CN102632253A - 插齿机凸轮轴的凸轮曲面粗加工装置和加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种插齿机凸轮轴的凸轮曲面粗加工装置和加工方法，包括凸轮靠模、平键和紧定螺钉，特征是：所述凸轮靠模采用平键安装在凸轮轴上，紧定螺钉将凸轮靠模锁紧在凸轮轴上；所述凸轮靠模为筒形，筒形的外圆周面为截面形状与凸轮轴的凸轮部完全一致的靠模表面，所述靠模表面的宽度不小于凸轮轴的凸轮表面。优点是：本发明结构简单，易于制造、使用方便，有效保证了凸轮轴大凸轮、小凸轮的曲面粗加工精度，为凸轮轴大、小凸轮的凸轮曲面后序加工提供了保证，减少了凸轮曲面加工工时，提高了生产效率且安全可靠。

Description

插齿机凸轮轴的凸轮曲面粗加工装置和加工方法
技术领域
本发明属于机床加工技术领域，特别是涉及一种插齿机凸轮轴的凸轮曲面粗加工装置和加工方法。
背景技术
凸轮轴是插齿机让刀机构的关键件之一。凸轮曲线正确与否，将直接影响被加工齿轮的质量。所以凸轮轴的凸轮曲面的加工精度很重要。
插齿机让刀机构的凸轮轴是大小两个凸轮并排设计在一个细长轴上。此零件凸轮曲面形状复杂、加工精度要求高、限制了凸轮曲面的多种加工方法且工艺繁琐一直是机械加工的难题，因此凸轮轴的凸轮曲面的加工采用粗精两道工序，就粗加工而言是使用普通车床进行的。此件的材质为：GCr15，热处理：HRC61。材质和热处理决定了凸轮轴凸轮曲面在淬火前粗加工序有特殊的要求。粗加工的加工留量大小、形位公差如何都将直接影响零件的质量甚至造成零件报废。因此必须严格控制粗加工尺寸和形位公差，这样就带来了操作上费时、费力、生产效率低等技术问题，所以如何解决既严格控制粗加工精度又不影响生产进度的问题就迫在眉睫。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种插齿机凸轮轴的凸轮曲面粗加工装置，该装置结构简单，易于制造、使用方便，有效保证了凸轮轴大凸轮和小凸轮曲面粗加工的精度。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：
一种插齿机凸轮轴的凸轮曲面粗加工装置，包括凸轮靠模、平键和紧定螺钉，其特征是：
所述凸轮靠模采用平键安装在凸轮轴上，紧定螺钉将凸轮靠模锁紧在凸轮轴上；所述凸轮靠模为筒形，筒形的外圆周面为截面形状与凸轮轴的凸轮完全一致的靠模表面，凸轮靠模的第一键槽相对于靠模表面各点的角度与凸轮轴上第二键槽相对于凸轮表面的各点角度相同；所述靠模表面的宽度不小于凸轮轴的凸轮表面。
本发明还可以采用如下技术方案：
所述靠模表面截面曲线由两段不同半径的圆弧曲线和连接两个不同半径圆弧的过渡曲线组成。
所述凸轮靠模还包括有紧固套筒，紧固套筒的半径小于靠模表面，紧固套筒制有朝向凸轮轴的螺孔。
本发明具有的优点和积极效果是：
本发明采用了以上技术方案后，结构简单，易于制造、使用方便，有效保证了凸轮轴大凸轮和小凸轮的凸轮曲面粗加工精度，为凸轮轴大凸轮和小凸轮曲面后序加工提供了保证，减少了凸轮曲面加工工时，提高了生产效率且安全可靠。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是采用本发明加工的凸轮轴示意图；
图3是图2凸轮轴K向用于表示凸轮截面曲线与键槽的位置关系的示意图；
图4是本发明的大凸轮靠模示意图；
图5是图4的左视示意图；
图6是本发明的小凸轮靠模示意图；
图7是图6的左视示意图。
图中：1、凸轮轴；2、紧定螺钉；3、平键；4、小凸轮靠模；5、大凸轮；6、小凸轮；7、紧固套筒；8、大凸轮靠模。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
