(工艺技术)凸轮轴加工工艺

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凸轮轴生产制造工艺流程

凸轮轴生产制造工艺流程

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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。

凸轮轴加工工艺(一)

凸轮轴加工工艺(一)

凸轮轴加工工艺(一)凸轮轴加工工艺简介•凸轮轴是发动机中重要的传动零件之一,其加工工艺对发动机的性能和可靠性有着重要影响。

•本文将介绍凸轮轴加工工艺的基本概念、流程以及常见的加工方法。

凸轮轴加工的基本概念•凸轮轴是通过加工将机械元件上的凸轮加工成一定形状的轴状零件。

•凸轮轴加工主要包括车削、磨削、刻槽、抛光等工艺。

凸轮轴加工的流程1.设计凸轮轴的图纸,包括凸轮的形状、角度、半径等参数。

2.准备材料,一般采用高强度合金钢。

3.车削工艺:–选择合适的车削加工设备,如数控车床。

–车削的过程中要确保凸轮的精度和表面质量。

–根据凸轮的形状进行车削。

4.磨削工艺:–选用磨削设备进行凸轮的磨削,以提高加工精度和表面光洁度。

–注意磨削过程中的冷却液和磨削液的使用。

5.刻槽工艺:–根据设计要求,在凸轮上刻槽,以满足其他机械元件的配合要求。

–刻槽方式可以采用刀具刻槽或电火花刻槽。

6.抛光工艺:–通过抛光工艺提高凸轮轴表面的光洁度和精度。

–抛光可以采用机械抛光或化学抛光的方法。

常见的凸轮轴加工方法•数控车床加工:利用数控车床进行凸轮轴的车削、磨削、刻槽等加工操作,具有高精度和高效率的特点。

•磨削加工:采用磨床进行凸轮轴的精密磨削,可以达到较高的加工精度。

•抛光加工:采用机械抛光或化学抛光的方法,提高凸轮轴表面的光洁度和精度。

结论•凸轮轴加工是发动机制造过程中的重要环节,对发动机的性能和可靠性有着重要影响。

•正确的凸轮轴加工工艺可以提高凸轮轴的加工精度和表面质量,从而保证发动机的正常运行。

以上是关于凸轮轴加工工艺的一些基本概念、流程以及常见加工方法的介绍,希望对读者们有所帮助。

加工工艺的优化•在凸轮轴加工工艺中,可以通过以下方式优化加工工艺,提高加工效率和质量:1.刀具选用:–选择合适的切削工具,包括车刀、磨削砂轮等,以满足凸轮轴的加工需求。

