凸轮轴加工工艺

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凸轮轴的工艺分析及生产类型的确定

凸轮轴的工艺分析及生产类型的确定

凸轮轴的工艺分析及生产类型的确定凸轮轴是发动机中的重要部件,其主要作用是控制气门的开闭时机。

凸轮轴的工艺分析及生产类型的确定对提高发动机的性能和可靠性具有重要意义。

一、凸轮轴的工艺分析:1.材料选择:凸轮轴一般采用高强度合金钢材料,如40Cr、40CrNiMoA等。

材料应具有较高的强度、韧性和耐磨性,以满足凸轮轴在高温、高压和高速旋转环境下的工作要求。

2.凸轮形状设计:凸轮轴的凸轮形状直接影响气门的开闭时机和程度,对发动机的性能、经济性和排放等方面有重要影响。

通过对发动机的工作特性和工作条件的分析,确定凸轮的形状参数,如凸轮角度、凸轮升程、凸轮曲线等。

3.热处理工艺:凸轮轴在制造过程中需要进行热处理,以提高其强度和硬度。

常用的热处理方法有淬火和回火。

淬火可以增加凸轮轴的硬度,但容易导致脆性增加;回火可以减轻凸轮轴的脆性,但降低了其硬度。

通过对热处理工艺的优化,可以使凸轮轴具有较高的强度和良好的韧性。

4.加工工艺:凸轮轴的加工工艺包括车削、磨削、车磨联合加工等。

其中,磨削是保证凸轮轴精度和表面质量的重要工艺。

在磨削过程中,需要控制加工参数,如磨削速度、进给量、磨料选用等,以保证凸轮轴的尺寸和几何精度。

5.表面处理:为了提高凸轮轴的耐磨性和耐蚀性,常常需要进行表面处理。

常用的表面处理方法有渗碳、镀铬、氮化等。

渗碳可以提高凸轮轴的表面硬度,镀铬和氮化可以形成硬度较高、抗蚀能力较强的层。

二、凸轮轴生产类型的确定:1.单体型凸轮轴:单体型凸轮轴即整体式凸轮轴,是将凸轮和轴体作为一个整体加工制造。

这种生产类型制造工艺较简单,但对材料的要求较高,需要选择强度和韧性兼备的合金钢材料。

2.组合式凸轮轴:组合式凸轮轴是将凸轮和轴体分别加工制造,再通过加热融合或机械连接等方式结合在一起。

这种生产类型相对于单体型凸轮轴,制造工艺更为复杂,但可以选择不同材料进行制造,以满足不同部位的要求。

在确定凸轮轴的生产类型时,需要考虑生产工艺的复杂性、材料的可选性以及成本等因素。

凸轮轴加工工艺

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

凸轮轴
球墨铸铁的凸轮轴一般用在单缸内燃机上,如S195柴油机,做凸轮轴用的球墨铸铁用QT600-3或QT700-2,要求球化为2级(石墨球化率90-95%)石墨粒度大小大于6级。凸轮轴整体硬度HB230-280
合金铸铁:将接近灰铸铁成份的铁水加入Mn、Cr、Mo、Cu等元素。从而与珠光体形成合金,减少铁素体的数量。合金铸铁的凸轮轴一般用于高转速凸轮轴。如CAC480凸轮轴,凸轮轴整体硬度HB263-311。
由于磨削速度很高,磨削热量来不及传入工件的深处,瞬时聚集在凸轮轴很薄的表层,形成切屑被带走。磨粒切削点的温度达1000?C以上,而内部只有几十度
选用CBN砂轮磨削,磨粒锋利,磨削力小,故磨削区发热量少
CBN显微硬度7300—9000HV,抗弯强度300MPa、抗压强度800--1000MPa、热稳定性1250?C--1350?C。
无进给磨削即光磨,可提高工件的几何精度和降低表面粗糙度参数值,表面粗糙度随光磨次数的增加而降低,细粒度砂轮比粗粒度好
砂轮的修整:修整通常包括整形和修锐,整形是使砂轮达到要求的几何形状和精度,砂轮的几何形状采用数控插补法进行,修锐是除去磨粒间的结合剂,使磨粒露出结合剂一定高度,形成切削刃,磨粒间空隙以容纳切屑。
金刚石滚轮磨削修整的特点:生产率高:以切入法进行修整,修整时间仅需2-10秒,可在进行凸轮轴更换工件时进行修整,不耽误生产节拍,同时由于金刚滚轮的寿命长,修整时间短,大大缩短了辅助时间,单件工件的消耗较低,金刚滚轮的精度较高,修整后的砂轮表面质量也较好。
矿物油冷却液的主要成份是轻质矿物油,加入适量的油溶性防锈添加剂。为了增加矿物油的润滑性能,常加入油性添加剂如脂肪酸等,以提高矿物油在低温低压时的渗透和润滑效果。矿物油的供给方法是喷射法,这样,可以提高供液压力,增大磨削液供给速度,以便将磨削热量迅速带走,并能冲破砂轮高速旋转的气流,使磨削液能有效的进入磨削区,改善磨削效果。由于砂轮的气孔小,磨削液必须经过精密过滤。由于磨削过程所产生的磨屑和砂粒等杂质在磨削液中不断增加,以至磨削液变脏变臭,不仅影响磨削工件的质量,还会危害环境卫生,快速点磨所用的过滤是柱状纸质过滤。

