确定凸轮轴分型面、加工余量和公差.
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
车铣技术是一种常用的金属加工工艺，可以用于加工各种凸轮轴。
凸轮轴是发动机中
的重要零部件，它承载着与气门、喷油器等相关部件的运动控制功能。
凸轮轴的加工工艺
对于发动机的性能和可靠性起着重要的影响。
本文将对车铣技术加工凸轮轴的工艺进行分析。
凸轮轴的加工工艺主要包括车削和铣削两个步骤。
车削主要是将凸轮轴的外形轮廓加
工出来，而铣削则是在凸轮轴上面加工出凸轮的形状和尺寸。
在车铣过程中，还需要考虑
到材料的选择、刀具的选择和切削参数等因素。
在车削过程中，需要选择适合的车刀和车床来加工凸轮轴的外形轮廓。
车刀的选择要
考虑凸轮轴的材料和尺寸要求，一般选择硬质合金刀具或陶瓷刀具。
对于材料硬度较高的
凸轮轴，还可以选择涂层刀具来提高切削效率和刀具寿命。
车削时，需要控制好切削速度、进给速度和切削深度等参数。
由于凸轮轴形状复杂，
车削过程中可能会产生较大的切削力和振动，因此需要采取一些支撑固定的方式来保持稳
定的加工。
车削过程中还需要进行刀具修整和及时更换，以保持较好的加工质量。
车铣技术可以用于加工凸轮轴，但在加工过程中需要考虑到材料的选择、刀具的选择
和切削参数等因素。
通过合理地选择刀具和调整加工参数，可以提高加工效率和加工质量。
对于较为复杂的凸轮轴形状，还需要采取一些支撑固定的方式来保持稳定的加工。
车铣技
术的应用可以提高凸轮轴加工的精度和效率，对于提高发动机的性能和可靠性起到重要作用。
车床拨叉机械加工工艺规程及工艺装备设计本科学位论文
车床拨叉机械加工工艺规程及工艺装备设计序言机械制造工艺学课程设计是我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。
就我个人而言，我希望能通过这次课程设计，了解并认识一般机器零件的生产工艺过程，巩固和加深已学过的技术基础课和专业课的知识，理论联系实际，对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后的工作打下一个良好的基础，并且为后续课程的学习大好基础。
由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。
图1-1 工件零件图目录1、零件的分析 (4)1.1.零件的作用 (4)1.2．零件的工艺分析 (4)1.3. 确定零件的生产类型 (5)2、确定毛坯、绘制毛坯简图 (5)2.1. 选择毛坯 (5)2.2.确定毛坯加工余量 (5)2.3确定铸件毛坯尺寸 (6)2.4 绘制毛坯图 (7)3、工艺规程设计 (8)3.1. 基面的选择 (9)3.2.制定工艺路线 (9)3.3工序设计 (11)3.4.确定切削用量及基本工时的计算 (13)4、夹具设计 (20)4.1、问题的提出 (20)4.2、确定夹具的结构方案 (21)4.3、切削力及夹紧力计算 (21)4.4、定位误差分析 (23)5、总结 (23)6、参考文献 (24)1、零件的分析1.1.零件的作用题目所给的零件是车床的拨叉。
它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。
零件左边的Φ14孔与操纵机构相连，右边的Φ40半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴或滑移齿轮接触。
通过操纵机构，使拨叉拨动齿轮变速。
为了便于定位加工，两零件的毛坯铸为一体，加工时分开。
1.2．零件的工艺分析零件的材料为ZG45，该材料具有足够的强度、刚度和韧性，适用于承受弯曲应力和冲击载荷作用的工作条件。
铸件加工表面的加工余量的确定和说明
Φ100
G
双侧余量2.5
根据成批生产的加工余量等级（表2.8）为G级，尺寸公差等级为CT10，查表2-10，双侧加工余量为2.5mm，即尺寸为Φ105mm，查表2-7，等尺寸公差为3.6mm，该尺寸及公差为Φ（105±1.8）mm
7
15
G
单侧余量3.5
根据成批生产的加工余量等级（表2.8）为G级，尺寸公差等级为CT10，查表2-10，单侧加工余量为3.5mm，即尺寸为15+3.0+3.5=21.5mm，查表2-7，等尺寸公差为2.4mm，该尺寸及公差为（21.5
10
Φ60
H
双侧余量3.0
