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《汽车凸轮轴加工工艺分析》

本文是关于汽车产业相关毕业论文格式模板范文与凸轮轴类在职毕业论文范文.

王亚真 任相君 韩琳

摘 要:凸轮轴作为汽车发动机配气机构中的关键部件,其性能直接影响着发动机整体性能.因此合理的加工工艺对于降低加工成本、减少生产环节以及合理布置凸轮轴生产线具有很大的现实意义.本文针对凸轮轴的加工特点,结合工厂的实际,建立了用数控无靠模方法.

关键词:发动机;凸轮轴;工艺分析

1 产品规格

1、1 零件的结构特点

凸轮轴生产线承担每台发动机凸轮轴的机加工,每台发动机上使用一根凸轮轴.

材料:(FCA-3)铜铬钼合金铸铁,各主轴颈及端面的硬度HB180~240,凸轮HR8.

1、2 发动机凸轮轴主要加工内容和精度要求

(1)支承轴径.前轴径前端φ,后端φ,表面粗糙度Ra3.2.中间轴径φ,表面粗糙度Ra3.2;后轴径φ,表面粗糙度Ra3.2.

(2)凸轮.6个凸轮基圆尺寸为φ,表面粗糙度Ra3.2.各凸轮基圆相对与前后轴颈的基准轴线的径向跳动误差0.03mm.各凸轮基圆相对与前后轴颈的基准轴线的平行度误差0.01mm.

(3)斜齿轮.齿数:13,螺旋角:53°(右)±1′46".齿形误差≤0.025;齿向误差≤0.017.

(4)键槽.宽4-0.05,深3.5+0.2,对称度0.025mm.

2 工艺设计

2、1 定位基准的选择

采用两顶尖孔作为凸轮轴零件的定位基准,这种方法不仅使工件的装夹方便、可靠.而且有可能在一次装夹中加工出更多表面.这对于大量生产来说,不仅便于采用高效专用机床和设备以提高生产效率,而且也使得所加工的各表面之间具有较高的相互位置精度.

2、2 加工阶段的划分与工序顺序的安排

2、2.1 加工阶段的划分

由于凸轮轴的加工精度较高,整个加工不可能在一个工序内全不完成.为了利于逐步地达到加工要求,所以把整个工艺过程划分为三个阶段,以完成各个不同加工阶段的目的和任务.

发动机凸轮轴的加工的三个阶段:

(1)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,切削用量選择尽可能大,以便以提高生产率切除大部分加工余量.

(2)半精加工是精车各支承轴颈和精磨齿轮外圆轴颈.该阶段主要为支承轴颈齿轮的加工做准备.

(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.该阶段加工余量和切削量小,加工精度高.

工艺编排:首先以φ32和φ48.5的毛坯面为定位基准,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,见表1发动机凸轮轴生产工艺卡.

2、2.2 工序顺序的安排

工序安排是否合理,对于凸轮轴加工质量、生产率和经济性都有很大影响.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,从整体上说,符合“先粗后精”的加工原则.

2、3 凸轮形面的加工

凸轮形面的粗加工采用双靠模凸轮轴磨床,机床有两套靠模,当砂轮直径在一定范围内时,使用第一个靠模来工作.当砂轮磨损到一定程度时,靠模自动转换,使用第二个靠模来工作.该磨床通过对砂轮直径的控制来提高凸轮外形的精度,不仅提高了凸轮形面的加工精度,也使砂轮的利用更经济、合理.

凸轮形面的加工采用磨削的方法,在凸轮磨床上完成粗磨及精磨的加工.工件安装在两顶尖之间并以键槽做轴向定位,在支承轴颈处安装辅助支承保证凸轮形面的加工精度.

3 工艺分析

参考文献:

[1]杨昂岳,梁术.汽车发动机主要零部件技术水平及发展动向[J].车工业研究,2019(06):46-51.

[2]王先远.机械制造工艺学[M].清华大学出版社,2018:5-86.

本文评论:上述文章是关于凸轮轴方面的大学硕士和本科毕业论文范文,可作为汽车产业相关论文开题报告写作参考和职称论文写作文献资料.

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