凸轮轴 加工方法

凸轮轴 加工方法

凸轮轴加工方法凸轮轴是一种用于控制气门开合时机的机械零部件,广泛应用于汽车、摩托车、发电机和船舶等内燃机设备中。

由于凸轮轴主要用于控制气门的正时运动,因此其制造加工过程要求精度高、表面光滑、强度大、耐磨性好等特点。

下面我将详细介绍凸轮轴的加工方法。

凸轮轴的加工方法主要包括以下几个步骤:材料准备、设计图纸制作、车削、热处理、研磨、喷涂及总装等。

接下来我将逐一介绍这些步骤。

首先是材料准备。

凸轮轴通常采用高强度合金钢作为基础材料。

这种材料具有较高的强度和耐磨性,能够满足凸轮轴的工作要求。

在材料准备过程中,需要根据凸轮轴的尺寸、形状和材料要求选择合适的钢材,并进行锻造或切割成所需的坯料。

接下来是设计图纸制作。

根据凸轮轴的功能和使用要求,需要根据设计规范和要求制作详细的设计图纸。

设计图纸应包括凸轮轴的尺寸、形状、孔距、边缘处理和表面光洁度等要求。

设计图纸制作完成后,可以进行车削加工。

车削加工是凸轮轴制造中最重要的工序之一。

它是通过将工件固定在车床上,利用车刀逐渐切削去除金属材料,形成凸轮轴的外形和内孔。

车削加工可以采用多轴车床来实现,通过动态切削和传动装置的配合,精确地控制凸轮轴的形状和尺寸。

在车削加工完成后,需要对凸轮轴进行热处理。

热处理是通过加热和冷却的过程来改变材料的结构和性能。

热处理的主要目的是提高凸轮轴的强度和耐磨性,减少因磨损而引起的故障。

常用的热处理方法包括淬火、回火和正火等。

热处理完成后,需要进行研磨加工。

研磨是通过研磨机械将凸轮轴的表面进行微小的切削和抛光,以提高其表面光洁度和精度。

研磨加工可以分为粗磨、中磨和精磨等不同工序,每个工序都有特定的研磨工具和研磨参数,以保证研磨效果的质量。

研磨加工完成后,可以对凸轮轴进行喷涂。

喷涂是将合适的涂层材料喷射到凸轮轴的表面,以提高其耐磨性和抗腐蚀性。

常用的喷涂材料包括热喷涂材料、阳极氧化涂层、涂层颗粒等,每种材料都有不同的特性和应用范围。

最后是凸轮轴的总装。

汽车凸轮轴加工工艺及技术要求

汽车凸轮轴加工工艺及技术要求

汽车凸轮轴加工工艺及技术要求凸轮轴是活塞式发动机里的一个部件,对汽车的运行有着非常关键的作用,了解其加工工艺及要点是很有必要的。

下面由小编向你推荐汽车凸轮轴加工工艺及技术要求,希望你满意。

汽车凸轮轴简介凸轮轴的作用是控制气门的开启和闭合动作。

虽然在四冲程发动机里凸轮轴的转速是曲轴的一半,不过通常它的转速依然很高,而且需要承受很大的扭矩,因此设计中对凸轮轴在强度和支撑方面的要求很高,其材质一般是特种铸铁,偶尔也有采用锻件的。

轿车发动机按照顶置凸轮轴的数目,分为顶置单凸轮轴和顶置双凸轮轴。

当每缸采用两个以上气门时,气门排列形式一般有两种:一是进气门和排气门混合排列在一根凸轮轴上,即顶置单凸轮轴(SOHC-Single Over Head Cam)式发动机。

