凸輪軸工藝交流

1、東風(fēng)汽車有限公司商用車發(fā)動機(jī)廠東風(fēng)汽車有限公司商用車發(fā)動機(jī)廠 Commercial Vehicle Engine Plant DongFeng Motor Co.,Ltd1凸輪軸工藝交流趙新嶺東風(fēng)汽車有限公司商用車發(fā)動機(jī)廠東風(fēng)汽車有限公司商用車發(fā)動機(jī)廠 Commercial Vehicle Engine Plant DongFeng Motor Co.,Ltd2主要內(nèi)容我廠凸輪軸工藝現(xiàn)狀國內(nèi)外凸輪軸新材料、新工藝凸輪軸工藝設(shè)計基本思路凸輪軸工藝交流東風(fēng)汽車有限公司商用車發(fā)動機(jī)廠東風(fēng)汽車有限公司商用車發(fā)動機(jī)廠 Commercial Vehicle Engine Plant DongFeng Mo

2、tor Co.,Ltd3我廠凸輪軸工藝現(xiàn)狀產(chǎn)品EQ6100/6102/6105系列EQ491康明斯6B/6C/4B系列DCI11毛坯及材料45#鍛件（或楔橫軋毛坯）鉻鉬合金鑄鐵冷激鑄鐵70Mn4鍛件工藝特點軸頸多刀車車削-普通砂輪粗磨主軸頸-斜頭架粗磨小軸-淬火-斜頭架精磨小軸-普通砂輪精磨主軸頸-砂帶拋光主軸頸多刀車車削-普通砂輪多砂輪磨削-斜頭架磨削小軸-粗拋主軸頸-離子氮化-精拋主軸頸數(shù)控車車削軸頸-數(shù)控磨床磨削主軸頸-數(shù)控斜頭架磨床磨削小軸-拋光主軸頸數(shù)控車車削軸頸-淬火-數(shù)控CBN砂輪磨床磨削主軸頸和小軸-GBQ技術(shù)拋光主軸頸凸輪仿形多刀車-普通砂輪粗磨-淬火-普通砂輪半精磨、精磨-

3、靠模砂帶拋光淬火-普通砂輪強(qiáng)力磨削-離子氮化采用CNC無靠模磨床CBN砂輪磨削凸輪（從毛坯直接磨削成形）-柔性拋光凸輪CNC無靠模外銑機(jī)床銑削凸輪-淬火-CNC無靠模磨床CBN砂輪磨削凸輪-柔性拋光凸輪其它多次人工校直成品自動校直基本上不校直自動校直東風(fēng)汽車有限公司商用車發(fā)動機(jī)廠東風(fēng)汽車有限公司商用車發(fā)動機(jī)廠 Commercial Vehicle Engine Plant DongFeng Motor Co.,Ltd4國內(nèi)外凸輪軸新材料、新工藝?yán)浼よT鐵凸輪軸：工藝方法：鑄造時，在凸輪模具內(nèi)放冷鐵，澆鑄后凸輪急速冷卻，在表面形成萊氏體硬化層。優(yōu)點：取消熱處理，節(jié)約能源，凸輪加工可一次成形。缺點：

4、鑄造時需人工放置冷鐵，勞動強(qiáng)度大。東風(fēng)汽車有限公司商用車發(fā)動機(jī)廠東風(fēng)汽車有限公司商用車發(fā)動機(jī)廠 Commercial Vehicle Engine Plant DongFeng Motor Co.,Ltd5國內(nèi)外凸輪軸新材料、新工藝重熔硬化凸輪軸：工藝方法：采用等離子流、保護(hù)氣體下的電弧、電子束和激光等多種高功率密度熱源，掃描凸輪表面，當(dāng)熱源轉(zhuǎn)移后，靠工件自身吸熱使熔池激冷而得到細(xì)小的萊氏體組織。優(yōu)點：凸輪的晶粒細(xì)小、耐磨性比冷硬鑄鐵高、易于實現(xiàn)機(jī)械化、質(zhì)量穩(wěn)定、廢品率低、成本低等。缺點：重熔前需將凸輪軸預(yù)熱、保溫、緩冷，工藝復(fù)雜、成本高東風(fēng)汽車有限公司商用車發(fā)動機(jī)廠東風(fēng)汽車有限公司商用車發(fā)動

