优化凸轮轴磨削
利用TQC原理解决摩托车发动机凸轮轴磨损

利用TQC原理解决摩托车发动机凸轮轴磨损摘要:本文针对市场反馈发动机凸轮轴磨损现象,利用TQC原理,从几方面排除与查找产生发动机凸轮轴早期磨损的原因,对分析因素做实际验证,证明了磨损的主要原因为凸轮材质的选用欠佳及配偶件摇臂的精度不良导致。
关键词:TQC;凸轮轴;摇臂;异常磨损;工艺改善;验证前言:凸轮轴是发动机配气机构中的主要零件,它的主要作用是保证进排气阀按照一定的时间开启和关闭。
凸轮在工作过程中除受到一定的弯曲和扭转载荷外,主要是凸轮的型线表面承受交变的挤压应力和配偶的摇臂的相互运动摩擦。
凸轮轴的主要失效型式是凸轮表面因交变挤压应力作用产生的麻点或表面剥落现象。
所以要求凸轮轴具有较好的强度和刚度意外,更主要的是具有良好的耐接触和耐磨损性能。
搭载L YM149MG发动机的T110弯梁摩托车曾经荣获2007年度中国弯梁车年度车型,在摩托车领域享有较高的声誉,随着产量的不断扩大,市场反馈一定数量的发动机出现气缸头异响、凸轮轴和摇臂磨损异常的现象,影响到整车销售和企业的形象。
1.现状把握:对市场反馈做统计,故障发生期都为车辆行驶里程7000km以内,属于早期磨损。
2.原因查找与分析针对凸轮轴早期磨损实施市场调查和要因讨论,按照TQC的原理,从人、机、料、法、环五个方面逐一进行排查分析:人方面主要是检查:用户日常维护不当和使用劣质机油油品,通过市场用户走访,确定不是要因;机方面主要是检查:凸轮、摇臂加工不良、凸轮、摇臂热处理金相组织不良、机油泵工作不良和油道堵塞,通过调查分析、试验再现和用户跟踪,发现凸轮和摇臂表面粗糙度检查,摇臂R面的直线度、平行度调查显示直线度超差会引起接触比压加大,易导致磨损故障发生;料方面主要是检查:材质选用不良、缸头加工精度平行度差和气门弹簧弹力超大,发现凸轮材质有差异,不一样的材质使用的热处理方式导致金相硬度的不同,对耐磨性影响较大;法方面主要是检查:未按照作业要求调整正时、气门间隙和油封装配不良,导致供油压力不足,未发现成因;环方面主要是检查:气候湿度较大、寒冷地区温差大,未发现成因。
汽车凸轮轴切削加工性能的改进

生产技术收稿日期:2003206213收到初稿,2003210220收到修订稿。
作者简介:李平(1968-),男,湖北大悟人,高级工程师,博士生,主要从事铸造工艺和合金等方面的研究。
电话:027*********,E 2mail :leeping68@1631com 。
轿车凸轮轴切削加工性能的改进李 平1,蔡启舟1,魏伯康1,喻 平2,万仁芳2,段汉桥1(11华中科技大学材料学院,湖北武汉430074;21东风汽车公司铸造一厂,湖北十堰442048)摘要:介绍了壳型冷激铸造神龙凸轮轴试制初期加工过程中存在的问题:①轴颈游离渗碳体含量高,加工时打刀;小端铣键槽时打铣刀,大端铣螺纹孔时打丝锥和钻刀;②轴颈铁素体含量高、D 型石墨超标,加工油封轴颈时表面粗糙度差。
分析了神龙凸轮轴切削加工性能差的主要原因,从原材料、化学成分、熔炼及浇注工艺、增硫加铬、浇冒口系统设计等方面进行改进,使凸轮轴材质达到PSA 集团B511110G LA1冷硬铸铁技术标准,切削加工性能得到显著改善,与法国进口凸轮轴(CK D 件)相当。
