凸輪軸加工工藝特點及流程

　　凸輪軸是發動機配氣系統中的關鍵零件，其加工質量的好壞直接影響著發動機的效能，所以明白其加工工藝特點及流程是很關鍵的。以下是小編為你整理推薦凸輪軸加工工藝特點及流程，希望你喜歡。

　　凸輪軸加工的特點和流程

　　1.工藝特點

　　凸輪軸屬於細長軸類零件，要準確控制發動機的進排氣門定時開啟和關閉，凸輪應具有很高的輪廓精度、相位角度和良好的耐磨效能及整體剛性。因此，其軸頸和凸輪的加工成為整個凸輪軸加工工藝的重點，其加工多以車削、銑削和磨削工藝及表面強化***淬火、噴丸、氮化***等輔助工藝相結合。

　　2.工藝流程

　　凸輪軸加工精度要求較高，整個加工內容不可能在一個工序內完成。為了逐步達到圖樣要求，因此必須把加工分成幾個階段，以明確各個階段的目的和任務。

　　傳統的凸輪軸加工工藝一般分成以下幾個階段：粗加工***粗車軸頸、凸輪等***、半精加工***粗磨軸頸、凸輪等***、精加工***精磨軸頸、凸輪等***、光整加工***拋光軸頸、凸輪***。現代加工工藝過程：一般只有粗加工***車軸頸、銑凸輪等***和精加工***精磨軸頸、凸輪***兩個階段，在保證零件加工質量的同時，大大提高了生產效率，降低了生產製造成本。

　　凸輪軸兩端面及中心孔加工

　　對於一般的軸類零件來說，其軸線即為設計基準。加工過程中一般採用兩頂尖孔作為軸類零件的定位基準。這不僅避免了工件在多次裝夾中因為定位基準的轉換而引起的定位誤差，也可以用作後續工序的定位基準，即符合“基準統一”的原則。因此，合理安排兩端面及中心孔加工工藝是保證後續工序加工質量的關鍵。

　　***1***傳統工藝 一般採用普通的銑鑽組合機床進行銑端面、鑽中心孔，靠調整限位擋塊的位置保證工件的總長和中心孔的深度。存在零件總長超差、中心孔深度超差、兩端中心孔位置不同心及凸輪軸的主軸頸和凸輪兩側軸向餘量不均勻，容易產生黑皮等質量問題。為了避免把中心孔的形狀誤差復映到零件的加工精度上，傳統的凸輪軸加工工藝在粗加工和熱處理之後常安排中心孔的修整工序，保證在精加工過程中中心孔與頂尖的接觸精度，提高凸輪軸的加工質量。

　　***2***現代工藝 為保證兩端面及中心孔加工質量，現代加工採用下列技術方案：一是採用配有數控系統的組合機床銑端面、鑽中心孔，利用數控程式控制中心孔的加工深度和工件的總長，從而有效保證了工件總長和中心孔深度加工質量的穩定性;二是在銑兩端面、鑽中心孔的時候，在中心鑽主軸的法蘭盤上安裝套車刀，對一端軸頸外圓進行套車，使用V形定位支承對中間軸頸進行軸向定位，保證了中心孔的位置精度及各個軸頸、凸輪側面和外圓表面的切削餘量均勻;三是在加工凸輪、軸頸的時候，採用自定心卡盤、跟蹤式自定心中心架，以減小加工時工件受力變形而破壞中心孔，這樣就可省去修整中心孔的工藝。

　　凸輪軸加工校直工藝

　　凸輪軸屬於細長軸類零件，加工過程中會因剛度低而產生振動，不僅影響加工後零件的尺寸精度、形狀精度和表面質量，而且也影響後續工序的切削餘量和生產率的提高，變形嚴重時會使後續工序無法加工，甚至造成工件的中途報廢。

　　針對這一問題，傳統工藝在凸輪軸的加工過程中，採用輔助支承和分段加工等工藝措施的同時，還需要進行多次校直***多以人工校直為主***。但是多次校直容易造成工件應力釋放不充分而發生校直之後重新彎曲變形的不良後果。現代工藝多以自動校直機對工件進行自動測量、自動校直，如DCI11發動機凸輪軸採取下列措施可以減少凸輪軸的校直次數。

　　***1***在加工主軸頸和凸輪的時候，主軸頭架一端採用自定心卡盤夾緊工件，內帶頂尖起輔助定位作用;中尾端採用彈性頂尖，使凸輪軸一端處於自由懸伸狀態。

　　***2***合理安排工藝減小工件變形，粗加工主軸頸的時候，先粗車中心架支承夾緊的主軸頸外圓，然後夾緊再加工其餘的主軸頸外圓，最後加工主軸頸和凸輪的兩側面切槽。在粗加工凸輪的時候，中間軸頸採用跟蹤自定心式中心架，以減小工件受力而彎曲變形

　　***3***把工件校直工藝安排在粗加工主軸頸、凸輪和熱處理***淬火和回火***之後，並經過足夠的時間充分冷卻之後再進行校直，以免粗加工之後應力釋放不充分，校直之後才釋放應力而彎曲變形，影響校直加工的質量。