【正文】 方向、長(zhǎng)度間距等，生產(chǎn)線只需通過(guò)更換安裝盒中的軸頸模具和切換磨床程序即可?？梢源蠓忍岣吣ハ餍?，減少設(shè)備使用臺(tái)數(shù)。 g．工序集中方式加工。目前，裝配式凸輪軸已越來(lái)越受到發(fā)動(dòng)機(jī)制造企業(yè)的歡迎。實(shí)踐證明，該設(shè)計(jì)方案降低了加工難度，但對(duì)改造后的凸輪軸各零件間存在間隙，并且在裝配時(shí)會(huì)因各種因素而產(chǎn)生誤差，因此，《裝配式凸輪軸》方案不能為廣大發(fā)動(dòng)機(jī)制造商所采納。專用夾具的設(shè)計(jì)與開發(fā)、數(shù)控機(jī)床手動(dòng)元件在數(shù)控加工過(guò)程中的充分利用等將是今后繼續(xù)研究的方向。圓盤底面且及手35C7和412H7兩孑L可用作定位基準(zhǔn)，無(wú)需另作工藝孔定位。0．015mm，墊塊平面度為0．05mm，加工前先固定墊塊，使兩定位銷孔的中心連線與機(jī)床的X軸平行，墊塊的平面要保證與工作臺(tái)面平行，并用百分表檢查。為保證凸輪的工作表面有較好的表面質(zhì)量，采用順銑方式，即從戶(150，0)開始，對(duì)外凸輪廓，按順時(shí)針?lè)较蜚娤鳎瑢?duì)內(nèi)凹輪廓按逆時(shí)針?lè)较蜚娤?。在第二次進(jìn)給完成之后，檢測(cè)零件幾何尺寸，依據(jù)檢測(cè)結(jié)果決定進(jìn)刀深度和刀具半徑偏置量，分別對(duì)凸輪槽兩側(cè)面精銑一次，達(dá)到圖樣要求的尺寸。本文介紹了利用CAXA系列CAD/CAM軟件及圖解法進(jìn)行盤形凸輪的設(shè)計(jì)與加工。圖1中陰影部分為凸輪回轉(zhuǎn)中心的可行區(qū)。 1．2．1 直動(dòng)滾子推桿盤形凸輪設(shè)計(jì) 先作出滾子中心的理論輪廓曲線。此時(shí)，平面凸輪機(jī)構(gòu)壓力角與凸輪的基圓半徑及從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律無(wú)關(guān)。cos(δ+φ+φ0) 利用EB繪出理論廓線后，再確定滾子半徑rr的數(shù)值，然后做它的等距線，則為此凸輪的實(shí)際輪廓曲線。盡管EB的圖形可能是用某一個(gè)非1:1的比例繪制的，但其轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)仍是1:1的原始數(shù)據(jù)，這就可以保證由CAM軟件生成的NC代碼所加工的凸輪尺寸的正確性。 使用CAXA系列CAM軟件編寫加工程序非常簡(jiǎn)單，本文不作詳述。 1）確定理論輪廓曲線的基圓半徑 由前述方法，作出確定基圓半徑的曲線。然后在凸輪理論輪廓曲線上作出ρmin=，所以可取rr=5mm。 3. 加工順序及進(jìn)給路線 該凸輪的加工路線包括深度切入進(jìn)給和平面切削，切削加工時(shí)當(dāng)?shù)毒咧林付ㄉ疃群?，刀具在XY平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，銑削凸輪輪廓。如何提高磨削效率和加工質(zhì)量是凸輪軸磨削急需解決的問(wèn)題，主要應(yīng)考慮如下幾個(gè)影響因素： 　　● 機(jī)床的特性； 　　● 凸輪輪廓磨削成形的方式；　　● 砂輪性能和冷卻液； 　　● 磨削工藝，包括修整工具及修整工藝。另外，砂輪用量大，其質(zhì)量波動(dòng)也影響了磨削工藝的穩(wěn)定性，又因大量磨削殘物的產(chǎn)生，增加了磨削液的過(guò)濾清理量，對(duì)環(huán)境造成一定的污染。易于保證加工精度，縮短輔助時(shí)間。如圖2所示，零件為典型的軸類零件，合理選擇定位元件，選用V型塊作為定位元件，并按六點(diǎn)定位原理滿足工件加工的定位要求。而定位誤差主要有兩方面決定：1定位基準(zhǔn)是否與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，即不重合誤差，若重合，則基準(zhǔn)不重合誤差為零；否則存在基重合誤差；2工件定位面相對(duì)定位基準(zhǔn)面的位移誤差，即基準(zhǔn)位移誤差。本夾具拆卸工件方便，加工質(zhì)量穩(wěn)定，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。