–刀具的材料和刃磨方式也需要与材料相匹配,以提高切削效果和工具寿命。

2.工艺参数调整:–根据凸轮轴的形状、材料和加工要求,调整加工参数,如切削速度、进给速度、切削深度等。

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。

凸轮轴工艺流程

凸轮轴工艺流程

凸轮轴工艺流程凸轮轴工艺流程是指在凸轮轴生产过程中所经历的各个阶段和工艺流程。

下面将以汽车凸轮轴的工艺流程为例,介绍一下凸轮轴的生产工艺流程。

第一步:原材料准备凸轮轴的原材料主要是采用高品质的合金钢,如40Cr、45#钢或者一些特殊合金。

首先需要根据产品的要求,选择适合的原材料,并进行材料检验和质量评估。

第二步:锻造在锻造过程中,按照凸轮轴的设计图纸,锻造出粗略的凸轮轴预制件。

通过锻造的加工方式,可以使原材料得到一定的塑性变形,从而提高凸轮轴的强度和硬度。

第三步:热处理经过锻造后的凸轮轴预制件需要进行热处理,以改善材料的组织结构和机械性能。

一般采用淬火和回火的方式进行热处理,通过控制温度和时间,使凸轮轴表面形成一层硬质的淬透层,而内部则形成韧性较好的回火层。

第四步:机械加工经过热处理的凸轮轴预制件需要进行机械加工,以使其达到设计要求的尺寸和形状。

机械加工包括车、铣、钻、刨、磨等工艺,通过这些工艺可以获得精确的尺寸和表面质量。

第五步:磨削在机械加工后,凸轮轴还需要进行磨削工艺,以进一步提高其尺寸精度和表面质量。

磨削包括外圆磨削、凸轮轴台阶磨削、轴颈磨削等工艺,通过磨削可以使凸轮轴的尺寸和表面达到更高的精度要求。

第六步:表面处理由于凸轮轴在使用过程中需要承受较大的摩擦和压力,为了提高其耐磨性和耐腐蚀性,常常需要进行表面处理。

常见的表面处理方式有镀铬、喷涂以及高频感应淬火等工艺。

第七步:质检凸轮轴经过以上的各个工艺流程后,需要进行质检。

质检主要包括尺寸检查、硬度检测、表面质量检验等,以确保凸轮轴达到设计要求和产品标准。

第八步:包装和发货经过质检合格的凸轮轴将进行包装和发货。

根据客户的需求和产品特性,进行合适的包装,以保证产品的完好无损,并安排好发货事宜,将产品准时送达客户手中。

以上就是汽车凸轮轴的工艺流程,在实际生产过程中,流程还可能因产品型号、规格和要求的不同而有所调整。

而每个阶段都需要严格控制和监督,确保凸轮轴的质量和性能达到客户的需求和要求。

凸轮轴生产工艺

凸轮轴生产工艺

凸轮轴生产工艺凸轮轴(Camshaft)是一种汽车引擎中的重要零部件,用于控制气门的开关和汽缸的进、排气过程。

凸轮轴生产工艺是指生产凸轮轴的制造过程,包括凸轮轴的设计、铸造或锻造、机械加工、热处理和装配等环节。

下面将介绍凸轮轴的生产工艺流程。

一、凸轮轴的设计。

凸轮轴的设计是根据汽车引擎的设计要求和使用环境来进行的。

首先,设计人员根据汽车引擎的结构和工作原理确定凸轮轴的类型、材质和形状。

然后,通过CAD软件进行三维建模,并进行有限元分析来验证设计的合理性和可行性。

二、凸轮轴的铸造或锻造。

凸轮轴的制造通常采用铸造或锻造工艺。

铸造是将熔化的金属注入到铸型中,然后冷却、凝固、成形的过程。

锻造是将金属坯料加热到一定温度,然后进行锻压成形的过程。

铸造和锻造的选择取决于凸轮轴的要求和生产工艺的成本。

三、凸轮轴的机械加工。

凸轮轴的机械加工是将铸造或锻造成型的凸轮轴进行精细加工的过程。

首先,将凸轮轴进行车削、铣削、钻削等粗加工工艺,用于去除表面的毛刺和余料。

然后,进行磨削和磨齿等精细加工工艺,以达到设计要求的尺寸和形状精度。

四、凸轮轴的热处理。

凸轮轴的热处理是将加工完成的凸轮轴进行加热和冷却的过程,以改变凸轮轴的组织结构和性能。

常用的热处理方法有调质、淬火和回火等。