关键词:切削加工性能;凸轮轴;渗碳体;铁素体;D 型石墨中图分类号:TG256;TG506 文献标识码:B 文章编号:100124977(2004)0120065204Improving on the Machinability of Car CamshaftLI Ping 1,CAI Qi 2zhou 1,WEI Bo 2kang 1,Y U Ping 2,WAN Ren 2fang 2,DUAN Han 2qiao 1(11Huazhong Science and Technology University ,Wuhan 430074,Hubei ;China ;21No 11Foundry ofDongfeng Motor Corp.,Shiyan 442048,Hubei ,China ) 东风汽车公司铸造一厂采用壳型冷铁360°激冷铸造,于1996年开始了富康轿车凸轮轴的试制,材质要求达到PSA 集团B511110G LA1冷硬铸铁技术标准的要求,铸件形状见图1。
汽车凸轮轴的高速精密磨削技术研究

汽车凸轮轴的高速精密磨削技术研究摘要:随着社会的发展与进步,重视汽车凸轮轴的高速精密磨削技术对于现实生活具有重要的意义。
本文主要介绍汽车凸轮轴的高速精密磨削技术研究的有关内容。
关键词:汽车;凸轮轴;高速;精密;磨削技术;引言凸轮轴是汽车发动机的关键零件之一,也是活塞发动机里的一个部件。
它的作用是控制气门的开启和闭合动作。
由于气门运动规律关系到一台发动机的动力和动转特性,因此凸轮轴加工的精度、效率、柔性和自动化程度的高低直接影响到发动机的质量、产量、寿命、废气排放和节能。
目前,国内的大部分凸轮轴生产企业仍然广泛使用机械靠模凸轮轴磨床仿形磨削凸轮轴,凸轮轴的轮廓精度直接受到磨床靠模样板制造精度的影响;在加工效率方面,我国工业应用的国产凸轮轴磨床的砂轮线速度基本在60m/s 以下,难以满足汽车工业大规模生产对加工效率和加工精度的需要。
一、凸轮轴加工的工艺特点1.1加工工艺性较差大部分凸轮轴均属细长轴类零件,本身刚性较差,磨削时容易产生弯曲变形,并产生磨削振动,影响加工零件的尺寸一致性和磨削表面质量,加工工艺性较差。
1.2轮廓型面复杂凸轮轴轮廓型面具有多段高次曲线型面,它的升程转角与砂轮半径之间存在非线性关系。
如图1所示,它一般是由基圆段、缓冲段、加(减)速段、顶圆段等几部分组成。
在基圆部,其磨削条件与普通外圆磨削基本相同,但在其它区段,磨削时的情况与普通外圆磨削就有很大差异。
由于凸轮轮廓曲线形状的特殊性,它在磨削时各磨削点的移动速度有很大的变化,尤其是在加(减)速段,磨削线速度可达到磨基圆时的几倍,甚至十几倍。
1.3凸轮表面不同曲线段的硬度分布不一致目前大量轿车发动机凸轮轴采用合金冷激铸铁材质。
合金冷激铸铁凸轮轴由于在铸坯时已采取了局部冷激工艺,因此凸轮型面各段已具有各不相同的硬质层,不再需要进行热处理就能达到零件表面所需的硬度与强度。
心部硬度HB201-262;凸轮各点硬度如图所示。
凸轮各点硬度值1.4加工表面容易产生波纹由于凸轮轴属细长轴类零件,变化的磨削力容易引起磨削振动,加上凸轮轴本身刚性差则会使这种情况愈加严重,其后果则是在磨削表面产生直线波纹,甚至达到肉眼就可看出的程度。
汽车凸轮轴磨削加工技术研究

中图分 类号 : 2 3 TP 7
文献标 识 码 : A
文章 编号 : 0 9 2 7 2 1 0 — 0 0 0 1 0 - 3 4( 0 2) 9 0 3 - 3
表面形成2 m 深度 的莱氏体 (  ̄7 m 白口)组织 ,其硬度
为 H C 5 6 ,心 部 为 灰 口组 织 ,硬 度 为H 2 - 0 , R4—0 B 2 0 3 0 其 余 为 麻 口组 织 。