凸輪軸加工后的變形，將直接影響到裝配后凸輪軸的使用性能。這樣避免了工件在多次裝夾具中固定基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換而引起的誤差，也可以作為后續(xù)工序的定位基準(zhǔn)，即符合“基準(zhǔn)同意”的原則。2）工序順序的安排對(duì)于凸輪、支承軸頸，是按車——初磨——精磨的順序加工的。 數(shù)控機(jī)床是一種高效率的設(shè)備，要充分發(fā)揮這一特點(diǎn)，必須熟練掌握其性能、特點(diǎn)及使用方法，同時(shí)還必須在編程之前正確的確定加工方案，進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，然后考慮編程。 。 N20 G00 G40 。通過(guò)不懈努力和指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)下，針對(duì)這些問(wèn)題查閱了大量的相關(guān)資料。在此，我們?cè)O(shè)計(jì)了兩套鉆床夾具，并進(jìn)行了一些機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，如分度機(jī)構(gòu)、頂尖機(jī)構(gòu)、液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等，還借用了機(jī)床尾座、手輪等大量通用件，既有利于加工，又節(jié)省不少力氣。在論文撰寫過(guò)程中，也得到了學(xué)院各個(gè)老師和同學(xué)無(wú)私的幫助，在此對(duì)他們表示衷心的感謝。國(guó)外目前生產(chǎn)凸輪軸的情況是德國(guó)和法國(guó)相續(xù)開發(fā)了凸輪軸氬弧重熔新工藝；另有以美國(guó)為主的可淬硬鑄鐵凸輪軸；以日本和法國(guó)為主的冷硬鑄鐵凸輪軸；以及凸輪部分用CrMnMo合金涂料進(jìn)行鑄件表面合金化的生產(chǎn)工藝等2. 課題的研究趨勢(shì)預(yù)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸在今后加工時(shí)將主要采用一些典型的加工工藝，凸輪軸軸頸粗加工采用無(wú)心磨床磨削，即貫穿式無(wú)心磨削和切入式無(wú)心磨削；中心孔加工是以后加工工序的定位基準(zhǔn)，在銑端面時(shí)一般只限定五個(gè)自由度即可；在加工凸輪時(shí)選用陶瓷結(jié)合劑的立方氮化硼（CBN）砂輪磨削凸輪。如下圖2所示： 圖2 凸輪軸結(jié)構(gòu)示意圖圖中1為四個(gè)支承軸頸，裝配時(shí)與相應(yīng)的澆有巴式合金的滑動(dòng)軸承內(nèi)孔配合，滑動(dòng)軸承鑲?cè)霘飧左w中。當(dāng)凸輪按圖中箭頭方向轉(zhuǎn)過(guò)弧EA時(shí)，此時(shí)挺趕不動(dòng)，氣門處于關(guān)閉狀態(tài)。EQ6100發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸在加工過(guò)程中，選用齒輪軸頸前端面做軸向定位，以第一、四支撐軸頸毛坯外圓表面作為粗基準(zhǔn)。工件安裝在兩頂尖之間并以鍵槽作軸向定位，在支承軸頸處安裝滾輪式輔助支承，凸輪形面的加工精度由機(jī)床來(lái)保證。45′；6）兩偏心輪表面粗超度Ra≤。當(dāng)加工半徑為其回轉(zhuǎn)中中心至凸輪尖部最高點(diǎn)時(shí)，切削速度最大，當(dāng)加工半徑等于凸輪基圓半徑時(shí)，切削速度最小。銑床上裝有兩個(gè)刀架，每一刀架上可裝一把或兩把直徑較大的密齒刀片銑刀。不難看出，圖中Φ對(duì)應(yīng)著氣門開啟持續(xù)角，ρ1和ρ2分別對(duì)應(yīng)著消除和恢復(fù)氣門間隙所需要的轉(zhuǎn)角，而凸輪BCD段的形狀決定了氣門升程及升降過(guò)程的規(guī)律。5為鍵槽，通過(guò)安裝半圓鍵使正時(shí)齒輪得以周向定位。當(dāng)凸輪軸轉(zhuǎn)到凸輪的升程曲線部分頂起挺趕時(shí)，經(jīng)推桿3和調(diào)整螺母4使搖臂6繞搖臂軸7擺動(dòng)，壓縮氣門彈簧112，壓下氣門13使其開啟。3本課題研究的意義 編制發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸機(jī)加工工藝規(guī)程。