调质是通过加热和冷却的过程,使凸轮轴具有足够的强度和韧性。

淬火是将凸轮轴加热到临界温度,然后快速冷却,以使凸轮轴具有高硬度和耐磨性。

回火是在淬火后将凸轮轴加热到一定温度,然后慢速冷却,以减轻淬火时产生的内应力和脆性。

五、凸轮轴的装配。

凸轮轴的装配是将经过热处理的凸轮轴与其它相关零部件进行装配的过程。

根据凸轮轴的设计和使用要求,进行凸轮轴与气门摇臂、气门的连接和调整。

综上所述,凸轮轴的生产工艺是一个多个环节组成的过程,需要设计人员、铸造师和加工工人之间的协同合作。

通过合理的工艺流程和严格的质量控制,可以生产出符合设计要求和使用要求的优质凸轮轴。

合金钢凸轮轴的加工工艺

合金钢凸轮轴的加工工艺

行多次校直 ( 多以人工校直 为主 )。但是 多次 校直容易 造成 工件应力释放不充分而发 生校直之后重新 弯 曲变形
的不 良后果 。
()铣 削 凸轮A2 2 b 、E 时中 心架 的位置
图2 铣 凸轮时工件 的夹 紧定位示意 图
( )把 工件校直 工艺安 排在粗加 工 主轴颈 、 凸轮 3 和热 处理 ( 淬火和 回火 )之 后 ,并经过足够 的时 间充分
排气门定时开启和关 闭 ,凸轮应具 有很高的轮廓精度 、
相位角度和良好的耐磨性能及整体刚性。因此,其轴颈
和 凸轮的加工成为 整个 凸轮 轴加工工艺的重点 ,其加 工
多以车削 、铣 削和磨 削工艺及表面强化 ( 淬火 、喷 丸、
氮化 )等辅助工艺相结合 。
2工艺流程 。
凸轮轴加 工精 度要求较高 ,整个加 工内容不可能在

加工分成几个阶段 ,以明确各个阶段的 目的和任务 。 传统 的凸轮轴加工工艺一般分成 以下几个阶段 :粗 加 工 ( 车轴颈 、凸轮等 )、半精加 工 ( 粗 粗磨轴颈 、凸
轮等 )、精加 工 ( 精磨轴颈 、凸轮 等 )、光整加工 ( 抛 光轴颈 、凸轮 )。 现代加工工艺过程 :一般只有粗加 工 ( 车轴颈 、铣 凸轮 等 )和精加工 ( 精磨轴 颈、 凸轮 )两个阶段 ,在保
自定心中心架,以减小加工时工件受力变形而破坏中心
孔 ,这样就可省去修 整中心孔的工艺 。
生产制造成本 。
7 4 宰劳 期 M C 瑗 代 墨 部件
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图1铣端面打中心孔套车小轴颈夹紧定位示意图
2 . 校直工艺
凸轮轴属于细长轴 类零 件 ,加工过程 中会因刚度低 而产生振 动 ,不仅影响加 工后 零件的尺寸精 度、形状精 度和 表面质量 ,而且也影 响后 续工序的切 削余量和生产 率 的提高 ,变形严重时会使后 续工序无法加 工 ,甚至造 成工件的 中途报废 。 针对这一问题 ,传统 工艺在 凸轮轴 的加 工过 程 中,

发动机主要零件的加工工艺和设备(笔记)

发动机主要零件的加工工艺和设备(笔记)

发动机主要零件的加工工艺和设备(笔记)一、凸轮轴加工传统材料:优质碳素钢、合金结构钢、冷激铸铁、可锻铸铁、珠光体球墨铸铁及合金铸铁等。

1、凸轮轴的粗加工的传统工艺方法是采用靠模车床及液压仿形凸轮铣床,铣削的凸轮尺寸精度和形状都优于车削,事直接进行精磨。

对于加工余量大,较为先进的加工方法为采用CNC凸轮铣床(无靠模),铣削方法有外铣和轮廓回转铣削两种。

提供外铣技术的公司主要有:HELLER公司,日本小松、日本片冈等。

2、长期以来,凸轮轴磨床采用靠模,滚轮摆动仿形机构。

现凸轮磨床完全靠CNC控制获得精密的凸轮轮廓,同时工件无级变速旋转,广泛采用CBN (立方氮化硼)砂轮加工凸轮轴,这不仅摆脱了靠模精度对凸轮精度的影响,而且砂轮的磨损不影响加工精度。

目前能提供这种技术的公司有:美国Landis公司、英国Landis公司、日本NTC、丰田工机、德国的Kopp公司、Schaudt公司及Junker公司;意大利的Saimp公司等。