通 过计算分析可得知 ,将5 转速 区角速度 设置 、6
成 0 1。 2 - 效 果 最 好 。 实 际 加 工 中 ,我 们 发 现 , . W时 Dr
为宜 。
1 转速区 ,再将 凸轮升程处 的9 。的范围区间分为9 0 个
பைடு நூலகம்转速区 ,分别按顺序作为2 1这9 不同的转速 区, ~ 0 个
如图2 示 。 所 设 基 圆 区 处 角 速 度 为 w ,从 而 可 以 求 出 不 同 转 速 0
区的角速度w=。 ,其中2 ≤1 ,k j Xk w ≤i 0 为转速系数 , 通过计 算可知 ,0 1 ≤ 1 5 . ≤k . 。向系 统参数表输 进各 w ,调用 到转速 控 制程序 中,如此 一来 ,对 于 凸轮 i
砂轮 的磨料粒度及种类相联系 。同时,磨削 比显著 降 低主要是 因为结合剂 的破碎 ,而 比切 除率 的下 降则主
要 因为砂轮硬度不够 。对于刚玉类砂轮 ,为达到磨削
比和 比切 除率 同时到达 要求 的 目的,采用单 晶刚玉 以 及单 晶刚玉和 白刚玉混合磨料效果较好 。 2 .冷却液种 类 的不 同也会影 响到磨 削 比和材料 去 除率 。乳化液 、4 0 、16 三种冷 却液磨 削比大 小 2# 7# 为乳化液 <4 0 <16 。一般 来说,在一定 范围内, 2# 7# 浓度越高 ,冷却液对磨 削比的影 响越 明显 。对于l 6 7# 冷却液 ,浓度在2 5 左右时,其对磨削比的影响就趋 .% 向稳定 了 。所 以一般 1 6 冷却液 浓度 就设定在 2 5 7# .%
基于MasterCAMX6凸轮轴凸轮轮廓加工优化

56 基于Master CAM X6凸轮轴凸轮轮廓加工优化和文云(昆明工业职业技术学院云南安宁650302)摘要使用Master CAM X6绘制凸轮轴凸轮非圆曲面轮廓,利用其自动编程和后置处理功能,在配置GSK980TDa 系统数控车上实现凸轮的半精加工,以替代传统的仿形粗磨,优化加工工艺。
实践证明,通过凸轮轴凸轮加工工艺的优化,提高编程效率和凸轮轮廓的加工精度,降低了凸轮轴加工成本,减轻了操作者的劳动强度。
关键词凸轮加工Master CAM X6 自动编程变量运算凸轮轴是发动机的配气元件,控制着发动机各气缸的配气顺序和配气量,凸轮轴凸轮轮廓的形状和精度直接影响到发动机的性能,凸轮轴轮廓的加工是整个工艺重点和难点。
凸轮轴凸轮的传统加工工艺为:凸轮粗加工(车、铣)→凸轮半精加工(仿形磨削)→热处理→精磨。
传统工艺中,凸轮仿形粗磨大多采用M8325或M8312凸轮轴磨床进行仿形磨削,其缺点是加工设备自动化程度低,仿形磨削凸轮轴凸轮转换完全靠手工操作,操作者劳动强度大,凸轮个数多容易造成靠模错位而产生废品;粗磨工序使用的砂轮价格昂贵,其费用占到整个凸轮轴刀具成本的25~30%。
为改善工作条件和降低刀具成本,本文对凸轮的数控车削进行了研究和实践,用Master CAM软件对非圆曲面自动编程,在配置GSK980TDa 系统的CK6136数控车上实现凸轮轮廓半精加工,替代传统的凸轮仿形磨削,优化凸轮轴凸轮的加工工艺。
1 凸轮传统加工和数控加工比较凸轮轴凸轮轮廓是按照发动机性能要求而设计,为了精确地控制配气系统,凸轮轮廓有严格的升程,如图1所示。
进排气凸轮轮廓为非圆曲线,半精加工的质量直接影响到后续工序的加工效率和质量,是凸轮轴凸轮加工中的关键工序之一。
凸轮轴凸轮半精加工简图,如图示2所示。
比较仿形加工和数控自动编程加工的特点:(1)仿形粗磨的特点是:仿形加工多数采用凸轮轴专用磨床,用靠模来仿形加工凸轮,原理如图3所示。
