[发明专利]凸轮轴的精加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及机械加工领域，特别涉及一种凸轮轴的精加工方法。

背景技术

凸轮轴是发动机的关键零部件之一，其加工的好坏直接影响发动机的动力性能。其中，凸轮轴上的一个关键指标为凸轮基圆跳动，也即凸轮基圆的径向圆跳动，凸轮基圆跳动的大小将影响气门在关闭时的平稳性，进而影响混合气体的形成品质，造成燃烧不完全，使发动机的功率下降，所以，在加工过程中对其数值必须进行严密监控。一般地，以凸轮轴的两端支承轴颈的公共轴线为基准，凸轮基圆的径向圆跳动公差为0.05mm。

目前，凸轮轴的凸轮基圆的最终尺寸一般都是在数控CBN凸轮磨床上磨削加工出来。由于在数控CBN凸轮磨床上加工，中心架支承凸轮轴的轴颈，而且凸轮基圆跳动的基准是凸轮轴的最远端轴颈，所以对轴颈有一定的精度要求，精磨凸轮工序必须安排在精磨轴颈之后。因此，凸轮轴的精加工的工艺流程一般为：精磨轴颈-精磨凸轮-抛光。

上述工艺中，凸轮在前道工序的余量、中心孔误差、设备顶尖驱动液压缸的压力和中心架刚性等因素都会给基圆跳动造成影响。如果机床和工件不能保持一个理想状态，基圆跳动容易超差。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种凸轮轴的精加工方法，通过合理安排凸轮轴机械加工的工艺流程，优化工艺参数，达到控制凸轮基圆跳动的目的，凸轮轴精度高。

为实现上述目的，本发明提供了一种凸轮轴的精加工方法，依次包括如下步骤：第一步，对工件进行光整；第二步，精磨轴颈和精磨凸轮，其中精磨轴颈工序预留轴颈余量；第三步，将第二步完成的工件的最远端的轴颈作为支撑点进行凸轮校直；以及第四步，细磨轴颈。

优选地，还包括第五步，对工件进行抛光处理。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：在精磨轴颈之前增加光整工序，在精磨轴颈、精磨凸轮和抛光之间增加了校直凸轮和细磨轴颈工序，而且合理安排精磨轴颈工序的余量，能保证基圆跳动在产品图纸要求的范围内。

附图说明

图1是一种根据本发明的凸轮轴的精加工方法的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图1所示，根据本发明具体实施方式的凸轮轴的精加工方法，依次包括如下步骤：

步骤101，对工件进行光整；

步骤102和步骤103，分别先后进行精磨轴颈和精磨凸轮，其中精磨轴颈工序预留轴颈余量；

步骤104，将步骤103完成的工件的最远端的轴颈作为支撑点进行凸轮校直；以及

步骤105，细磨轴颈。

最后还可以增加步骤106，对工件进行抛光处理。

本实施例的凸轮轴的精加工方法的目的主要是提供一种保证凸轮基圆跳动符合要求的凸轮轴，该方法通过合理安排工艺流程，优化工艺参数，达到控制凸轮基圆跳动的目的。因为，凸轮轴的凸轮基圆的最终尺寸一般都是在数控CBN凸轮磨床上磨削加工出来，凸轮基圆跳动的基准是凸轮轴的最远端轴颈，所以对轴颈有一定的精度要求，所以，本实施例中，在精磨轴颈之前增加光整工序，在精磨轴颈、精磨凸轮和抛光之间增加了校直凸轮和细磨轴颈工序。

本实施例之所以如此安排工艺流程，其合理性分析如下：

1.光整工序释放凸轮轴内部的应力。光整是一种对零部件的表面进行加工、处理的方法，旨在提高零部件表面(近表面)的综合质量。通过磨料在工件表面做复杂的来回往复运动，细粒度的磨料对工件表面进行滚压和滑擦刻划的微量磨削过程，不但可以对工件表面进行去毛刺和棱边倒圆，也可以消除工件内部应力，提高粗糙度等级，可改善工件表面物理机械性能，提高工件表面综合质量。光整过程中，工件表面无碰伤、划伤，无明显纹迹，光洁均匀，工件不会产生变形，不改变原有尺寸精度等级。