典型设备介绍:1)、Landis(兰迪斯)磨床a、采用高刚性、高强度合金铸铁床身,砂磨在静压导轨上移动,砂磨轴承采用高载荷静压轴承驱动砂轮采用超精密的调速电机进行磨削进程中的补偿以实现恒速磨削,砂轮的修整能进行自动补偿;b、该机床可使用CBN砂轮,使用CBN时砂磨每次的修整量是0.00075—0.00150mm;c、工作台拖板的移动采用重载荷、精密滚珠丝杆,编程控制往复运动;d、工件回转主轴采用超精密长寿命轴承,并采用变频无刷伺服电机直接驱动而取消皮带或齿轮驱动方式。

工作台拖板、砂轮轴架、主轴运动均采用闭环伺服驱动;e、砂轮修整安装在砂轮架上自动修整:1、金刚石滚轮修整;2、CNC编程修整;f、采用Landis 3200 CNC控制系统。

该机床达到的精度:1、轮廓精度总升程误差0.01mm2、每度升程误差≤0.0025mm3、角度相位误差(凸轮到凸轮)0.25°4、基圆尺寸误差±0.012mm砂轮恒线速度从30m/s到60m/s,可无级调速。

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凸轮轴的加工工艺凸轮轴的加工工艺凸轮轴的材料:球墨铸铁、合金铸铁、冷激铸铁、中碳钢球墨铸铁:将接近灰铸铁成份的铁水经镁或镁的合金或其它球化剂球化处理后而获得具有球状石墨的铸铁。

石墨呈球状,大大减轻了石墨对基体的分割性和尖口作用,球墨铸铁具有较高的强度、耐磨性、抗氧化性、减震性及较小的缺口敏感性。

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。

冷激铸铁:一般用于低合金铸铁表面冷激处理,使外层为白口或麻口组织,心部仍是灰口组织。

如:372凸轮轴。

使用冷激铸铁的凸轮轴处于干摩擦或半干摩擦工作状态,而具有承受较大的弯曲与接触应力,要求材料表面层抗磨且高的强度,心部仍有一定的韧性。

目前国内所用的冷激铸铁主要有两大类:铬、钼、铜冷激铸铁和铬、钼、镍冷激铸铁,冷硬层的金相组织:莱氏体+珠光体(索氏体)冷激铸铁硬度为HRC45—52,目前,国内冷激铸铁的硬度在HRC47左右。

中碳钢:一般用于大型发动机凸轮轴。

如:6102发动机采用模锻锻造成型,也有一部分用于摩托凸轮轴,成型较简单。

模锻后一般要进行退火处理以便于机械加工。

凸轮轴加工的典型工艺一.凸轮轴轴颈粗加工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。

砂轮线速度60m/s,轴颈径向磨削余量可达3.5mm,单件磨削时间18s,单件工时25s。

用无心磨床加工凸轮轴是一种新颖、独特的新工艺,新方法,但又存在一定的局限性,特别是不易磨削轴肩和端面,一般不用于多品种凸轮轴的加工,只用于单一品种、大批量的生产,若要更换所加工的凸轮轴品种,就要更换导轮和砂轮,各砂轮间距需重新调整。

切入式无心磨床的修整一般采用单颗粒金刚石修整,修整器所走的路线是凸字形,修整器靠模各段差值与凸轮轴的各段轴颈差值相等。

粗磨凸轮轴轴颈所用的砂轮都属于碳化物系列,粒度为60,砂轮线速度为45m/。

二、铣端面,钻中心孔中心孔加工是以后加工工序的定位基准,在铣端面时,一般只限定5个自由度即可,用2个V型块限定4个自由度,轴向自由度是由凸轮轴3#轴颈前端面或后端面(在产品设计中,该面应提出具体要求)。