发动机凸轮轴高效磨削形状误差分析与智能补偿

发动机凸轮轴高效磨削形状误差分析与智能补偿随着信息技术的飞速发展,利用智能融合技术可以极大提高产品的质量和生产效率。
凸轮形状误差直接体现自动磨削系统的加工精度,采用两轴交叉耦合误差补偿,保证砂轮进给和工件旋转运动符合既定数学模型,自动识别凸轮曲线的凹凸类型以及同心度,同步计算各段曲线的最小曲率半径。
由于磨削力扰动、砂轮、机床稳定性等会降低形状误差精度,结合交叉耦合形状控制器,采用特殊凸轮的数学模型结合计算机仿真技术进行理论验证,不断修正边界条件,利用不断积累的工艺知识库,实现凸轮磨削形状误差的智能补偿,从而提高凸轮磨削质量与效率。
标签:凸轮轴;高效磨削;形状误差引言我国虽然在汽车零部件产业取得了巨大进步,但整个行业仍存在着数量多、规模小、产业化水平低等问题。
针对现有数控磨床加工凸轮轴磨削形状误差要求很难保证精度要求等技术难题,本文通过高效磨削研究,引入磨削状态自我感知技术,基于磨削系统自学习、自优化功能的工艺优化特性,对磨削系统形状误差分析与智能补偿进行研究,利用模型、深度学习等算法挖掘内蕴的工艺知识;通过对工艺知识的自动化组织,形成工艺知识库并优化,达到提高凸轮磨削质量与效率的目的。
凸轮磨削是由工件旋转轴与砂轮进给轴按照凸轮型线数学关系联动磨削加工实现的,采用两轴联动各轴独立控制的方式,通过插补算法可以使輸入到两个伺服系统的给定值保持一定的联动关系,但由于机械和电气双方面的影响,伺服系统及传动机构的综合输出却无法保证相应的数学关系。
凸轮轴数控磨削加工中影响凸轮形状精度的误差来源可分为四类:①结构误差;②磨削过程;③动态特性、控制器与外部干扰④砂轮因素。
总的形状误差是这六种误差综合作用的结果。
针对误差来源,可从以下两个方面降低误差:一是提高单轴伺服系统的性能,减小跟踪误差;二是对两轴运动实现耦合控制,以期提高工件的形状加工精度。
一、变形误差凸轮轴磨床磨削时,C轴和X轴联动,所以只要求出砂轮位移X与凸轮轴转角φ的关系式,并由关系式生成数控指令即可进行磨削加工。
车铣技术凸轮轴加工工艺分析

车铣技术凸轮轴加工工艺分析凸轮轴是汽车引擎的重要部件之一,它不仅能够控制汽缸气门的开启和关闭,还能够驱动其他机构执行连杆的相对运动。
随着汽车工业的不断发展,凸轮轴的加工难度和要求也越来越高,车铣技术已经成为了凸轮轴加工的重要手段之一。
本文将从车铣技术的角度,对凸轮轴加工工艺进行分析,为凸轮轴加工提供一定的指导和参考。
一、凸轮轴加工的要求凸轮轴的加工要求非常高,其精度、表面质量、耐磨性、可靠性等指标均需要达到一定的标准,具体要求如下:1、精度要求高。
凸轮轴的几何形状较为复杂,其尺寸、形位和表面质量等指标均需要达到较高的精度要求。
其中,凸轮的几何形状应该与母凸轮相匹配,减少偏差和磨损,而凸轮轴的直径、圆度、平面度、同心度等尺寸要求也应该达到相应的标准。
2、表面质量要求好。
凸轮轴的表面粗糙度、光洁度等指标直接影响凸轮与气门的接触质量和摩擦损耗,对发动机的运转性能和寿命均有着重要的影响。
3、耐磨性要求高。
凸轮轴经常受到摩擦和磨损,耐磨性能是决定凸轮轴寿命的关键因素之一。
因此,在凸轮轴的材料选用和加工工艺中,要尽可能保证其耐磨性。
4、可靠性要求高。
凸轮轴是汽车发动机中关键的运动部件之一,其可靠性对发动机的安全性和生产效率都有着举足轻重的影响。
因此,凸轮轴的加工中,需要考虑其材料强度、韧性、耐疲劳性等指标,以确保其性能安全可靠。