根据成批生产的加工余量等级（表2.8）为H级，尺寸公差等级为CT10，查表2-10，双侧加工余量3.0mm，即尺寸为Φ54mm，查表2-7，等尺寸公差为2.8mm，该尺寸及公差为Φ（54±1.4）mm
11
78
G
单侧余量3.5
根据成批生产的加工余量等级（表2.8）为G级，尺寸公差等级为CT10，查表2-10，单侧加工余量为3.5mm，即尺寸为78+3.0-3.5=77.5mm，查表2-7，等尺寸公差为3.2mm，该尺寸及公差为（77.5±1.6）mm
铸件加工表面的加工余量的确定和说明
序号
基本尺寸/mm
加工余量等级
加工余量/mm
选择理由和选择过程说明
1
137
G
双侧余量3.0
根据成批生产的加工余量等级（表2.8）为G级，尺寸公差等级为CT10，查表2-10，双侧加工余量为3mm，即尺寸为143mm，查表2-7，等尺寸公差为3.6mm，该尺寸及公差为（143±1.8）mm
12
Φ155
凸轮轴加工
一．定位基准的选择对于一般的轴类零件来说，其轴线即为它的设计基准。
发动机凸轮轴遵循这一设计基准，由于凸轮轴各表面的加工难以在一次装夹中完成，因此，减小工件在多次装夹中的定位误差，就成为保证凸轮轴加工精度的关键。
采用两顶尖孔作为轴类零件的定位基准，不仅避免了工件在多次装夹中因定位基准的转换而引起的定位误差，也可作为后续工序的定位基准，符合“基准统一原则。
这种方法不仅使工件的装夹方便、可靠。
简化了工艺规程的制定工作使各工序所使用的夹具结构相同或相近，从而减少了设计、制造夹具的时间和费用，而且有可能在一次装夹中加工出更多表面。
这对于大量生产来说，不仅便于采用高效专用机床和设备以提高生产效率，而且也使得所加工的各表面之间具有较高的相互位置精度。
二．凸轮轴的材料凸轮轴的材料：球墨铸铁、合金铸铁、冷激铸铁、中碳钢三．加工阶段的划分粗加工：各支承轴颈、正时齿轮轴颈和螺纹轴颈外圆、车凸轮、偏心轮等半精加工：粗磨凸轮、偏心轮等精加工：精磨正时齿轮轴颈和止推面、四个支承轴颈外圆，精磨凸轮、偏心轮光整加工：抛光支承轴颈、凸轮和偏心轮四．凸轮形面的加工凸轮形面粗加工：按刀具：单刀仿形；多刀仿形按车床：双靠模切削：单靠模切削定位：以一个支承轴颈端面作为轴向定位；以正时齿轮和一个支承轴外圆作为定位基准；加工中采用滚轴式辅助支承。
也可用铣削加工或者磨削加工代替车削凸轮形面精加工：1、双靠模凸轮磨床机床有两套靠模：靠模自动更换，通过对砂轮直径的控制提高凸轮外形的精度。
2、双循环凸轮磨床：可在一次安装后对凸轮轴上全部凸轮连续粗精磨削。
先以60m/s的速度大进给量粗磨全部凸轮，以30m/s 的磨削速度依次精磨全部凸轮，结束后进行修正。
五．凸轮支撑轴颈的磨削采用无心磨床磨削。
无心磨床的磨削方式有2种：贯穿式无心磨削和切入式无心磨削。
贯穿式无心磨削一般用于单砂轮，它的导轮是单叶双曲面，推动凸轮轴沿轴向移动，仅仅用于磨削光轴。
切入式无心磨削是由多砂轮磨削（若是单砂轮磨削，一般砂轮被修整成成型砂轮，如：磨削液压挺柱的球面），如现有480凸轮轴的磨削，可磨削阶梯轴，导轮为多片盘状组合而成，工件不能沿轴向移动，无论是哪一种磨削方式，工件的中心都高于砂轮和导轮的中心，一般切入式磨削都有上料工位、磨削工位、测量工位、卸料工位组成。
凸轮轴加工工艺
凸轮轴加工工艺凸轮轴是发动机中的重要构件之一，它主要起到控制气门开闭时间和气门升程的作用，对于发动机的性能和效率有着重要影响。
因此，凸轮轴的加工工艺十分关键，下面将详细介绍凸轮轴的加工工艺流程。
凸轮轴的加工需要选用高精度的数控机床进行加工。
加工前需要进行工艺规程和工艺卡的编制，明确各道工序的要求和顺序。
在加工过程中，需要使用切削液进行冷却和润滑，以保证加工质量。
第一道工序是凸轮轴的车削。
车削是将原材料的一端固定在机床上，通过机床的主轴旋转，切削刀具在凸轮轴上移动，使工件表面达到所需的形状和尺寸。
车削过程中需要控制切削刀具的进给速度和主轴转速，以保证加工质量和效率。
第二道工序是凸轮轴的铣削。
铣削是使用铣刀进行切削，将凸轮轴上不需要的部分切削掉，以得到凸轮轴的最终形状。
铣削过程中需要控制铣刀的进给速度和主轴转速，同时还需要控制切削刀具的切削深度和切削宽度，以保证加工质量和效率。
第三道工序是凸轮轴的磨削。
磨削是利用磨粒对凸轮轴进行磨削，以提高其表面质量和精度。
磨削过程中需要控制磨粒的种类和大小，磨削速度和磨削压力，以保证加工质量和效率。
第四道工序是凸轮轴的热处理。
热处理是将凸轮轴加热到一定温度，然后进行冷却，以改变其组织结构和性能。