目前普遍采用的是自定心定位夹紧,密齿刀盘铣削。

轴向尺寸保证后端面到毛坯的粗定位基准尺寸和整个凸轮轴长度,鉴于凸轮轴皮带轮轴颈尺寸较小,钻中心孔时一般选用B5中心钻,钻后的孔深用φ10钢球辅助检查,保证球顶到后端面尺寸和2钢球顶部之间的距离,这样可保证以后定位的一致性。

三、凸轮轴的热处理热处理:将原材料或未成品置于空气或特定介质中,用适当方式进行加热、保温和冷却,使之获得人们所需要的力学或工艺性能的工艺方法。

热处理分类:一般热处理、化学热处理、表面热处理球墨铸铁凸轮轴一般都是等温淬火。

冷却介质为10号、20号锭子油盐浴或碱浴,淬火后经140°C-250°C低温回火,回火后的组织为黑色针叶状马氏体,硬度HRC50-54。

合金铸铁和钢件凸轮轴一般采用中频淬火:淬火频率1000-10000Hz,一般选用7000Hz。

也就是感应加热表面淬火,其原理是:将凸轮轴的凸轮放入加热线圈中,由于电流的集肤效应,使凸轮由外层向内加热、升温,使表层一定深度组织转变成奥氏体,而后迅速淬硬的工艺,目前480凸轮轴采用自然回火的方法,其凸轮表面组织为针状马氏体。

凸轮轴经表面热处理:可较大地提高零件的扭转和弯曲疲劳强度和表面的耐磨性。

感应加热淬火变形小、节能、成本低、劳动生产率高、淬火机可放在冷加工生产线上,便于生产管理。

480凸轮轴中频淬火机在感应加热时,要对电源、变压器、感应线圈进行冷却,要求冷却水的温度在25°C-30°C,淬火冷却液的温度为53°C-62°C,若机床本身达不到要求,必须在机床外提一套附加冷却装置,用来给冷却水制冷。

四、凸轮轴的深孔加工在机械加工中L/D>5时的孔加工可称为深孔加工,用普通麻花钻钻深孔时有以下困难。

1.钻头细长。

刚性差,加工时钻头易弯曲和振动,难以保证孔的直线度与加工精度。

2.切屑多,而排除切屑的通道长而狭窄,切屑不容易排出。

3.孔深切削液不易进入,切削温度过高,散热困难,钻头容易断。

深孔钻按工艺的不同可分为在实心物体上钻孔、扩孔、套料3种,而以在实心料上钻孔用得最多,如480凸轮所用的深孔都是由枪钻经2头加工而成的。

每次钻孔深为L/2+10mm。

枪钻钻削是单刃外排屑式的,一般适用于加工φ2-φ20mm孔, L/D>100、表面粗糙度Ra12.5-3.2mm、精度H8-H10级的深孔。

单刃外排屑深孔钻,最早用于加工枪管,故称枪钻,也是φ2-φ6mm深孔加工的唯一办法。

枪钻带有V形切削刃和一个切削液孔的钻头、钻杆、及适用于某专用设备的钻柄组成。

高压切削液(7MPa)通过钻头的小孔送到切削区域内,进行冷却、润滑并帮助排屑,然后再将切屑与切削液顺着V型刀杆排入集中冷却系统中。

钻头为硬质合金,采用焊接式结构。

切削用量一般为0.06-0.1mm/r,为了更好地控制刀具的破损程度,刀具采用径向负荷反馈,一旦刀具切削力达到一定的数值,在数控系统的作用下,刀具能自动退回,从而避免枪钻折断,提高刀具的使用寿命。

磨钝后的刀具换下,再重新进行刃磨后方可使用。

凸轮轴深孔加工冷却液一般用锭子油,虽然油的冷却效果比乳化液差,但油的润滑效果比冷却液要好得多。

五、主轴颈快速点磨加工与CBN砂轮快速点磨是德国勇克公司开发出来的一种先进的外圆高效磨削新工艺,该机床加工凸轮轴只需两顶尖定位夹紧,无需任何夹紧工具,利用前顶尖的高速旋转,通过顶尖和凸轮轴中心孔的摩擦来驱动工件运动,可以实现轴类零件在一次装夹后,用一片砂轮完成7个轴颈、一个端面和一个磨削圆角的工艺。