请参阅图1至图7，
图2所示为采用本发明加工的凸轮轴，1、材质：GCr15；2、热处理：C61；3、由于该凸轮轴上有大小两凸轮表面，技术要求：图3所示大凸轮5曲面A-B，C-D均为圆弧，其曲率半径公差为：0～-0.001，B-C，D-A均为过渡曲线，小凸轮6曲面E-F，G-H均为圆弧，其曲率半径公差为：0～-0.001，F-G，H-E均为过渡曲线，其曲率半径公差为：0～-0.005；4、花键的齿宽中心与键槽中心一致，并通过凸轮曲线A的中点，其公差为：±15′。由此可见淬火前的凸轮曲面粗加工的重要性。众所周知，GCr15淬火后曲面硬度很高，粗加工后给精加工留较大的加工余量或粗加工的形位公差达不到要求，都会使精加工费工费时、甚至造成报废。
一种插齿机凸轮轴的凸轮曲面粗加工装置，包括小凸轮靠模4、大凸轮靠模8、平键3和紧定螺钉2，上述凸轮靠模分别采用普通平键安装在凸轮轴上，紧定螺钉将凸轮靠模锁紧在凸轮轴1上；凸轮靠模为筒形，筒形的外圆周面为截面形状与凸轮轴的凸轮完全一致的靠模表面。用于加工大凸轮截面曲线的大凸轮靠模8由两段不同半径的圆弧曲线A’-B’、C’-D’和连接两个不同半径圆弧的过渡曲线B’-C’、D’-A’组成，用于加工小凸轮截面曲线的小凸轮靠模4由两段不同半径的圆弧曲线E’-F’、G’-H’和连接两个不同半径圆弧的过渡曲线F’-G’、H’-E’组成。凸轮靠模的第一键槽相对于靠模表面各点的角度与凸轮轴上第二键槽相对于凸轮表面的各点角度相同；靠模表面的宽度不小于凸轮轴的凸轮表面。
凸轮靠模还包括有紧固套筒7，紧固套筒的半径小于凸轮靠模表面，紧固套筒制有朝向凸轮轴的螺孔。
一种插齿机凸轮轴的凸轮曲面粗加工方法
加工凸轮轴的大凸轮5凸轮曲面时：首先将大凸轮靠模8由普通平键3定位安装在凸轮轴1上，并用开槽锥端紧定螺钉2锁紧；然后上车床找正磨光的两端，外圆跳动不大于0.02，调正刀尖，对准凸轮轴中心；最后车大凸轮5外廓曲面，留磨量0.6-07；
加工凸轮轴的小凸轮6凸轮曲面时：首先将小凸轮靠模4由普通平键3定位安装在凸轮轴1上，并用开槽锥端紧定螺钉2锁紧；然后上车床找正磨光的两端，外圆跳动不大于0.02，调正刀尖，对准凸轮轴中心；最后车小凸轮6外廓曲面留磨量0.6-07。应用本发明进行粗加工成功率100％。从而减少了机加工工时，提高了生产效率且安全可靠。
尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种插齿机凸轮轴的凸轮曲面粗加工装置，包括凸轮靠模、平键和紧定螺钉，其特征是：所述凸轮靠模采用平键安装在凸轮轴上，紧定螺钉将凸轮靠模锁紧在凸轮轴上；所述凸轮靠模为筒形，筒形的外圆周面为截面形状与凸轮轴的凸轮部完全一致的靠模表面，凸轮靠模的第一键槽相对于靠模表面各点的角度与凸轮轴上第二键槽相对于凸轮表面的各点角度相同；所述靠模表面的宽度不小于凸轮轴的凸轮表面。
2.根据权利要求1所述的插齿机凸轮轴的凸轮曲面粗加工装置，其特征是：所述靠模表面截面曲线由两段不同半径的圆弧曲线和连接两个不同半径圆弧的过渡曲线组成。
3.根据权利要求1所述的插齿机凸轮轴的凸轮曲面粗加工装置，其特征是：所述凸轮靠模还包括有紧固套筒，紧固套筒的半径小于靠模表面，紧固套筒制有朝向凸轮轴的螺孔。
4.一种插齿机凸轮轴的凸轮曲面粗加工方法，其特征在于：加工凸轮轴上的凸轮曲面时，将每个凸轮曲面所对应的如权利要求1所述的凸轮靠模以键连接的方式安装在凸轮轴上，并用紧定螺钉紧固凸轮靠模，利用凸轮靠模的靠模表面加工凸轮轴上的凸轮。
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