凸轮轴机械加工工艺.pptx
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1、凸轮轴机械加工工艺第一节 概述一、凸轮轴的用途、结构特点与技术要求用途:通过凸轮轴的不断旋转,推动气门顶杆上下运动,进而控制气门的开启与关闭。通过改变凸轮轴的曲线,可精确调整气门开启、关闭时间。结构特点:凸轮轴包括支承轴颈、进排气凸轮、偏心轮、驱动发动机辅助装置的齿轮和正时齿轮轴颈等几部分。凸轮轴刚性差、易变形;精度高,加工难度大。凸轮轴的主体是一根与汽缸组长度相同的圆柱形棒体。上面套有若干个凸轮,用于驱动气门。凸轮的侧面呈鸡蛋形。其设计的目的在于保证汽缸充分的进气和排气,具体来说就是在尽可能短的时间内完成气门的开、闭动作。6102发动机凸轮轴 凸轮轴的主要技术要求:1.轴颈的尺寸精度及各轴颈
2、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轴线的垂直度;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.凸轮的周向位置精度(相位角);6.凸轮的形状精度(曲线升程)等。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。三、凸轮轴加工工艺性分析 机械加工工艺性差的两个主要原因 1.1.结构细长,易变形结构细长,易变形 受力变形、表面残余应力变形、热处理变形。受力
3、变形、表面残余应力变形、热处理变形。2.2.加工难度大加工难度大 凸轮、偏心轮等复杂表面的尺寸、形状和相互位凸轮、偏心轮等复杂表面的尺寸、形状和相互位置精度要求高。置精度要求高。第二节 凸轮轴加工过程概述 发动机总类繁多,凸轮轴的结构形状各异,但基本形状相差不大。工序1:铣端面打中心孔 铣钻组合机 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工序2:校直 压
4、床工序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7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 外圆端面磨床工序11:磨齿轮外圆 外圆磨床工序12:磨四个支承轴颈外圆 外圆磨床工序13:滚齿 滚齿机工序14:去齿轮两端毛刺 去毛刺机工序15:铣键槽 键槽铣床工序工序1717:车:车1 1、4 4、6 6、7 7、9 9、1212凸轮及偏心轮凸轮及偏心轮 凸轮车床凸轮车床 工序17:
5、车2、3、5、8、10、11凸轮 凸轮车床工序18:铣螺纹 螺纹铣床工序19:去毛刺工序20:清洗工序21:中间检查工序22:支承轴颈、齿轮表面淬火工序23:凸轮、偏心轮淬火工序24:修中心孔 立式钻床工序25:校直 压床工序26:磨凸轮、偏心轮 凸轮磨床工序27:校直 压床工序28:精磨正时齿轮轴颈外圆和止推面 端面外圆磨床工序29:精磨四个支承轴颈外圆 外圆磨床工序30:精磨凸轮和偏心轮 凸轮磨床工序31:修整螺纹和去毛刺工序32:抛光 抛光机工序33:校直 压床 工序34:清洗 清洗机工序35:终检第三节 凸轮轴加工工艺分析 一、定位基准的选择 (一)粗基准的选择 支承轴颈的毛坯外圆柱面
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