车铣技术是当前凸轮轴加工中常用的一种工艺手段,其具有加工速度快、精度高、自动化程度高等优点。
下面,我们来介绍凸轮轴车铣加工的工艺流程。
1、准备工作首先,需要根据设计要求和加工要求,选用合适的工艺流程和凸轮轴加工工艺参数,确定加工路线和加工顺序,以保证加工质量和有效率。
同时,需要进行设备的调试和检查,保证车铣设备正常运转,并根据工件的尺寸、形状等特点,选择合适的定位和夹紧装置。
2、铣削凸轮在铣削凸轮时,需要注意的一些问题:①插刀方式:顺铣或逆铣、立铣或卧铣。
②夹紧方法:机械臂夹紧、精密定位夹紧或气动夹紧。
发动机凸轮轴的磨削技术

汽车凸轮轴的磨削技术简介:CBN砂轮磨削具有高效、高精度、低成本等显著优点,是凸轮轴磨削加工技术发展的必然趋势。
依据多年实验研究的结果和相关技术文献,文章指出了国内在将凸轮轴的CBN磨削技术推向市场的过程中主要的制约因素,并提出了积极的建议,以期在凸轮轴加工中广泛采用CBN磨削技术,提高发动机整体的加工技术水平。
凸轮轴作为发动机的关键零件之一,其加工质量的好坏直接影响发动机的动力特性;同时,凸轮轴又是一种非圆磨削的工关键字:刀具夹具切削铣削车削机床测量CBN砂轮磨削具有高效、高精度、低成本等显著优点,是凸轮轴磨削加工技术发展的必然趋势。
依据多年实验研究的结果和相关技术文献,文章指出了国内在将凸轮轴的CBN磨削技术推向市场的过程中主要的制约因素,并提出了积极的建议,以期在凸轮轴加工中广泛采用CBN磨削技术,提高发动机整体的加工技术水平。
凸轮轴作为发动机的关键零件之一,其加工质量的好坏直接影响发动机的动力特性;同时,凸轮轴又是一种非圆磨削的工件,其加工余量大且材料难磨,对磨削精度和生产效率要求都很高,加工难度比较大。
因而,凸轮轴的磨削技术一直是业内人士关注的重点。
如何提高磨削效率和加工质量是凸轮轴磨削急需解决的问题,主要应考虑如下几个■影响因素:■机床的特性;■凸轮轮廓磨削成形的方式;■砂轮性能和冷却液;■磨削工艺,包括修整工具及修整工艺。
■国内外凸轮轴磨削技术发展现状目前,国内多数轿车主机厂的凸轮轴生产线和专业生产凸轮轴的厂家均引进了CBN磨削技术,但仍有很多的载重汽车、柴油机和摩托车发动机的凸轮依然采用传统的刚玉砂轮、靠模仿形的磨削工艺。
粗磨工序使用的是国产中低速磨床(35m/s以下),精磨工序部分厂家使用进口磨床,但使用速度均在60m/s以下,修整工具以单点金刚石笔居多,进口磨床和少数国产磨床采用金刚石滚轮修整。
这种传统技术给凸轮轴的磨削带来的问题主要体现在如下几个方面:凸轮轮廓精度低且难以提高采用靠模样板磨削,凸轮轮廓形状误差最小只能控制在±0.03mm范围内,而全数控无靠模磨削则可控制在±0.01mm内。
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优化凸轮轴磨削
Newmaker
过程优化是如今不断发展和不断适变的机加工厂要完成的基本“训练”。
提高国际竞争力、缩短零件加工时间以及“恨不能今天订货昨天就生产好”的交货时间要求他们必须这样做。
遗憾的是,优化凸轮轴凸角磨削过程从来没有起作用和达到预期目标。
其成功率在很大程度上依赖于操作员的经验及直觉。
充分考虑已知机床动态约束及凸角轮廓以建议“大概”加工速度的计算机程序确实存在。
然而,依然需要重复进行许多试验性磨削,通过被认为是技能熟练的操作员来完成磨削过程。
在发生凸角烧伤现象时,某些制造厂家选择降低砂轮进给增量,其他一些厂家则降低加工速度。