曹老師淵博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、平易近人的作風(fēng)和認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度讓我收益匪淺。通過(guò)做這次的設(shè)計(jì)，使對(duì)專業(yè)知識(shí)和技能有了進(jìn)一步的提高，為以后從事本專業(yè)技術(shù)的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 第五章 總結(jié)與展望總論本設(shè)計(jì)中是對(duì)凸輪軸零件加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)，使對(duì)零件的加工過(guò)程和夾具的設(shè)計(jì)有進(jìn)一步的提高，并對(duì)數(shù)控技術(shù)又有了次深刻的掌握和理解。 Z0。 （2）選擇刀具，畫出刀具布置圖 根據(jù)加工要求，選刀具，1號(hào)刀車外圓，2號(hào)刀切槽，如圖?？准庸び捎谇邢髁^大使工件變形也較大，即使在以后的半精、精加工中也很難糾正，而凸輪作為主要加工表面是不允許的。2）精基準(zhǔn)的選擇在凸輪軸的加工過(guò)程中，精基準(zhǔn)選擇有下面兩種情況：對(duì)于各支承軸頸、外圓表面的粗加工、半精加工、精加工均以兩頂尖孔作為精基準(zhǔn)進(jìn)行定位的；鉆孔時(shí)以兩支承軸頸作為基準(zhǔn)進(jìn)行定位。如采用普通的加工設(shè)備和一般表面常規(guī)的加工方法，顯然是無(wú)法保證其加工質(zhì)量和精度。在凸輪軸的加工過(guò)程中的加工精度，其中受兩個(gè)主要因素的影響：1）變形從細(xì)長(zhǎng)角度來(lái)說(shuō)，突出的問(wèn)題就是工件本身的剛度低。斜楔制成兩邊斜對(duì)稱，用斜楔、杠桿加聯(lián)動(dòng)壓板夾緊機(jī)構(gòu)，計(jì)算滿足切削條件要求的最小夾緊力。夾具體底板加工精度要求高，因?yàn)樗鰹榛鶞?zhǔn)面與機(jī)床工作臺(tái)面結(jié)合，底板上固定有定位鍵和工作臺(tái)面倒T型槽配合。零件分析零件為典型的軸類零件，材料為CR調(diào)質(zhì)，年產(chǎn)量3000件，屬大批量生產(chǎn)，外形簡(jiǎn)單，其它各表面以加工過(guò)。對(duì)于凸輪軸銑削半圓槽的專用夾具，主要由夾具體、定位元件(V型塊)、夾緊元件（壓板）夾緊機(jī)構(gòu)（斜楔聯(lián)動(dòng)夾緊）等組成。而全數(shù)控?zé)o靠模磨削則可控制在177。凸輪槽深8mm，分2次切削加工。該工件在銑削加工前已經(jīng)加工好兩端面和孔φ12H7，設(shè)定底面A和孔φ12H7軸線為定位基準(zhǔn)。 2）做凸輪的輪廓曲線 凸輪的理論輪廓曲線方程為分段方程。凸輪回程運(yùn)動(dòng)規(guī)律為余弦加速度運(yùn)動(dòng)，回程運(yùn)動(dòng)角度δ=120176。國(guó)產(chǎn)快走絲機(jī)床采用3B格式代碼程序，而慢走絲機(jī)床采用G代碼程序。 2．1 CAD/CAM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 CAXAEB的圖形文件格式為*.EXB。然后作出滾子中心B點(diǎn)的理論輪廓曲線，曲線方程如下： X=a那么工作廓線為理論廓線的等距線。[α1]），過(guò)C點(diǎn)做直線nn與直線OC成θ1角(θ1=90176。 已知推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律S、最大行程h或φmax以及升程許用壓力角[α1]和回程許用壓力角[α2]，用作圖法設(shè)計(jì)盤形凸輪輪廓有兩個(gè)步驟:先要確定凸輪基圓半徑r0，然后再求凸輪輪廓廓形。解析法設(shè)計(jì)雖然解決了凸輪精度問(wèn)題，但要得到完整的凸輪輪廓曲線就要編制復(fù)雜的程序。精銑時(shí)切削速度應(yīng)高一些。對(duì)平面內(nèi)進(jìn)給，對(duì)外凸輪廓從切線方向切人，對(duì)內(nèi)凹輪廓從過(guò)渡圓弧切人。外輪廓平面盤形凸輪的墊塊要小于凸輪的輪廓尺寸，不與銑刀發(fā)生干涉。下面以平面槽形凸輪為例分析其數(shù)控銑削加工工藝。 