热处理过程中需要控制加热温度和保温时间，冷却速度和冷却介质，以保证加工质量和效果。
第五道工序是凸轮轴的精密磨削。
精密磨削是对凸轮轴进行进一步的磨削，以提高其精度和表面质量。
精密磨削过程中需要使用高精度的磨削设备和磨粒，同时需要控制磨削参数和工艺，以保证加工质量和效率。
进行凸轮轴的检测和组装。
检测是对加工后的凸轮轴进行尺寸和形状的检测，以确保其符合设计要求。
组装是将凸轮轴安装到发动机中，并进行调试和测试，以确保其正常工作。
凸轮轴的加工工艺包括车削、铣削、磨削、热处理、精密磨削、检测和组装等工序。
在加工过程中需要控制各种参数和工艺，以保证加工质量和效率。
只有通过精密的加工工艺，才能制造出高质量的凸轮轴，提高发动机的性能和效率。
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车铣技术是一种将工件固定在机床上，通过旋转切削工具将工件表面削去一层金属的加工方法。
凸轮轴是一种常见的汽车发动机零件，其加工工艺具有一定的复杂性。
下面将对凸轮轴的加工工艺进行分析。
凸轮轴的加工工艺主要包括车削和铣削两个步骤。
首先进行车削工艺，将工件的两端加工成圆柱形，然后在其中一端加工凸出的凸轮部分。
车削过程中，需要根据凸轮的形状和尺寸选择合适的切削刀具，并进行切削参数的调整，以确保切削质量和加工效率。
凸轮轴的加工工艺还涉及到夹持和定位方式的选择。
夹持和定位方式直接影响加工精度和工件的稳定性。
常用的夹持和定位方式包括万向虎钳夹持、磁性夹持和真空吸附夹持等。
根据工件的形状和加工要求选择合适的夹持和定位方式，以确保加工的准确性和稳定性。
凸轮轴的加工工艺还需要考虑切削力和切削振动的控制。
切削力直接影响工件的加工精度和表面质量，需要通过合理选择切削刀具、切削参数和切削液等方式来控制。
切削振动是指切削过程中工件和刀具之间的相对振动，会导致加工表面的波纹状痕迹和加工精度的下降，需要通过刀具和工件的动态平衡和减振装置来控制。
在凸轮轴的加工工艺中，还需要考虑加工的环境因素。
切削加工会产生大量的切屑和切削液，对加工环境造成污染。
在加工过程中需要采取有效的措施，如切削液回收和处理、工件和刀具的处理等，以确保加工环境的清洁和工作人员的安全。
凸轮轴的加工工艺涉及到车削和铣削两个步骤，需要选择合适的刀具、切削参数和切削液，以确保加工质量和效率。
需要选择合适的夹持和定位方式，控制切削力和切削振动，处理加工环境，以确保加工的准确性和稳定性。
这些工艺控制因素的合理选择和调整，对凸轮轴的加工品质和效率具有重要影响。
凸轮轴机械加工工艺和标准
二、加工阶段的划分与工序顺序的安 排
（二）工序顺序的安排 各支承轴颈、凸轮、偏心轮： 车——粗磨——精磨——抛光 从粗到精，主要表面与次要表面的加工工序交叉进
行。 淬火工序安排在各主要表面的半精加工之前 防止工件经淬火后变形过大造成精加工困难
三、主要表面的加工
（一）凸轮形面的加工
1. 凸轮形面的粗加工 凸轮传统的粗加工方法是采用靠模车床及液压
工序3： 车1、2支承轴颈外圆等 凸轮轴轴颈车床
工序4： 车3、4支承轴颈外圆等 凸轮轴轴颈车床
工序5：钻φ7孔 钻床
工序6：校直 压床
工序7：磨第2、3轴颈外圆 外圆磨床
工序8：车凸轮侧面和连接轴颈等 凸轮轴车床
工序8：车凸轮侧面和连接轴颈等 凸轮轴车床
工序9：校直 压床
工序10：磨正时齿轮轴颈和螺纹轴颈外圆等 外圆端面磨床
第四节 凸轮轴的检验
中间检验 1）由加工阶段和中间检验的性质 、目的、作用所决定，每项检验内容的 中检数量所占百分比不同。 2) 对于单项检验，多使用专用定值量具（如量规），以保证检验的效率 和精度。 3）对于综合检验，（如齿轮的检验), 多使用检验夹具，以保证迅速准确 的反映多参数的测量结果。
最终检验
以CA 6102 发动机为例, 凸轮的升程偏差 为: A、 D 段为±0 . 015mm; B段为±0 . 05mm; C 段为±0 . 025mm。
二、凸轮轴的材料与毛坯
材料： 铸铁：冷硬铸铁、可淬硬的低合金铸铁、球墨铸铁等。 钢: 中碳钢、渗碳钢。
毛坯制造方法： 精铸和精锻。 直接用棒料加工。
a) 车刀
b)工具的安装
2.凸轮形面的精加工
凸轮轴切点跟踪磨削加工
凸轮形面磨削的新技术
凸轮轴凸轮表面测量方法
凸轮轴凸轮表面测量方法一、前言凸轮轴是发动机的重要部件之一，它的设计和制造质量直接影响发动机的性能和寿命。
凸轮轴上的凸轮表面是传递运动和力量的关键部位，因此对于凸轮表面的测量尤为重要。