这种“单凭感觉”进行的变化通常会消除磨床烧伤现象,但是却不一定会产生经过优化的过程。
数字式模型制作是一种产品设计者多年依赖以完成新的设计和组装的优化工具。
这种技术越来越多地受到那些想精确协调其金属加工过程的制造厂家的青睐。
这样的一种可预测性计算机软件工具,让他们从某零件上真正去除任何材料之前,在消除某些过程猜测和试凑工作的情况下,有机会在调节过程变量后立即看到结果(充分进行“如果那么”一类的场景模拟)。
现在有一种用于凸轮轴凸角磨削的数字式模型制作工具已经问世。
通过实际预测磨削过程中产生的热量、凸角圆周上的位置以及在凸角表面下达到的深度,这种新型热模型制作软件让现有凸轮轴磨削计算机加工速度生成程序更上一层楼。
可以从简单的彩色图上立即识别出有可能存在问题的区域,并且可以试验出不会对凸角产生热损失的过程变量以确定尽可能最快的加工速度。
Landis磨削系统(宾夕法尼亚州)已经在其Tetra4000凸轮轴磨削分析程序中添加了这样一种热模型制作模块。
该程序可以在公司带有直线电机砂轮进给驱动的3L CNC凸轮轴凸角磨床上使用。
这种模型制作工具“急时雨”来得正是时候,因为越来越多的熟练工人已经到了退休年龄。
热模型制作不仅优化了凸轮轴磨削过程,同时它还充当了凸轮轴设计者和制造厂家之间的培训工具和桥梁。
存在问题的轮廓
凸轮轴凸角磨削提出了同心磨削操作中不存在的难题。
砂轮和凸角之间的接触区(也称接触弧)随着砂轮通过凸角圆周不同位置而不断变化。
接触区在相对扁平的侧面最大,而在凸轮轴比较圆的基圆和端部则比较小。
因此,在侧面最可能发生烧伤,各个制造厂家也正是在这里放慢加工速度以防止发生烧伤。
但是,训练有素的猜测已经典型地指出了要将加工速度降低到多高的程度。
凸角几何结构也变得越来越复杂。
如今许多滚轮凸轮轴在侧面带有一个凹入式轮廓。
这种特征,也被称作负曲率半径(NROC),设计用于优化阀的打开和关闭,以提高发动机功率和降低排放量。
但是,它却带来了额外的不断变化的接触区,使得一种业已困难的磨削过程变得甚至更加扑朔迷离。
此外,新的滚轮凸轮轴比以前的设计要经历更高的接触应力,这意味着必须密切关注热损伤。
凸角磨削一般被分成粗加工和精加工阶段,尽管它们是在一个加工循环中发生的。
粗加工的目的是去除尽可能多的材料。
此时,热损伤问题不是很大,因为连续的粗加工采用足以去除前面任何材料损伤层的砂轮横向进给深度进行。
但是,在最后的粗加工中,热损伤一定不能如此之深而使得采用较小砂轮横进给量的精加工过程无法消除它。
参数输入
在表面上,对有如凸轮轴磨削这么复杂的制造过程进行模型制作训练看起来似乎一点都不直观。
但是,它是一种比较简单的输入已知且已公布的机床、砂轮及冷却液值的过程。
热模型制作模块建立在现有加工速度优化和加速修匀程序基础上,这种程序除了材料去除率和凸角升程分布图外,还考虑传统的机床性能变量。
凸轮轴设计者以绕凸角圆周每度多少升程的方式提供升程分布图。
磨床制造厂提供机床动态限值诸如砂轮进给加速度和跳动、主轴箱速度和跳动等数据。
产生热模型模块所需要的三个主要参数为:
Cr值——这种通过经验得出的数值代表了砂轮的材料去除能力,与凸轮轴材料及砂轮材料和结合剂(立方氮化硼即CBN材质,采用陶瓷结合剂的砂轮是当前用于磨削凸轮轴最常用的砂轮)的类型有关。
这些Cr值从机床力及功率测量值中推导
出来。
“C”分量表示磨粒密度(磨料与结合剂之比),“r”表示砂轮表面拓扑结构(刮痕宽度对刮痕深度)。
热分配常数——这是进入零件的热能与冷却液带走的热量之间的百分比。