5、機(jī)廠 Commercial Vehicle Engine Plant DongFeng Motor Co.,Ltd6國內(nèi)外凸輪軸新材料、新工藝裝配式凸輪軸將凸輪(精鍛)和軸頸(機(jī)加工件)裝配到一根心軸上，焊接固定其軸向和角向位置。可以對單個的凸輪表面進(jìn)行滲碳淬火，既可以提高其抗點蝕的能力和耐磨性，又可以避免使整個凸輪軸產(chǎn)生變形，明顯地提高了產(chǎn)品質(zhì)量；同時還可以減輕凸輪軸的重量并降低生產(chǎn)成本。缺點：裝配工藝及設(shè)備復(fù)雜東風(fēng)汽車有限公司商用車發(fā)動機(jī)廠東風(fēng)汽車有限公司商用車發(fā)動機(jī)廠 Commercial Vehicle Engine Plant DongFeng Motor Co.,Ltd7國內(nèi)外凸輪

6、軸新材料、新工藝金屬-塑料復(fù)合凸輪軸：工藝方法：將粉末金屬成型并經(jīng)磨削加工的凸輪片和中空鋼軸放入模具內(nèi)，在中空軸周圍注射塑料。凸輪片和軸之間不再有金屬直接接觸，而是由塑料固定形成一體。優(yōu)點：成本及重量均可減少40，可降低發(fā)動機(jī)噪聲。機(jī)加工工藝簡單，凸輪軸變形很小。東風(fēng)汽車有限公司商用車發(fā)動機(jī)廠東風(fēng)汽車有限公司商用車發(fā)動機(jī)廠 Commercial Vehicle Engine Plant DongFeng Motor Co.,Ltd8國內(nèi)外凸輪軸新材料、新工藝燒結(jié)一體化凸輪軸新工藝：采用耐磨性能優(yōu)良的燒結(jié)合金凸輪和質(zhì)量較輕的鋼管合為一個整體的凸輪軸。優(yōu)點： 質(zhì)量輕（采用鋼管作軸體，與冷激鑄鐵凸輪

7、相比，每根減輕09kg，節(jié)約材料26 ）、耐磨性能優(yōu)良、改善了潤滑系統(tǒng)（利用軸體鋼管內(nèi)孔作主油道）節(jié)省了機(jī)加工成本（磨削前，凸輪輪廓更接近于成品尺寸，磨削量少，較冷激鑄鐵減少20的磨削工作量，同時取消了凸輪軸主油道鉆孔、工序，降低了加工成本）。東風(fēng)汽車有限公司商用車發(fā)動機(jī)廠東風(fēng)汽車有限公司商用車發(fā)動機(jī)廠 Commercial Vehicle Engine Plant DongFeng Motor Co.,Ltd9國內(nèi)外凸輪軸新材料、新工藝CNC凸輪外銑工藝高轉(zhuǎn)速（HSC）、高性能、干式加工曲軸被對中夾緊，并以低速旋轉(zhuǎn)，用CNC-控制的銑頭對表面進(jìn)行加工。銑頭沿X-軸運(yùn)動，與工件的角度位置（C-

8、軸）同步，切削運(yùn)動由S-軸（刀具）完成，橫向進(jìn)給運(yùn)動由X-軸提供，它與C-軸（工件）同步。切削速度（刀具的旋轉(zhuǎn)）由CNC-控制。這一加工工藝的優(yōu)點是：- 加工時間短加工時間短- 切削力小切削力小- 可通過切屑散熱可通過切屑散熱-從而保證了高的工件加工質(zhì)量從而保證了高的工件加工質(zhì)量 東風(fēng)汽車有限公司商用車發(fā)動機(jī)廠東風(fēng)汽車有限公司商用車發(fā)動機(jī)廠 Commercial Vehicle Engine Plant DongFeng Motor Co.,Ltd10CamshaftMachining/凸輪軸加工1: start positioncamshaft is fixed2: plungingcams

9、haft starts to rotate3: rotary-millingcamshaft rotates (0-90)4: rotary-millingcamshaft rotates (90-180)5: rotary-millingcamshaft rotates (180- 270)6: rotary-millingcamshaft rotates (270-360)Milling tool/刀盤S軸Machine bed/床身Milling unit/銑削單元Guide motion milling unit/銑削單元移動方向 X軸LINEAR/ 直線(1st interpolat

10、iong feed axis)（第1插補(bǔ)進(jìn)給軸）Guide motion camshaft Rotation/凸輪軸轉(zhuǎn)動方向 C軸(2nd interpolating feed axis)（第2插補(bǔ)進(jìn)給軸）Sheet 51. 開始位置 凸輪軸固定2. 切入進(jìn)給 凸輪軸開始轉(zhuǎn)動3. 回轉(zhuǎn)銑削 凸輪軸轉(zhuǎn)動 (0-90)4.回轉(zhuǎn)銑削 凸輪軸轉(zhuǎn)動 (90-180) 5.回轉(zhuǎn)銑削 凸輪軸轉(zhuǎn)動 (180-270)6.回轉(zhuǎn)銑削 凸輪軸轉(zhuǎn)動 (270-360)國內(nèi)外凸輪軸新材料、新工藝東風(fēng)汽車有限公司商用車發(fā)動機(jī)廠東風(fēng)汽車有限公司商用車發(fā)動機(jī)廠 Commercial Vehicle Engine Plant

