CN104972278A - 一种高精度凸轮轴加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高精度凸轮轴加工方法，加工步骤1)定位基准的选择，采用两顶尖孔作为轴类零件的定位基准；分别以上、下中心孔定位，精磨中间及两端的偏心圆，2)加工阶段的划分，3)工序顺序的安排,4)凸轮形面的加工。本发明两顶尖孔作为轴类零件的定位基准，这不仅避免了工件在多次装夹中因定位基准的转换而引起的定位误差，也可作为后续工序的定位基准。

Description

一种高精度凸轮轴加工方法

技术领域

本发明涉及轴类加工技术领域，具体属于一种高精度凸轮轴加工方法。

背景技术

凸轮轴是内燃机配气系统中关键的零件之一，整个配气机构是由凸轮轴驱动的，凸轮的设计对整个配气系统的性能起着决定性的作用。凸轮轴刚性差、易变形；精度高，加工难度大；随着汽车行业的不断发展，再加上配件的需求，使得凸轮轴的需求量一直高居不下。

从细长轴的角度来说，突出的问题就是工件本身的刚度低，切削加工时会产生较大的受力变形，其表面残余应力也会引起变形。尤其是在加工凸轮和齿轮时，这种变形会更为显著。

凸轮轴在加工过程中的变形，不仅影响到后续工序加工中的余量分配是否均匀，而且变形过大会导致后序加工无法进行，甚至造成中途报废。凸轮轴加工后的变形，将直接影响到装配后凸轮轴的使用性能，现有加工工艺方法，设计不合理，加工精度和产品品质难以保证。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供了一种高精度凸轮轴加工方法，克服了现有技术的不足，各主要表面的粗精加工工序分开，以使粗加工时产生的变形在精加工中得到修整，半精加工中产生的变形在精加工中得到修正，两顶尖孔作为轴类零件的定位基准，这不仅避免了工件在多次装夹中因定位基准的转换而引起的定位误差，也可作为后续工序的定位基准。

本发明采用的技术方案如下：

一种高精度凸轮轴加工方法，所述的加工步骤1)定位基准的选择，采用两顶尖孔作为轴类零件的定位基准；

2)加工阶段的划分，2.1)加工阶段的划分粗加工阶段包括车各支承轴颈、齿轮外圆轴颈和粗磨凸轮,该阶段要求机床刚性好，切削用量选择尽可能大，以便以提高生产率切除大部分加工余量；

2.2)半精加工是精车各支承轴颈和精磨齿轮外圆轴颈；

2.3)精加工包括精磨各支承轴颈、止推面和凸轮以及斜齿轮加工；

3)工序顺序的安排,工序顺序的安排，对于各支承轴颈是按粗车——精车——精磨加工的，对于是按凸轮粗磨——精磨加工的，对于斜齿轮是按粗车——精车——精磨——滚齿加工的，各表面的加工顺序按从粗到精、且主要表面与次要表面的加工工序相互交叉进行；

4)凸轮形面的加工,在凸轮轴的加工中，最重要同时难度最大的是凸轮形面的加工通过车削和磨削两种方式。

所述1)步骤包括有分别以上、下中心孔定位，精磨中间及两端的偏心圆。

所述1)步骤包括有割断毛坯两端多余材料，以及从中间割断，将毛坯切割为两个相同产品的预处理步骤。

所述的3)先以毛坯面为定位基准，然后以大端外圆的端面作轴向定位，具体每序的定位基准和夹紧位置。

与已有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明各主要表面的粗精加工工序分开，以使粗加工时产生的变形在精加工中得到修整，半精加工中产生的变形在精加工中得到修正，两顶尖孔作为轴类零件的定位基准，这不仅避免了工件在多次装夹中因定位基准的转换而引起的定位误差，也可作为后续工序的定位基准。

具体实施方式

一种高精度凸轮轴加工方法，所述的加工步骤1)定位基准的选择，采用两顶尖孔作为轴类零件的定位基准；分别以上、下中心孔定位，精磨中间及两端的偏心圆，1)步骤包括有割断毛坯两端多余材料，以及从中间割断，将毛坯切割为两个相同产品的预处理步骤；

2)加工阶段的划分，2.1)加工阶段的划分粗加工阶段包括车各支承轴颈、齿轮外圆轴颈和粗磨凸轮,该阶段要求机床刚性好，切削用量选择尽可能大，以便以提高生产率切除大部分加工余量；

2.2)半精加工是精车各支承轴颈和精磨齿轮外圆轴颈；

2.3)精加工包括精磨各支承轴颈、止推面和凸轮以及斜齿轮加工；

3)工序顺序的安排,工序顺序的安排，对于各支承轴颈是按粗车——精车——精磨加工的，对于是按凸轮粗磨——精磨加工的，对于斜齿轮是按粗车——精车——精磨——滚齿加工的，各表面的加工顺序按从粗到精、且主要表面与次要表面的加工工序相互交叉进行；先以毛坯面为定位基准，然后以大端外圆的端面作轴向定位，具体每序的定位基准和夹紧位置。

4)凸轮形面的加工,在凸轮轴的加工中，最重要同时难度最大的是凸轮形面的加工通过车削和磨削两种方式。

本发明先以毛坯面为定位基准，然后以大端外圆的端面作轴向定位，具体每序的定位基准和夹紧位置。各主要表面的粗精加工工序分开，以使粗加工时产生的变形在精加工中得到修整，半精加工中产生的变形在精加工中得到修正，两顶尖孔作为轴类零件的定位基准，这不仅避免了工件在多次装夹中因定位基准的转换而引起的定位误差，也可作为后续工序的定位基准。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种高精度凸轮轴加工方法，其特征在于，所述的加工步骤1)定位基准的选择，采用两顶尖孔作为轴类零件的定位基准；

2)加工阶段的划分，2.1)加工阶段的划分粗加工阶段包括车各支承轴颈、齿轮外圆轴颈和粗磨凸轮,该阶段要求机床刚性好，切削用量选择尽可能大，以便以提高生产率切除大部分加工余量；

2.2)半精加工是精车各支承轴颈和精磨齿轮外圆轴颈；

2.3)精加工包括精磨各支承轴颈、止推面和凸轮以及斜齿轮加工；

3)工序顺序的安排,工序顺序的安排，对于各支承轴颈是按粗车——精车——精磨加工的，对于是按凸轮粗磨——精磨加工的，对于斜齿轮是按粗车——精车——精磨——滚齿加工的，各表面的加工顺序按从粗到精、且主要表面与次要表面的加工工序相互交叉进行；

4)凸轮形面的加工,在凸轮轴的加工中，最重要同时难度最大的是凸轮形面的加工通过车削和磨削两种方式。

2.根据权利要求1所述的一种高精度凸轮轴加工方法，其特征在于：所述1)步骤包括有分别以上、下中心孔定位，精磨中间及两端的偏心圆。

3.根据权利要求2所述的一种高精度凸轮轴加工方法，其特征在于：所述1)步骤包括有割断毛坯两端多余材料，以及从中间割断，将毛坯切割为两个相同产品的预处理步骤。

4.根据权利要求3所述的一种高精度凸轮轴加工方法，其特征在于：所述的3)先以毛坯面为定位基准，然后以大端外圆的端面作轴向定位，具体每序的定位基准和夹紧位置。