本文将介绍几种常见的凸轮轴凸轮表面测量方法。
二、工具和设备1. 数字显微镜2. 表面粗糙度仪3. 比较显微镜4. 电子高度计5. CMM（三坐标测量机）三、数字显微镜法测量凸轮表面形状误差数字显微镜法是一种常用的测量方法，它可以快速、精确地测量出凸轮表面形状误差。
具体步骤如下：1. 准备数字显微镜，并根据实际需要选择相应的放大倍数。
2. 将待测凸轮放置在支架上，并调整好位置。
3. 打开数字显微镜并对焦，然后开始进行测量。
4. 依次在不同位置进行测量，并记录下每个位置的数据。
5. 根据所得数据计算出凸轮表面形状误差，并进行分析和判断。
四、表面粗糙度仪法测量凸轮表面粗糙度表面粗糙度是一个重要的技术指标，它直接影响着凸轮轴的使用寿命和性能。
利用表面粗糙度仪可以快速测量出凸轮表面的粗糙度。
具体步骤如下：1. 准备好表面粗糙度仪，并根据实际需要选择相应的探头。
2. 将待测凸轮放置在支架上，并调整好位置。
3. 打开表面粗糙度仪并对焦，然后开始进行测量。
4. 依次在不同位置进行测量，并记录下每个位置的数据。
5. 根据所得数据计算出凸轮表面的平均粗糙度和最大峰值高度。
五、比较显微镜法测量凸轮表面形位误差比较显微镜法是一种常用的测量方法，它可以快速、直观地测量出凸轮表面形位误差。
具体步骤如下：1. 准备好比较显微镜，并根据实际需要选择相应的放大倍数。
2. 将待测凸轮放置在支架上，并调整好位置。
3. 打开比较显微镜并对焦，然后开始进行测量。
4. 依次在不同位置进行测量，并记录下每个位置的数据。
5. 根据所得数据计算出凸轮表面的形位误差，并进行分析和判断。
六、电子高度计法测量凸轮表面高度误差电子高度计法是一种常用的测量方法，它可以快速、精确地测量出凸轮表面高度误差。
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3.2 5.6
5.6
10.0
10.0
20.0
2.0~2.5 2.3~3.0
2.0~2.5
2.0~2.7
2.3~3.0 2.7~4.0 2.7~4.0 3.0~4.5 3.0~4.5 3.5~4.5 3.5~4.5 4.0~5.5
20.0 50.0
50.0 150.0 250.0
2.0~3.0 2.5~3.5
厚度方向公差为
水平方向公差为
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锻件重量 （kg） 一 般 加 工 精 度 F1 磨 削 加 工 精 度 F2
锻件形状 复杂系数 S1S1 S3S4
厚度 （直径） 方 向
锻 件 单 边 余 量 （mm） 水 平 方 向 大 于 至 0 315 315 400 400 630 630 800 800 1250 1250 1600 1600 2500
查表1
取为2.5mm。 水平方向为2.0～4.5mm，
根据长度不同，取不同的值。
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2.确定锻件的公差
锻件重: 6.7kg
形状复杂系数： S3 材质系数： M1 分型面形状：平直分形面 精度等级： F1
查表2 查表3
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该锻件材料为42CrMo，合金元素量小于3%，故 其材质系数为M1
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6.确定锻件机械加工精度
因为该零件的表面加工粗糙度大于3.2um，故属
一般加工精度F1。
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2.5~3.0 2.5~3.5
2.5~3.5 2.7~3.5
2.5~3.2
3.0~4.0
2.5~3.5
2.5~3.5
2.7~4.0
3.0~4.5
3.0~4.5
3.5~5.0
4.0~5.5
150.0
3.5~4.5 4.0~5.5
2.7~3.5 2.7~4.0
2.7~3.5 3.0~4.0
3.0~4.0 3.0~4.5职Biblioteka 教育材料成型与控制技术专业教学资源库
4.确定锻件复杂系数s
S=G1/G2=6.7/23.61=0.28 简单: S1＞0.63～1
S=0.28 故锻件复杂系数为S3
一般： S2＞0.32～0.63
