[实用新型]凸轮轴无磨料低温抛光装置

说明书

本实用新型涉及一种凸轮轴无磨料低温抛光装置，属于超精密加工和先进制造工艺技术领域；本实用新型通过气缸推动作用实现抛光装置的前进与后退；利用弹簧的拉伸作用保证冰轮与凸轮表面始终恒压接触；通过电机带动冰轮转动实现对凸轮表面的抛光；在抛光实验过程中冰轮不断地磨损与融化，通过气缸的推动作用实现对冰轮融化进行补偿，保证恒压抛光。优点在于：装置设计简单，操作方便，在抛光过程中无需使用冷却液，对环境无污染，节省加工成本。可进一步提高凸轮轴表面质量，使其表面粗糙度轮廓可达到Ra50nm，提高发动机性能指标。

技术领域

本实用新型属于超精密加工和先进制造工艺技术领域，具体涉及一种凸轮轴无磨料低温抛光装置。

背景技术

燃油喷射系统是柴油机的心脏，是决定柴油机各项性能的关键部件；凸轮轴则是燃油喷射系统中喷油泵的核心零部件之一，其凸轮型面决定着喷油泵供油速度和供油规律。在绿色与低碳经济的推动下，为满足日益严格的排放要求和燃耗限值规定，燃油喷射系统正向着更高压力、更高转速、更高耐磨性和可靠性的方向发展。这就对凸轮轴提出了更为苛刻的表面粗糙度要求，以配合整个燃油喷射系统实现高压(≥160MPa)、高速大流量(2000r/min,≥150L/h)和高可靠性(设计寿命7×10⁵km)的设计目标和工作性。

现在凸轮轴光整加工采用数控凸轮磨床精磨和光磨加工，表面粗糙度轮廓可稳定控制在Ra0.3～0.4μm；采用砂带研抛光整加工表面粗糙度轮廓可达到Ra0.085μm；采用滚磨光整加工表面粗糙度轮廓可达到Ra0.07μm。

现有的关于凸轮轴表面加工的技术方案，存在的问题主要在于：

(1)大部分凸轮轴属于细长的轴类零件，磨削加工工艺性较差，在凸轮轴传统的磨削加工中，仿形靠模为主要的加工方法，但靠模本身存在加工精度问题，以及动态补偿的落后，对凸轮的精度影响很大；

(2)近年来，随着计算机数控技术的不断发展，传统的仿形靠模磨床逐渐被数控凸轮轴磨床取代。但是受高成本及研发技术门槛较高的约束，目前国内各生产厂家主要采用进口数控磨床进行凸轮轴的精加工，仍然采用仿形靠模或者国产数控磨床进行粗加工和半精加工。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种凸轮轴无磨料低温抛光装置,解决现有技术中存在的对凸轮轴表面精加工中，靠模仿形精度差以及数控技术成本高的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供以下技术方案：

本实用新型凸轮轴无磨料低温抛光装置包括气缸、中滑板、导轨、固定杆、移动连接板、压力传感器、滑块、弹簧、电机和冰轮；

气缸的缸体通过支架安装在溜板箱上，气缸的活塞推杆通过中滑板上的连接板与中滑板通过螺栓固定连接，中滑板上设有两条平行的导轨，在导轨末端安装设有固定杆；

移动连接板通过滑块在两条平行导轨上滑动，移动连接板上设有压力传感器，弹簧一端与压力传感器连接，另一端与固定杆连接；

电机通过螺栓固定连接在移动连接板上，冰刀冻制在冰轮轮毂上，呈圆盘状均匀分布在冰轮周围，冰轮以键联接的方式固定在电机的输出轴上，并利用螺栓与垫片作轴向固定。

所述冰轮轮毂上具有多条轮辐，各轮辐末端开有一定深度的凹槽，能够使冰刀与轮毂的更好结合，以保证冰轮轴向与周向的稳定。

制作所述冰轮的具体方法为：将冰轮轮毂放置专用模具中，倒入去离子水经冻制即可制备抛光所用的冰轮。