这种发动机在顶部只安装了一根凸轮轴,因此一般每个汽缸只有两到三个气门(进气一到两个,排气一个),高速性能受到了限制。

另一种是进气门与排气门分列在两根凸轮轴上,DOHC式(Double Over Head Cam,顶置双凸轮轴)发动机这种发动机由于配备了两根凸轮轴,每个汽缸可以安装四到五个气门(进气二到三个,排气二个),高速性能得到了显著的提升凸轮轴加工工艺技术要求根据凸轮轴的特点,主要有以下技术要求。

1.支承轴颈的尺寸精度及各支承轴颈之间的同轴度2.键槽的尺寸和位置精度3.止推面相对于支承轴颈线的垂直度4 .凸轮基圆的尺寸精度和相对于支承轴颈轴线的同轴度5.凸轮的位置精度6.凸轮的形状精度(曲线升程)等汽车凸轮轴关键加工工艺车(磨)止推面止推面是凸轮轴上轴向尺寸的基准。

也是和缸盖的配合基准。

止推面宽度为凸轮轴关键特性。

一般要求:宽度公差0.08、跳动:0.035一般跳动要求低于0.035采用磨削止推面,高于0.035可以采用以车代磨。

HARDINGE的车床可以满足跳动0.02的要求。

磨削轴颈凸轮轴的轴颈磨削一般加工过程有车,粗磨,精磨。

无心工艺只分粗磨和精磨。

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

车铣技术凸轮轴加工工艺分析车铣技术是一种机械加工技术,它将工件固定在工作台上,然后通过旋转刀具和移动工作台来切削工件。

而凸轮轴则是内燃机的重要零部件,它的加工工艺对于内燃机的性能和稳定性起着关键作用。

本文将对车铣技术在凸轮轴加工中的应用进行深入分析,以期为相关领域的工程师和研究人员提供参考和借鉴。

一、凸轮轴的工艺特点凸轮轴是内燃机中用以开启和关闭气门、喷油装置等的控制机构。

它具有复杂的轮廓和高精度的加工要求,因此在加工过程中需要考虑以下几个方面的工艺特点:1. 复杂曲面加工凸轮轴的轮廓需要根据气门的开度和关闭时机进行设计,因此在加工过程中需要对其进行复杂曲面的加工。