事實(shí)證明，專用機(jī)床較普通機(jī)床在價(jià)格上相差許多。整體式凸輪軸加工工藝包括粗加工、半精加工和精加工。與采用兩臺(tái)獨(dú)立的機(jī)床相比，不但節(jié)省了設(shè)備費(fèi)用，而且大大減小了占地面積，并且每臺(tái)磨床可使用多主軸完成磨床組合。在提高砂輪轉(zhuǎn)速的同時(shí)采用多砂輪磨削是另一種減少加工節(jié)拍的方法，如多砂輪磨削凸輪的同時(shí)磨軸頸外徑，一臺(tái)磨床使用兩個(gè)砂輪頭架同步加工凸輪等。單元問(wèn)輸送可采用自動(dòng)化或人工運(yùn)輸，這樣有利于生產(chǎn)線開動(dòng)率的提高。如凸輪采用粉末冶金或鑄鋼，凸輪軸采用冷拔鋼管。裝配式凸輪軸的各個(gè)零件加工余量小，精度高，不像整體式凸輪軸要從毛坯件(鑄件或鍛件)開始進(jìn)行大量的毛坯粗加工和繁雜的工藝后，才能達(dá)到所要求的形狀。通過(guò)將管內(nèi)壓力提高，使整個(gè)鋼管發(fā)生塑性變形，直到貼合在IHU工具上。這種工藝方法在短暫時(shí)間內(nèi)完成聯(lián)接過(guò)程，在軸向尺寸和角度位置方面都有很高精度。與傳統(tǒng)凸輪軸加工的方法相比，裝配式凸輪軸加工的優(yōu)勢(shì)見(jiàn)表。整體式凸輪軸加工工藝包括粗加工、半精加工和精加工。（3）傳統(tǒng)方法制造凸輪軸需要大量的機(jī)械加工工序，耗費(fèi)大量的機(jī)械加工工時(shí)，機(jī)床、刀具、夾具、操作人員和作業(yè)面積較難有新突破。傳統(tǒng)制造整體式凸輪軸所用的加工設(shè)備和方法成本高，改進(jìn)凸輪軸的制造工藝，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本很有必要。 凸輪軸的連接方式使得它的轉(zhuǎn)動(dòng)速度是曲軸的一半。 凸輪軸上有凸輪，可以向上和向下移動(dòng)氣門。大多數(shù)割草機(jī)屬于這種情況，但是大多數(shù)汽車都有多個(gè)氣缸（通常有四個(gè)、六個(gè)或八個(gè)氣缸）。 氣缸中的汽油爆炸，推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)。 活塞通過(guò)連桿連接到曲軸。 例如，如果可以建立一個(gè)循環(huán)，使得在每分鐘內(nèi)可以進(jìn)行數(shù)百次爆炸，然后將能量用于有意義的事情，現(xiàn)在您已經(jīng)接觸到了汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的核心秘密！ 目前幾乎所有汽車都使用四沖程燃燒循環(huán)來(lái)將汽油轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)。 為了了解往復(fù)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理，對(duì)“內(nèi)部燃燒”的工作方式有一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)十分有幫助。 每種發(fā)動(dòng)機(jī)都有自己的優(yōu)缺點(diǎn)。的凸輪軸會(huì)大幅度增加氣門重疊角，使發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速時(shí)的動(dòng)力提升很多，但發(fā)動(dòng)機(jī)在低轉(zhuǎn)速時(shí)會(huì)因?yàn)闅飧酌芊庑圆缓枚鴮?dǎo)致怠速嚴(yán)重抖動(dòng)甚至熄火，這樣的車輛無(wú)法適應(yīng)日常使用，而只能用于競(jìng)賽用途。7．凸輪軸改裝 為了提升汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，有些汽車改裝店對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪軸進(jìn)行了改裝，其中換裝高角度凸輪軸（Hi－CAM）是常見(jiàn)的一種改裝方法。（１）凸輪軸幾乎位于發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)的末端，因此潤(rùn)滑狀況不容樂(lè)觀。為了嚙合平穩(wěn)并降低工作噪聲，正時(shí)齒輪大多采用斜齒輪。