【導(dǎo)讀】凸輪軸作為汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)中的關(guān)鍵部件，其性能直接影響著發(fā)動(dòng)機(jī)整體性能。及合理布置凸輪軸生產(chǎn)線具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。本文針對(duì)凸輪軸的加工特點(diǎn)，結(jié)合工廠的。實(shí)際，從前期規(guī)劃開(kāi)始，對(duì)凸輪軸的加工工藝進(jìn)行了深入的分析、研究。對(duì)凸輪廓形進(jìn)行計(jì)算和推倒，對(duì)凸輪輪廓的加工進(jìn)行了探討并提出適用于發(fā)動(dòng)。隨著現(xiàn)代行業(yè)的不斷發(fā)展，再加上配件的需求，使得凸輪軸的需求量一直高居不下。建立一條集先進(jìn)性與經(jīng)濟(jì)性為一體的凸輪軸生產(chǎn)線是非常必要的。質(zhì)量、降低成本，這樣才能保住我們國(guó)產(chǎn)汽車(chē)的市場(chǎng)。線，這樣可以在保證整機(jī)質(zhì)量的前提下，盡可能的降低成本，提高競(jìng)爭(zhēng)力。制造業(yè)中的零部件加工具有重要的參考作用。凸輪軸生產(chǎn)線承擔(dān)每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸的機(jī)加工，每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)上使用一根凸輪軸。材料：銅鉻鉬合金鑄鐵，各主軸頸及端面的硬度HB180~240，凸輪HRC48.6個(gè)凸輪基圓尺寸為φ??凸輪型線誤差作用段±齒形誤差≤；齒向誤差≤；齒槽對(duì)鍵槽的角度20°±2°

　　

【正文】 圖 4— 圖 4— 3 所示，當(dāng)磨削中凸輪以勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)，磨削點(diǎn) D 沿廓形移動(dòng)的弧長(zhǎng)式變化的，以 S 表示弧長(zhǎng)，則當(dāng)tdd? 不變時(shí)，tsdd 有很大的變化，造成工件轉(zhuǎn)一圈中法向磨削力和磨削熱都在變化，這 必然使工件彈性變量不一致而影響廓形誤差，并容易在tsdd 很大處發(fā)生燒傷，現(xiàn)代磨床工件主軸采用交流變頻傳動(dòng)，完全可以做到使工件在一轉(zhuǎn)中轉(zhuǎn)速不均勻，有意在tsdd 大的部分使工件轉(zhuǎn)速變慢，從而減少磨削力不均勻程度以避免燒傷和廓形誤差。故首先應(yīng)計(jì)算若干工件勻速旋轉(zhuǎn)，tsdd 沿圓周變化規(guī)律。 圖 中 D 點(diǎn)極坐標(biāo)為 DR 、 D? ，則有 2122 )( DDD YXR ?? ????????? DDD XYarc tan? 商丘科技 職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)） 19 而 tsts dddddd DD???? 若tddD? =常數(shù)，即工件均速轉(zhuǎn)動(dòng)，Ddddd sts?? 根據(jù)微分學(xué)可得： 212???????? ??????????DRs RddddDDD ?? （ ） 仍如上文，以 差分代替微分，即若nD?對(duì)應(yīng)nDR，取 ? ?)1()1()1(1???? ???nDnDnDnDDD RRddR ??? 即可計(jì)算各點(diǎn)Dsdd?[9]，編程后計(jì)算得出數(shù)據(jù)如表 。 表 凸輪圓周進(jìn)給量數(shù)據(jù)表 Y1 Y2 ? ns dd ? ? ns dd ? ? ns dd ? ? ns dd ? 2 31 2 31 3 32 3 32 4 33 4 33 5 34 5 34 6 35 6 35 7 36 7 36 8 37 8 37 9 38 9 38 10 39 10 39 11 40 11 40 12 41 12 41 13 42 13 42 14 43 14 43 15 44 15 44 16 45 16 45 17 46 17 46 18 47 18 47 19 48 19 48 20 49 20 49 21 50 21 52 商丘科技 職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)） 20 22 51 22 53 23 52 23 54 24 53 24 55 25 54 25 56 26 55 26 57 27 56 27 58 28 57 28 59 29 58 29 60 30 59 30 61 等周速曲線 現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床工件主軸采用交流變頻主軸驅(qū)動(dòng)，可使工件每轉(zhuǎn)中塊慢不等。取基圓處轉(zhuǎn)速為 57 轉(zhuǎn) /分，進(jìn)給量為 ，以此為基準(zhǔn)，保持凸輪各點(diǎn)進(jìn)給量相同，可計(jì)算出相應(yīng)各點(diǎn)主軸轉(zhuǎn)速如圖 8，得到理想等周速曲線。但實(shí)際交流變頻轉(zhuǎn)動(dòng)不可能也無(wú)必要按圖 4－ 6 配置主軸轉(zhuǎn)速。 圖 8 等周速曲線圖 砂輪座加速度 按公式 ()、 ()、 ()、 ()計(jì)算所得列表函數(shù) ? ?cc fH ?? 實(shí)際上是磨削時(shí)砂輪座進(jìn)給數(shù)據(jù)，由此不難推算出反映砂輪座進(jìn)給速度與加速度得數(shù)據(jù)ccddHV ?? 以及CCd HdAC ?22? ，據(jù)此畫(huà)出曲線，圖 9 為其加速度曲線 AC[10]。 圖 9 加速度曲線 商丘科技 職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)） 21 光順處理 圖 曲線有多處局部上下抖動(dòng)，這反映函數(shù) ? ?cc fH ?? 的二次微分不連續(xù)，對(duì)砂輪座的平穩(wěn) 運(yùn)動(dòng)不利，為使二次微分連續(xù)，可以對(duì)它做光順處理（ Smoothing），光順處理可以對(duì)原始數(shù)據(jù)做小于177。 