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凸轮轴磨削的工艺特点有那些呢?

发布日期:2018.02.09
近年来国内汽车工业的发展迅速,对发动机及其零部件的性能、技术水平、质量和产量等方面均提出了许多新的要求,从技术上看,汽车工业的发展对内燃机及其零部件的质量和生产效率的要求越来越高。

凸轮轴是内燃机进、排气系统的关键零件之一,整个进、排气系统是由凸轮轴驱动。由于凸轮轴具有形状复杂、刚性差、加工精度要求高等特点,一直是汽车内燃机零部件制造的难点之一。而磨削是凸轮轴加工的关键工序之一,在加工工艺中处于重要地位。磨削的质量影响到整根凸轮轴乃至发动机的性能。
目前国内凸轮轴加工均采用单砂轮卧式磨削的方式进行精加工,但卧式磨削加工因磨床结构的限制,始终无法很好的消除砂轮对工件的作用力及重力带来的变形,极大的制约到凸轮轴各关重精度的提高。如何能避免细长杆类零件磨削时因产品自重和切削力导致的产品变形一直制约着细长杆类零件加工精度的提升,成为细长杆类零件加工中亟待突破技术瓶颈。


凸轮轴磨削的工艺特点

1
加工工艺性差
汽油机凸轮轴均属细长轴类零件,因为其结构细长,所以刚性差,在加工过程中易受到切削力、夹紧力及重力等外力作用,产生变形,使零件的加工精度降低。热扩散性能差,在切削热的作用下,会产生较大的线膨

胀,而磨削加工时轴的两端为固定支撑,工件会因伸长而弯曲。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。

2
加工表面容易产生波纹
由于凸轮轴属细长轴类零件,且凸轮部位与圆柱面不同,其磨削余量大且不均匀,带来的是磨削加工中凸轮表面的受力变化大。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。

3
加工精度要求越来越高
随着汽车工业的迅速发展,节能和环保日益成为人们关注的焦点。新的凸轮轴设计标准对加工设备提出了更高的要求,凸轮轴的加工精度的高低直接影响到发动机的的质量、寿命、废气排放和节能。因而,对发动机

的关键零件凸轮轴的制造精度的要求也越来越高。

4
加工节拍和效率高
汽车发动机生产中为提高加工效率,减少生产线上机床数量,在工艺上将多道工艺进行组合。用高速、超高速磨削取代传统的粗加工(如车、铣等),实现以磨代车、以磨代铣,从而在加工工艺上实现突破,将多道

工序合并成一道工序,以提高生产效率[2]。


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