这就要求加工设备能够在三维空间内对工件进行高精度的切削,而车铣技术正好能够满足这一要求。

2. 高精度要求凸轮轴作为内燃机的关键部件,其加工精度对于内燃机的性能和稳定性至关重要。

在凸轮轴的加工过程中需要保证其尺寸和形位精度,而车铣技术能够提供高精度的加工能力。

3. 大批量生产由于内燃机的广泛应用,凸轮轴的生产需求较大,因此在加工过程中需要考虑到大批量生产的需求。

车铣技术在加工效率和成本控制方面有一定优势,可以满足大批量生产的需求。

二、车铣技术在凸轮轴加工中的应用车铣技术能够通过数控系统对工件进行复杂曲面的加工,其加工精度和稳定性非常高。

在凸轮轴的加工过程中,可以通过编程设计刀具轨迹,实现对凸轮轴的复杂曲面加工,从而满足其设计要求。

车铣技术在加工精度方面有着很大的优势,其数控系统可以精确控制刀具的移动轨迹和切削深度,从而实现对凸轮轴的高精度加工。

在加工过程中可以通过适当的刀具选择和切削参数的设置,保证凸轮轴的加工精度。

车铣技术在大批量生产方面有着很大的优势,通过合理的工艺设计和刀具选择,可以提高加工效率和降低成本。

在凸轮轴的生产过程中,可以通过合理的工艺设计和刀具选择,实现对凸轮轴的大批量生产,从而满足市场需求。

1. 优势(1)高精度:车铣技术能够实现对凸轮轴的高精度加工,保证其尺寸和形位精度。

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

车铣技术凸轮轴加工工艺分析
凸轮轴是发动机中重要的传动部件,它通过凸轮的形状变化带动气门的开闭,调节进气和排气过程。

凸轮轴的加工工艺直接影响着发动机的性能和可靠性。

本文将对车铣技术凸轮轴加工工艺进行分析。

车铣技术是一种常用的凸轮轴加工方法,该方法结合了车床和铣床的特点,能够实现凸轮轴的高效加工。

该加工工艺在国内外被广泛应用。

车铣技术凸轮轴加工的步骤包括:材料准备、粗车、精车、车辊印记、车削凸轮。

材料准备是凸轮轴加工的第一步,需要选择合适的材料进行加工。

常见的凸轮轴材料有高强度合金钢、铸铁等。

选择材料时需考虑到凸轮轴的工作条件和使用要求。

粗车是加工凸轮轴的第二步,其目的是将材料切削到接近要求尺寸。

粗车时需根据加工图纸进行切削,控制进给速度和加工深度,保证切削质量。

车辊印记是加工凸轮轴的第四步,其目的是在凸轮上车出一系列的印记,以控制气门的开闭时间和幅度。

车辊印记的切削速度和进给速度需要根据加工要求进行调整。

车铣技术凸轮轴加工的优点包括高效、精度高、加工质量好等。

相比于传统的加工方法,车铣技术可以提高生产效率,降低生产成本,提高产品质量。

车铣技术凸轮轴加工也存在一些问题,如加工难度大、设备要求高、操作要求高等。

这就要求加工人员具备专业的技术和经验,能够熟练地操作设备,保证加工质量。

车铣技术是一种高效、精度高的凸轮轴加工工艺,能够满足凸轮轴加工的要求。

加工人员需要具备专业的技术和经验,才能保证加工质量。

未来,随着技术的进步和设备的升级,车铣技术凸轮轴加工将有更广泛的应用前景。

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凸轮轴加工工艺分析
粗基准的选择:
常选择其支承轴颈的毛坯外柱圆面及其一个侧面作为定位基准
端面加工:国内各厂家采用铣削加工。

国外一些(美国福特)以磨代铣
1、对于毛坯是模锻件尤其是精磨锻件来说,毛坯精度是由锻模来保证的,其精度较高,加工余量也较小。

毛坯锻造后已经过喷丸处理,表面平整、光洁、无飞边、毛刺等缺陷
2、对于毛坯是铸件尤其是精铸件来说,不仅具有较好的加工性,而且加工余量也较精确,其毛坯精度比锻件还高,完全能保证定位可靠
3、在凸轮轴加工过程中,选择粗基准还要考虑加工余量的分配均匀、合理。

这对于工件长径比较大、刚度低的特点来说,不仅有利于减小因切削余量不均、切削力剧烈变化而使工件产生的弯曲变形,对于保证精加工质量和提高劳动生产率具有重要的意义
精基准的选择
对于各支承轴、正时齿轮、齿轮轴颈和连接轴颈外圆表面的粗加工、半精加工、精加工及支承轴、正时齿轮轴颈的光整加工凸轮、偏心轮的半精加工、精加工及光整加工,均是以两顶尖孔作为精基准
对于凸轮、偏心轮的粗加工,一般是以经过加工后的支承轴颈、正时齿轮轴颈作为定位基准
各表面精加工之前、热处理之后,通常安排中心孔的修整工序修整中心孔时以支承轴进行定位,常用的方法是研磨
二、加工阶段的划分和工序顺序的安排
1、加工阶段的划分
四个阶段:
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
凸轮轴加工工艺分析
3、采用立方氮化硼砂轮,提高寿命,减小砂轮磨损,提高精度
4、数控凸轮磨床:应用计算机进行数控编程,摆脱靠模精度对凸轮精度的影响
5、计算机数控-立方氮化硼砂轮凸轮磨床该磨床能迅速变换磨削的凸轮形状,达到甚至超过目前一般仿形凸轮磨床的生产率
6、采用电-液脉冲马达控制头架、砂轮架的同步
7、采用多片砂轮、高强度砂轮进行高速磨削
8、采用砂轮轴摆动装置减小凸轮形面的表面粗糙度
9、采用预选粗、精磨削余量等预选装置
10、采用主动测量装置
11、采用自动补偿、自动修整等装置
凸轮轴加工中易出现的质量问题和解决措施
精车支承轴后磨不圆
可能问题:用单板机加工,程序易乱,加工尺寸不稳定,跳动超差。

无法在精车时得到纠正
解决措施:更换车削支承轴颈设备,改变控制系统,单板机定期巡检。

凸轮升程超差
可能问题:机床靠模磨损,靠模精度下降
解决措施:定期检查、修整、及时更换靠模。

在磨削凸轮形面时,采用改变工件回转方向的方法,以提高凸轮曲线的形状精度
凸轮基面跳动超差
可能问题:机床靠模磨损,靠模精度下降。

联轴器与导轴间隙加大
解决措施:定期检查、修整、即使更换靠模和联轴器导轴
凸轮轴各主要工作表面精磨后有微小波纹
解决措施:定期检查、调整机床间隙。

控制精磨时的进给量,增加走刀次数和无火化磨削。

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