快速点磨砂轮是横向磨损,在磨损过程中,被磨削的凸轮轴外形尺寸不会因此而发生变化,磨削端面时,砂轮可倾斜±0.5︒,使砂轮与工件的接触面只有传统磨削端面的1/2。

CBN具有良好的导热性,其导热率是硬质合金的13倍,铜的3倍,另外CBN具有远优于金刚石的热稳定性和化学稳定性(金刚石与铁簇元素易产生亲和作用),可耐1300—1500的高温,并且与铁簇元素有很大的化学惰性,CBN是制作切削黑色金属的理想刀具材料。

CBN属于立方晶系,它的硬度、强度和其它物理性能远远优于刚玉等系列磨料。

在进行磨削过程中CBN自身磨损非常少,在大批量生产过程中,单个零件所需要的成本较小。

砂轮的形状、尺寸变化极小,耐用度较高,修整频次约为刚玉系列的1/20,每次修整量约为刚玉系列的1/25,砂轮与工件的磨削区内磨削温度较低,可避免在磨削的弹性变形阶段工件所产生的裂纹和磨削烧伤等现象的出现。

CBN具有良好的化学稳定性与耐热性,与碳在2000︒C时才起反应,在高温下易与水产生反应。

砂轮的耐用度高,机床的使用率可达97%以上,与一般砂轮磨削相比,可提高功效600%--700%。

当砂轮在宽度方向的磨损量占砂轮宽度的80%时便对砂轮进行修整,砂轮每次修整量为0.006mm,共分3部进行修整,每一步修整量为0.002mm,每修整一次可磨削120根凸轮轴,砂轮线速度为120m/s,可获得较高的金属切除率,使用冷却油做为冷却液,不仅仅是给砂轮和工件提供冷却液,同时也给砂轮和工件提供更好的润滑,同时由于油膜的吸附作用,还可以防止凸轮轴的轴颈表面氧化,防止磨削完后的工件表面生锈。

磨削液的供给是采用喷射法提供的冷却液,冷却较充分,可使砂轮的寿命提高一倍,金属切除率提高一倍以上,同时采用冷却液反冲的方法,冲洗砂轮表面,防止砂轮堵塞,使CBN颗粒始终以锋利的状态对工件进行切削,再加上CBN粒度较小,凸轮轴轴颈单位面积上参加切削的磨粒比一般砂轮要多,轴颈在被切削时所产生的弹性摩擦和变形阶段均较小,因此产生的弹性变形和塑性变形均较小,提高了表面粗糙度,防止表面产生磨削烧伤和因磨粒因素而引起的裂纹。

在磨粒切削阶段,对产生的热应力和变形应力均较小。

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。

应用声音传感器严格限制砂轮和金刚滚轮间的距离,主要是防止砂轮修整时砂轮和金刚滚轮发生撞击。

砂轮架纵向进给时,传感器测头与砂轮间形成一小的缝隙,砂轮高速旋转压缩砂轮周围的空气,根据空气流通的通道大小不同,所产生的气阻声音大小不一样,从而判断传感器和砂轮间的缝隙而做出反馈,一旦砂轮和金刚滚轮产生接触,修整器自动修整砂轮,而声音传感器能根据声音尖锐响声大小来判断砂轮修整的正确性。

与树脂类结合剂相比,陶瓷结合剂化学性能稳定,耐热、抗酸、碱,气孔率大,工作时不易发热,在磨削过程中易脱落,热膨胀系数小,强度较高,能保持好CBN的几何形状,且磨具易修整。

用于磨削凸轮轴轴颈和端面的CBN砂轮立方氮化硼厚度只有4.5—5MM,并且是粘附在刚性钢盘上,刚性较好。

工件转速与砂轮转速的比为:40/8000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。

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