较复杂：S3＞0.16～0.32
复杂： S4＞0～0.16
管接头属于较复杂锻件
3.0~4.5 3.5~4.5
3.5~5.0 3.5~5.0
4.0~5.0 4.0~5.5
4.5~6.0 4.5~6.0
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确定凸轮轴分型面、加工 余量和公差
主讲教师：田芳
包头职业技术学院
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目
1 1 2
13
录
凸轮轴产品介绍
确定凸轮轴分型面 确定凸轮轴加工余量和公差的主要参数 确定凸轮轴加工余量和公差
4
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大于
至
表1 模锻 件内 外表 面加 工余 量
0
0.4
1.0 1 1.8
1.0~1.5
1.5~2.0 1.5~2.0 1.7~2.2 1.7~2.2 2.0~2.5
1.0~1.5
1.5~2.0 1.5~2.0 1.7~2.2 1.7~2.2 2.0~2.5
1.5~2.0
1.5~2.0 1.5~2.0 2.0~2.5 2.0~2.5 2.0~2.5
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一、凸轮轴产品介绍
材料：42CrMo 形状：如右图所示 结构：属于长杆类锻件
凸轮轴产品图
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二、确定凸轮轴分型面
分模面形状：平面分模 分模面位置：分模线位于 杆部高度中央，如右图
分模图
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三、确定凸轮轴加工余量和公差的主要参数
1.主要参数介绍
锻件质量与锻件包容质量
锻件材质
零件表面粗糙度
模锻件的精度 锻件分模线的形状
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锻件的形状复杂系数S
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2.确定锻件质量
根据零件名义尺寸估算锻件体积V1 头部截面如图所示，查得头部截
2.0~2.5
2.0~2.5 2.0~2.7 2.0~2.7 2.0~2.7 2.3~3.0 2.5~3.5 2.7~4.0 3.0~4.5
0.4 1.0
2.0~3.0
2.0~3.0 2.0~3.0 2.5~3.5 2.5~3.5 2.5~3.5 2.5~4.0 2.7~4.0 3.0~4.5
1.8 3.2
7.确定锻件分模线形状
如右图所示，锻件的分 模线属于平直分模线。
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四、确定凸轮轴加工余量和公差
1.确定锻件的加工余量
锻件重: 6.7kg 厚度方向2.0～2.5mm，
形状复杂系数： S3 材质系数： M1 精度等级： F1
面积6744.9mm2
头部截面积图
V1≈头部截面积×(44.5+42tg7/2)+(π/4)×572×(58.544.5)+(π/4)×512×(300-58.5+51×tg7/2）
=317539.6+35706.51+499483.92=852730.03mm3
锻件重量（ G1 ） G1=V1×7.85×10-6≈6.7Kg
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3.确定锻件包容质量
根据右图计算锻件包容体积V2
V2=LxBxH =302x120x83=3007920mm3 锻件包容体重量（ G2 ）
锻件外廓包容体图
G2=V2×ρ =3007920×7.85×10-6=23.61Kg
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5.确定锻件的材质系数
锻件材质系数分为两级：M1和M2 M1
M2
最高含碳量大于或等 于0.65%的碳素钢
最高含碳量小于0.65%
的碳素钢 合金元素总含量小于 3.0%的合金钢
合金元素总含量大于或
等于3.0%的合金钢
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