11、DongFeng Motor Co.,Ltd11Spiral plunging/螺旋線式切入螺旋線式切入Cutter trace/刀盤軌跡Lobe/凸輪Rough part/毛坯Sheet 6國內(nèi)外凸輪軸新材料、新工藝東風(fēng)汽車有限公司商用車發(fā)動機(jī)廠東風(fēng)汽車有限公司商用車發(fā)動機(jī)廠 Commercial Vehicle Engine Plant DongFeng Motor Co.,Ltd12CBN砂輪的應(yīng)用:Junker公司的快速點磨(Quick Point)工藝；Schaudt公司的削皮磨削(High Speed Peel Grinding)工藝；數(shù)控軌跡跟蹤切入磨削；國內(nèi)外凸輪軸新材料、新工

12、藝東風(fēng)汽車有限公司商用車發(fā)動機(jī)廠東風(fēng)汽車有限公司商用車發(fā)動機(jī)廠 Commercial Vehicle Engine Plant DongFeng Motor Co.,Ltd13快速點磨工藝：適用范圍:一次裝夾，完成較短（500mm）軸類零件的外圓、錐面、螺紋、成形面等回轉(zhuǎn)表面的精磨； 磨多方平面磨槽/切槽磨削軸肩磨螺紋磨錐面體磨外圓磨圓角磨削方向=點接觸國內(nèi)外凸輪軸新材料、新工藝東風(fēng)汽車有限公司商用車發(fā)動機(jī)廠東風(fēng)汽車有限公司商用車發(fā)動機(jī)廠 Commercial Vehicle Engine Plant DongFeng Motor Co.,Ltd14國內(nèi)外凸輪軸新材料、新工藝快速點磨工作原理：

13、采用寬度僅幾毫米的CBN砂輪磨削，砂輪軸線和水平工件軸線之間傾斜而產(chǎn)生一個后角，這樣砂輪與工件之間的接觸區(qū)由線接觸減小為點接觸（實際上是一個很小的半橢圓面），由于磨削點四周的冷卻性良好和采用了切削能力強(qiáng)的CBN砂輪得以實現(xiàn)高速高效磨削。 回轉(zhuǎn)角成品直徑毛坯直徑進(jìn)給量=徑向磨削余量接觸點實際上是一個半橢圓面東風(fēng)汽車有限公司商用車發(fā)動機(jī)廠東風(fēng)汽車有限公司商用車發(fā)動機(jī)廠 Commercial Vehicle Engine Plant DongFeng Motor Co.,Ltd15國內(nèi)外凸輪軸新材料、新工藝優(yōu)點：柔性好：無驅(qū)動夾具，只需靠頂尖摩擦力驅(qū)動，無中心架，一次裝夾即可完成軸類零件所有回轉(zhuǎn)面加

14、工；效率高：是普通切入磨削的6倍；缺點：由于需要工件高速旋轉(zhuǎn)，對于較長凸輪軸和較重且回轉(zhuǎn)半徑較大的曲軸在高速旋轉(zhuǎn)時跳動量較大，易碰傷砂輪，因而不適合磨削；最適宜采用油冷卻，需增加防火措施和清洗工序。東風(fēng)汽車有限公司商用車發(fā)動機(jī)廠東風(fēng)汽車有限公司商用車發(fā)動機(jī)廠 Commercial Vehicle Engine Plant DongFeng Motor Co.,Ltd16國內(nèi)外凸輪軸新材料、新工藝高速削皮磨削技術(shù)適用范圍：軸類零件的外圓、軸肩、錐面、成形面等回轉(zhuǎn)表面精磨；凸凹成形凸凹成形面加工面加工軸肩加工軸肩加工外圓加工外圓加工錐面加工錐面加工 東風(fēng)汽車有限公司商用車發(fā)動機(jī)廠東風(fēng)汽車有限公司商用車發(fā)動機(jī)廠 Commercial Vehicle Engine Plant DongFeng Motor Co.,Ltd17國內(nèi)外凸輪軸新材料、新工藝高速削皮磨削工作原理：CBN砂輪帶有一倒角，倒角面用于粗加工，圓柱面的前部用于精加工，后端用于光磨加工；東風(fēng)汽車有限公司商用車發(fā)動機(jī)廠東風(fēng)汽車有限公司商用車發(fā)動機(jī)廠 Commercial Vehicle Engine Plant DongFeng Motor Co.,Ltd18國內(nèi)外凸輪軸新材料、新工藝優(yōu)點：柔性好：一次裝夾即可完成軸類零件所有回