精度高,加工余量小,國外不少廠家采用以磨代車的新工藝,極大地簡化了凸輪形面的加工。對(duì)于棒料毛坯,由于余量大,國外先進(jìn)的方法是采用CNC凸輪銑床。多刀
7、仿形單靠模車削a)車刀b)工具的安裝2.凸輪形面的精加工凸輪軸切點(diǎn)跟蹤磨削加工凸輪形面磨削的新技術(shù)1)采用立方氮化硼砂輪2)數(shù)控凸輪軸磨床3)采用多片砂輪高強(qiáng)度砂輪進(jìn)行高速磨削4)采用主動(dòng)測量、自動(dòng)補(bǔ)償、自動(dòng)修整等裝置(二)凸輪支撐軸頸的磨削支撐軸頸的磨削可采用多砂輪磨床或無心磨床,如Junker公司的Quickpoint設(shè)備可以高效率地磨削凸輪軸支撐軸頸。還有的公司對(duì)凸輪軸的軸頸和桃形在精磨后進(jìn)行拋光,與曲軸的超精加工類似。快速點(diǎn)磨(quickpoint)(三)砂帶拋光(四)自動(dòng)校直凸輪軸