這種方式在底置式和頂置式凸輪軸上都可以看到。在國(guó)外，冷硬鑄鐵凸輪軸多用于凸輪承受隨動(dòng)件高負(fù)荷的場(chǎng)合，這在英國(guó)較為普遍，可淬硬的低合金鑄鐵凸輪軸多用于凸輪承受隨動(dòng)件低負(fù)荷的場(chǎng)合，這在美國(guó)較為普遍，高合金鑄鐵和特殊合金鑄鐵凸輪軸則多用于高速發(fā)動(dòng)機(jī)。采用雙頂置凸輪軸對(duì)凸輪軸和氣門彈簧的設(shè)計(jì)要求不高，特別適用于氣門V形配置的半球形燃燒室，也便于和四氣門配氣機(jī)構(gòu)配合使用。３．凸輪軸的分類 凸輪軸按凸輪軸數(shù)目的多少，可分為單頂置凸輪軸(SOHC)和雙頂置凸輪軸(DOHC)兩種。較早出現(xiàn)的頂置式凸輪軸結(jié)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)是SOHC（SingleOverHeadCam，頂置單凸輪軸）式發(fā)動(dòng)機(jī)。通常這樣的發(fā)動(dòng)機(jī)中，氣門位于發(fā)動(dòng)機(jī)的頂部，即所謂的OHV（OverHeadValve，頂置氣門）式發(fā)動(dòng)機(jī)。一般來(lái)說(shuō)直列式發(fā)動(dòng)機(jī)中，一個(gè)凸輪都對(duì)應(yīng)一個(gè)氣門，V型發(fā)動(dòng)機(jī)或水平對(duì)置式發(fā)動(dòng)機(jī)則是每?jī)蓚€(gè)氣門共享一個(gè)凸輪。但衡量利弊，它還是比較適合于轎車。凸輪的個(gè)數(shù)一般等于氣門的個(gè)數(shù)，凸輪在軸上的分布位置，是由發(fā)動(dòng)機(jī)的工作順序所決定的。一根負(fù)責(zé)進(jìn)氣氣門的開閉，一個(gè)負(fù)責(zé)排氣氣門的開閉。2）凸輪177。 各種凸輪軸的技術(shù)要求1）支承軸頸的尺寸精度及各支承軸頸間的同軸度。降距——凸輪下降曲線的最大半徑與最小半徑之差。切削輪在精磨前粗切凸角輪廓。我們給定代號(hào)為h，單位是毫米。但是還有一些復(fù)雜的問(wèn)題得到改善，在工藝規(guī)程設(shè)計(jì)方面也欠佳，編程方面也不是很完好以及其他地方還存在很大的問(wèn)題。通過(guò)這一環(huán)境的訓(xùn)練，使我不但更加深入了解畢業(yè)設(shè)計(jì)的基本理論、基本知識(shí)、而且學(xué)會(huì)使用這些理論、基本知識(shí)去了解解決工程中的問(wèn)題。在提高生產(chǎn)效率、提高產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，尋求最好的工藝方案，以至于減少生產(chǎn)過(guò)程中的成本。借此機(jī)會(huì)再認(rèn)真地補(bǔ)一下，在以后的學(xué)習(xí)和工作中注意這些。橫向進(jìn)給量(Infeed)—砂輪每刀進(jìn)入凸輪軸凸角的直線量(增量)。我們定個(gè)代號(hào)為φ。第二章 凸輪軸零件分析 加工要求在選擇各表面、孔及槽的加工方法時(shí)，要考慮加工表面的精度和表面粗糙度要求，根據(jù)各加工表面的技術(shù)要求，選擇加工方法及分幾次加工；要根據(jù)生產(chǎn)類型選擇設(shè)備，在大批量生產(chǎn)中可采用高效率的設(shè)備。 以發(fā)動(dòng)機(jī)該凸輪軸為例具體說(shuō)明（如圖）1）支承軸頸 mm表面粗糙度Ra≤ μm.。4）軸上鍵槽軸上的鍵槽起地位作用，基本尺寸為13mm*6mm，左邊為φ6mm的半圓。凸輪軸是上有若干個(gè)桃形凸輪的軸，是配氣機(jī)構(gòu)最關(guān)鍵的零件。所以對(duì)于凸輪軸的質(zhì)量要求就非常高了，但目前有很多的公司將凸輪軸制作不好，主要還是在很大一部份上是沒(méi)有把核心技術(shù)吃透，當(dāng)然我不否機(jī)床存在部份因素，但最主要還是要制作出標(biāo)準(zhǔn)的母凸輪凸輪軸是發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的一部分，專門負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)氣門按時(shí)開啟和關(guān)閉，作用是保證發(fā)動(dòng)機(jī)在工作中定時(shí)為汽缸吸入新鮮