[发明专利]一种凸轮轴磨削用组合电镀CBN砂轮及其制造方法

说明书

一种凸轮轴磨削用组合电镀CBN砂轮及其制造方法，属于磨料磨具设计制造技术领域，所述凸轮轴磨削用组合电镀CBN砂轮包括凸轮轴、套设于主轴上用以对凸轮轴不同部位进行磨削的组合电镀CBN砂轮，凸轮轴远离组合电镀CBN砂轮的一侧用导轮顶接，所述组合电镀CBN砂轮包括磨大头端外圆及端面砂轮、磨大头端外圆轴颈砂轮和若干磨外圆轴颈砂轮，其中磨大头端外圆及端面砂轮和磨大头端外圆轴颈砂轮的型面相适配。本发明的应用领域为凸轮轴多个外圆轴颈单次磨削，可一次加工凸轮轴多个轴颈以及大头端，提升加工效率，并保证加工的工件表面粗糙度小于Rz 10。

技术领域

本发明属于磨料磨具设计制造领域，涉及一种凸轮轴磨削用组合电镀CBN砂轮及其制造方法。

背景技术

随着我国汽车行业的快速发展，发动机凸轮轴的需求量也大量增长，且对凸轮轴的加工质量要求和效率要求越来越高。在目前凸轮轴制造工序中，一些汽车生产厂家需要使用砂轮对其凸轮轴多个外圆轴颈进行单次磨削。当前市场上为凸轮轴外圆轴颈进行磨削的工艺是先车或者铣然后再磨轴径的工艺，一般凸轮轴外圆需要磨削的部位有6-20个，因此单个磨削，效率较低。且砂轮在磨削线速度、进给量、磨削后各轴颈尺寸不易控制、表面粗糙度上等几个方面存在不足。

实现凸轮轴轴颈磨削的CBN砂轮按结合剂类型可以分为陶瓷结合剂CBN砂轮、电镀金属结合剂CBN砂轮。相对于陶瓷结结合剂的CBN砂轮，电镀CBN砂轮在大余量去除磨削方面具有明显优势。这种优势主要体现在以下几个方面：在其使用寿命内无需对砂轮进行修整仍可以保证型面的几何精度，可以省去砂轮修整周期；磨料保持一定的出刃高度，直接和工件接触，从而增加磨削加工效率；使用电镀结合剂易于制造曲面、异形等复杂形面的砂轮，而不增加过多的制造成本；可以制作将多片砂轮按照磨削对象要求分别制作并最终组合装到专用磨床上进行单次磨削，提高效率。因此，电镀CBN砂轮特别适合用于凸轮轴高效精密大余量去除磨削。其中，砂轮基体的结构设计、加工精度、镀层厚度的控制、镀后精密修整以及砂轮基体及镀后尺寸一致性检测是制造精密成形磨削电镀CBN砂轮的重要因素。

发明内容

本发明的目的在于提供一种凸轮轴磨削用组合电镀CBN砂轮及其制造方法。本发明通过设计出砂轮的基体形状，结合磨料精选工序、镀层控制工序、镀层基体及镀后成品尺寸一致性检测技术以及砂轮镀后修整技术，制造相应的电镀CBN砂轮。该发明的应用领域为凸轮轴多个外圆轴颈单次磨削，可一次加工凸轮轴多个轴颈以及大头端，提升加工效率，并保证加工的工件表面粗糙度小于Rz 10。

基于上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种凸轮轴磨削用组合电镀CBN砂轮，包括凸轮轴、套设于主轴上用以对凸轮轴不同部位进行磨削的组合电镀CBN砂轮，凸轮轴远离组合电镀CBN砂轮的一侧用导轮顶接，所述组合电镀CBN砂轮包括磨大头端外圆及端面砂轮、磨大头端外圆轴颈砂轮和若干磨外圆轴颈砂轮，其中磨大头端外圆及端面砂轮和磨大头端外圆轴颈砂轮的型面相适配。

进一步地，磨外圆轴颈砂轮为四个，外径为550-630mm，内孔直径为300-400mm。

进一步地，所述磨大头端外圆及端面砂轮为一个，该砂轮比磨外圆轴颈砂轮外径小2.5-5mm，内孔直径为300-400mm，砂轮一端面的外缘周向设有凹槽，凹槽为直角梯形，梯形高为3mm、上底边为4mm、下底边为11mm。

进一步地，磨大头端外圆轴颈砂轮为一个，该砂轮比磨外圆轴颈砂轮外径小8-12mm，磨大头端外圆轴颈砂轮一端面的外缘周向设有凸起，该凸起和磨大头端外圆及端面砂轮的凹槽相适配。

一种凸轮轴磨削用组合电镀CBN砂轮的制造方法，包括如下步骤：

（1）根据凸轮轴设计磨大头端外圆及端面砂轮、磨外圆轴颈砂轮和磨大头端外圆轴颈砂轮，磨大头端外圆及端面砂轮和磨大头端外圆轴颈砂轮的型面相适配，并根据相应的图纸加工出相应的基体实物；