【正文】 2]。對于這些表面，不僅有尺寸精度要求，還有形狀、位置精度要求，如采用普通的加工設備和一般表面常規(guī)加工方法，顯然是根本無法保證其加工質量和精度的。 3 凸輪軸生產(chǎn)線工藝 分析 生產(chǎn)線布置 選擇生產(chǎn)線 U 型布置，設備安置在中間走道兩旁，各序設備操作面板及上下料開口一律面向中間走道，各序設備上下料開口之間由滑道相連。 采用高架線結構，使水、電、氣維修非常方便。 商丘科技 職業(yè)學院畢業(yè)論文 （設計） 4 工藝設計 定位基準的選擇 對于一般的軸類零件來說，其軸線即為它的設計基準。簡化了工藝規(guī)程的制定工作，使各工序所使用的夾具結構相同或相近，從而減少了設計、制造夾具 的時間和費用，而且有可能在一次裝夾中加工出更多表面。 發(fā)動機凸輪軸的加工 的 三個階段 [3]： （ 1） 粗加工階段包括車各支承軸頸、齒輪外圓軸頸和粗磨凸輪。 （ 3） 精加工包括精磨各支承軸頸、止推面和凸輪以及斜齒輪加工。對于各支承軸頸是按粗車 —— 精車 —— 精磨加工的，對于是按凸輪粗磨 —— 精磨加工的，對于斜齒輪是按粗車 —— 精車 —— 精磨 —— 滾齒加工的。 凸輪形面的粗加工目前 在 國內主要 是 凸輪軸車床車削加工，也有采用銑削加工和磨削加工的。 發(fā)動機凸輪軸毛坯采用精鑄的方法制造，毛坯精度較高，切削量小，故采用磨削的加工工藝，簡化了凸輪形面的加工。機床具有較大的剛度，能承受大的工作負荷 。凸輪傳統(tǒng)的粗加工方法是采用靠模車床及液壓仿形凸輪銑床，大量生產(chǎn)的凸輪軸毛坯均采用精鍛或精鑄成形，其毛坯精度高，加工余量小，采用以磨代車的新工藝，極大的簡化了凸輪形面的加工。同時，由于這種工藝具有較好的柔性，為以后的產(chǎn)品改進、更新以及多品種的凸輪軸共線生產(chǎn)提供了保證。 圖 2 凸輪軸的支撐軸頸 4)采用立方氮化硼（ CBN）砂輪磨削 由于采用了無靠模數(shù)控凸輪磨床，所以整個凸輪輪廓（包括基圓、緩沖段、作用段）的磨削均由 X 軸即砂輪架和 C 軸即主軸的相對旋轉運動完成，其動作為同步動作，所以凸輪磨削過程中砂輪于工件接觸表面不同且不均勻，緩沖段及作用段接觸面積大于基圓，由此造成加工余量不均勻，緩沖段和作用段加工余 量大于基圓，故產(chǎn)生法向切削力的變化。砂輪轉速為 5700 轉 /分，屬于高速磨削，生產(chǎn)率高，耐用度高。且工件的粗糙度及凸輪升程均能很好的滿足工藝要求。 最后決定采用冷激合金鑄鐵，即在凸輪軸鑄模的凸輪尖端處放一塊加速鐵水冷卻的鐵塊，使凸輪尖端迅速冷卻，形成桃尖硬化層，其主要金屬基體為菜氏體，可以提高其硬度，并達到工藝要求：凸輪 140176。 176。 因為凸輪軸轉速低，載荷輕，潤滑又良好，而鑄鐵本身也是一種良好的軸承材料，所以不用襯套，把凸輪軸直接裝入缸蓋凸輪軸孔中。最后在保證砂輪不變的情況下，改變金剛石修整器的修磨速度 F，修整量μ，來提高工件的粗糙度。 軸頸夾痕 1)軸頸夾痕：凸輪軸線 120 序凸輪磨削時用鍵 槽定位，φ 22 外圓夾緊。此工藝方案可繼續(xù)使用。 b)引發(fā)的質量問題：由于凸輪磨床的中心架支撐軸頸是精車表面，對凸輪磨削精度和升程曲線會造成很大的影響。 3)結論：輕微夾痕對發(fā)動機性能無影響，沒必要增加投入。 發(fā)動機凸輪軸的凸輪廓形 是以凸輪與φ 10 滾珠對滾時二者中心距離 1y ， 2y 表示的，商丘科技 職業(yè)學院畢業(yè)論文 （設計） 11 如圖 5，圖紙給出表列函數(shù) 1y ＝ 1f (φ )， y＝ 2f (φ )表 4— 1 為凸輪軸升程表。 