热分配常数对油和水基冷却液分别是不同的。
进给增量——这是砂轮每刀切入凸角的深度(通常在砂轮/凸角接触区最小的端部位置最小),并且对粗加工和精加工分别不同。
砂轮不是以螺旋方式逐渐进给到增量深度,而是直接进给到该增量值并且在整个凸角周围将保持这个深度。
该进给增量一般对粗加工循环要大于精加工循环,并且它直接与材料去除率相关。
温度信息
一般地,要绘制整个磨削循环以用于分析,包括粗加工和精加工(软件可以制作凸轮轴最多转20圈的模型)。
由基准数据表明加工过程应该保持在什么样的温度水准和穿透深度,具体情况依据凸轮轴材料而定。
在评价了热量和穿透深度后,可以对参数进行调节并确定精磨循环以确保去掉以前的任何热损伤层。
对于带凹入轮廓的凸轮轴,将对两个磨削循环制作模型。
一个模型将针对采用大直径砂轮对整个凸角形状的粗加工,另一个针对用小直径(一般为凹入直径的80%)砂轮对凹入轮廓进行精加工和磨削。
为了在一台磨床上既完成粗加工又完成精加工过程,需要一台带有使用小砂轮的副主轴的机床。
不同工程专业之间的桥梁
凸轮轴磨削的热模型制作可以帮助设计和制造工程师联手形成优化的凸轮轴设计和制造过程。
制造工程师的主要关注点是生产率、生产量和质量——即如何尽快加工出合格的零件。
凸轮轴设计工程师必须根据凸轮轴负载情况而决定材料类型和凸角轮廓。
冶金专业人士也可能参与这个过程,他主要关心剩余应力以及在磨削过程中产生的热量。
借助热模型制作,制造工程师可以对新的凸轮轴设计制作模型,并向设计者和冶金专业人士报告该模型所预测的在磨削过程中将发生的现象,以及根据材料和设计这一点是否可以接受等。
这种热模型制作技术还可以用于帮助识别过程变量没有改变却开始出现磨削烧伤或裂纹的问题。
一个实例是有一个制造厂家意外地接到一批硬度值超出预计的凸轮轴。
在似乎莫名其妙地发生问题时,在声称已经淬硬至60 Rc的凸轮轴凸角上进行热模型制作。
制作出来的模型表明不应该发生处理问题,因此接着进行了材料硬度试验。
这些试验揭示出新的一批凸轮轴实际硬度为65 Rc。
一旦测定这一点,又生成了第二个热模型,并得出了针对一批硬度更高的凸轮轴新的加工速度。
曲轴曲拐磨削是应用热模型制作技术的另一个过程。
热模型制作还在同心直径的无心磨削方面接受试验。
与凸轮轴磨削一样,这种模型制作能力不会完全消除测试磨削过程,但它确实提供了大大降低试验磨削次数并以更科学的方式开发优化的凸角磨削过程的机会。
勇克非圆磨床凸轮轴的整体加工解决方案
勇克公司JU CAM系列的非圆磨床凸轮轴的整体加工提供了全面的解决方案。
整个型号系列涵盖了所有凸轮形状的加工:
◆圆柱形
◆凹面形/凸面形
◆带/不带倒角
◆带/不带圆角
◆带切线
◆多边形/椭圆形
根据加工方式和要求的产量,每一种型号的JUCAM磨床都设计并安装有各具特色的平台和砂轮架。
经济上的优势
◆通过对CNC程序(选项)的调整,可以灵活地用于不同汽缸数的凸轮轴的加工
◆通过摆动磨削工艺,在磨削凸轮及轴颈具有高度的灵活性
◆由于省去了下道序的工件二次运输,在整体加工时节约了时间
◆通过“学习功能”确保高度精确
技术上的优势
◆借助一个接口使得凸轮形状的修正有可能
◆带有“学习功能”的控制系统,包括对凸轮形状偏差和干扰量的自动补偿。
可进行补偿的干扰量是:温度,机械及动力影响,磨削余量的变化,材料以及金相结构的变化,砂轮的可切削性
◆由于磨削凸轮及轴颈只需一次装夹,根据原理,理论上的偏差为0
◆切入式磨削以及摆动式磨削
原载《国际汽车设计及制造》(end)。