。用于光順處理的公式很多，下式取自文獻(xiàn) [1]，經(jīng)試用，完全符合要求，圖 10 為經(jīng)用公式 ()做兩次光順處理后的加速曲線。 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(zhuǎn)速配置 由上述，從要求圓周進(jìn)給量不致變化懸殊和 砂輪座進(jìn)給平穩(wěn)都要求主軸每轉(zhuǎn)中轉(zhuǎn)速變化，日本日平富士公司 3LN32 凸輪軸磨床的工件主軸轉(zhuǎn)速配置如圖 11，以精磨為例，圓周進(jìn)給量在圖 48 兩個(gè)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(dòng)最大可以達(dá)到 31mm/ 2s ，而按圖 配置，兩個(gè)尖峰處分別降至 。 商丘科技 職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)） 22 圖 11 主軸轉(zhuǎn)速配置圖 磨削 用量數(shù)據(jù) 磨削用量數(shù)據(jù)可隨生長(zhǎng)節(jié)拍、加工余量以及加工精度來(lái)調(diào)整。機(jī)內(nèi)準(zhǔn)備 64 組數(shù)據(jù)可供選擇使用。 1)總進(jìn)給量（ mm）：砂輪的總進(jìn)給量根據(jù)凸輪的加工余量來(lái)確定。 2)階段進(jìn)給量（ mm）：在總進(jìn)給量?jī)?nèi)，可分為 3 個(gè)階段，根據(jù)被加工工件的精度來(lái)選定各階段的進(jìn)給量，各階段進(jìn)給量之和等于總進(jìn)給量。 如圖 12 所示： 3)主軸轉(zhuǎn)一圈砂輪進(jìn)給量（ mm）。 4)砂輪的進(jìn)刀速度（ mm/min）。 5)切入角度（ deg）：砂輪開(kāi)始進(jìn)刀的角度，用凸輪輪廓數(shù)據(jù)上的角度來(lái)設(shè)定，在各個(gè)階段切入角可以不同。 6)無(wú)火花磨削：根據(jù)實(shí)際加工情 況，設(shè)定無(wú)火花磨削圈數(shù)，無(wú)火花磨削的主軸轉(zhuǎn)速與最終轉(zhuǎn)速相同。 7)主軸轉(zhuǎn)速組：在各個(gè)階段的主軸轉(zhuǎn)速是不相同的，要合理的選擇主軸的轉(zhuǎn)速。 中間后退位置 [11]。 商丘科技 職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)） 23 工件中心 圖 12 磨削用量數(shù)據(jù)圖 5 結(jié) 論 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)制造業(yè)目前競(jìng)爭(zhēng)激烈，建立符合中國(guó)國(guó)情和工廠實(shí)際的零部件加工生產(chǎn)線，制定合適的加工工藝，并選用可靠經(jīng)濟(jì)的設(shè)備，對(duì)降低產(chǎn)品成本，保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高競(jìng)爭(zhēng)力有很大的現(xiàn)實(shí)意義。 凸輪軸作為汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵部件之一，其性能與質(zhì)量直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)性能。本文針對(duì)夏利汽車(chē)凸輪軸的加工特點(diǎn)，結(jié)合工廠實(shí)際，在建立一條 集先進(jìn)性與經(jīng)濟(jì)性統(tǒng)一的凸輪軸生產(chǎn)線的過(guò)程中，從前期規(guī)劃開(kāi)始，對(duì)凸輪軸的加工工藝、設(shè)備和檢測(cè)進(jìn)行了深入研究。在本篇論文里，根據(jù)產(chǎn)品要求，制定合理的凸輪軸生產(chǎn)線節(jié)拍、平面布置和工藝路線。主要解決了以下問(wèn)題： ，優(yōu)化選擇了加工設(shè)備。 ，優(yōu)化設(shè)計(jì)了合理的加工工藝，保證了加工質(zhì)量。 ，對(duì)凸輪輪廓的加工原理進(jìn)行計(jì)算及推導(dǎo)，并計(jì)算出相應(yīng)的砂輪中心坐標(biāo)及設(shè)備主軸轉(zhuǎn)速配置，為生產(chǎn)加工，提供控制參數(shù)。 ：測(cè)量數(shù)據(jù)定 位法及其數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)。并使之應(yīng)用于凸輪軸的測(cè)量中，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。 由于前期規(guī)劃及前期準(zhǔn)備較為充分，并有正確的理論指導(dǎo)，凸輪軸整個(gè)生產(chǎn)線平面布置合理，設(shè)備利用率高，生產(chǎn)能力穩(wěn)定。 現(xiàn)在 凸輪軸生產(chǎn)線現(xiàn)在已進(jìn)入穩(wěn)定生產(chǎn)期，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)性和先進(jìn)性的統(tǒng)一，達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。 作者在實(shí)際生產(chǎn)中結(jié)合理論知識(shí)總結(jié)出本論文，所以，論文中的知識(shí)與結(jié)論對(duì)凸輪軸的實(shí)際生產(chǎn)有非常重要的參考價(jià)值。 參考文獻(xiàn) [1]楊昂岳 .梁術(shù) .汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)主要零部件技術(shù)水平及發(fā)展動(dòng)向 [J]。汽車(chē)工業(yè)研究 。1994 年06 期 。4651. 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