表 41 凸輪軸凸輪升程表 商丘科技 職業(yè)學院畢業(yè)論文 （設計） 12 φ φ φ 0 41 82 1 42 83 2 43 84 3 44 85 4 45 86 5 46 87 6 47 88 7 48 89 8 49 90 9 50 91 10 51 92 11 52 93 12 53 94 13 54 95 14 55 96 15 56 97 16 57 98 17 58 99 18 59 100 19 60 101 20 61 102 21 62 103 22 63 23 64 24 65 25 66 26 67 27 68 28 69 29 70 30 71 31 72 32 73 33 74 34 75 35 76 36 77 37 78 38 79 39 80 40 81 由于在升程段廓形圓形滾珠與廓形的切點 D1,D2 都不在滾珠與凸輪的連心線上，而磨床砂輪必須磨出 D1,D2 點來，它的半徑又遠遠大于滾珠半徑，所以必須通過計算得出凸輪商丘科技 職業(yè)學院畢業(yè)論文 （設計） 13 廓形（ D1,D2）坐標，再換算成砂輪中心的坐標，作為磨床砂輪橫向進給的依據(jù)。 曲線族方程 f(x， y， ? )＝ 0 的全微分為： 0?????????? ?? dfdyfdxfdf yx 商丘科技 職業(yè)學院畢業(yè)論文 （設計） 14 即： 0????????? ?? dfdyfdxf yx （ ） 包絡線上各點既是曲線族里的點，其斜率又 應滿足公式 ()，將 ()、（ )式聯(lián)立，可得： 0????f （ ） 即包絡線方程，解此式得出以 ? 表示得 x、 y 值，即包絡線上的各點坐標 [8]。為了便于數(shù)控編程， CH 、C? 的數(shù)值經(jīng)過圓整、插補使角度為間隔 1176。 圖 中 D 點極坐標為 DR 、 D? ，則有 2122 )( DDD YXR ?? ????????? DDD XYarc tan? 商丘科技 職業(yè)學院畢業(yè)論文 （設計） 19 而 tsts dddddd DD???? 若tddD? =常數(shù)，即工件均速轉動，Ddddd sts?? 根據(jù)微分學可得： 212???????? ??????????DRs RddddDDD ?? （ ） 仍如上文，以 差分代替微分，即若nD?對應nDR，取 ? ?)1()1()1(1???? ???nDnDnDnDDD RRddR ??? 即可計算各點Dsdd?[9]，編程后計算得出數(shù)據(jù)如表 。 圖 8 等周速曲線圖 砂輪座加速度 按公式 ()、 ()、 ()、 ()計算所得列表函數(shù) ? ?cc fH ?? 實際上是磨削時砂輪座進給數(shù)據(jù)，由此不難推算出反映砂輪座進給速度與加速度得數(shù)據(jù)ccddHV ?? 以及CCd HdAC ?22? ，據(jù)此畫出曲線，圖 9 為其加速度曲線 AC[10]。 35 31217123 2112 ???? ?????? iiiii XXXXXHA 若 ?? iXHA ,則令 HAXi ? 圖 10 光順處理后的加速度曲線 工件主軸轉速配置 由上述，從要求圓周進給量不致變化懸殊和 砂輪座進給平穩(wěn)都要求主軸每轉中轉速變化，日本日平富士公司 3LN32 凸輪軸磨床的工件主軸轉速配置如圖 11，以精磨為例，圓周進給量在圖 48 兩個尖峰附近由基圓的 157mm/s，分別降為 22mm/s 及 45mm/s，砂輪座加速度若以勻速 90n/min 動最大可以達到 31mm/ 2s ，而按圖 配置，兩個尖峰處分別降至 。 2)階段進給量（ mm）：在總進給量內，可分為 3 個階段，根據(jù)被加工工件的精度來選定各階段的進給量，各階段進給量之和等于總進給量。 6)無火花磨削：根據(jù)實際加工情 況，設定無火花磨削圈數(shù)，無火花磨削的