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1、yc船電C型凸輪軸加工工藝
摘要:凸輪軸在yc發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)中有著重要的作用,它能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)換氣過(guò)程的整體控制。因此,凸輪軸加工的工藝、質(zhì)量和精度等,都會(huì)影響到柴油機(jī)的性能。因此,本文以yc公司的船電C型軸為例,首先分析了凸輪軸的加工工藝,然后研究了船電C型凸輪軸的加工工藝及特點(diǎn),最后針對(duì)性的探討C型凸輪軸加工的關(guān)鍵工序,希望可以借此給船電C型凸輪軸的加工工藝研究提供一定的參考意見(jiàn)。
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關(guān)鍵詞:凸輪軸;加工工藝;工序
一、凸輪軸加工工藝
凸輪軸的加工工藝主要有以下幾個(gè)方面:
2、(一)選擇定位基準(zhǔn)。由于凸輪軸的加工精度要求較高,所以在加工的時(shí)候分為粗加工、半精加工和精加工三個(gè)階段,每個(gè)階段有不同的加工要求。在粗加工和半精加工中,以側(cè)面為軸向定位基準(zhǔn),這時(shí)的加工主要是初步加工,加工的精度要求較低。而在精加工中,則是以兩頂尖中心孔為定位基準(zhǔn)。由于這時(shí)對(duì)凸輪的剛性有一定要求,所以通常要增加輔助支撐,以此來(lái)提升加工的精度。
?。ǘ┘庸さ捻樞虬才?。在凸輪軸的加工中,都是先進(jìn)行粗加工,然后再進(jìn)行精加工。而且,凸輪軸的加工也要按照面進(jìn)行,以此來(lái)縮短加工的時(shí)間。一般而言,凸輪軸的加工是以中心孔和軸徑為基準(zhǔn)的,通過(guò)兩者互為基準(zhǔn)的方式來(lái)消除加工中的誤差。從凸輪軸的加工過(guò)程來(lái)看,首先
3、是進(jìn)行粗加工和精加工,然后是熱處理和探傷。熱處理是為了消除材料內(nèi)部的應(yīng)力,探傷則是為了保證材料的強(qiáng)度。
?。ㄈ┒喾N方式的熱處理。凸輪軸是細(xì)長(zhǎng)的零件,不論是進(jìn)行車(chē)削還是銑削的操作,都會(huì)給軸施加一個(gè)軸向力,這就會(huì)使零件長(zhǎng)生形變。因此,在軸的加工前必須做好相應(yīng)的熱處理,主要是回火、淬火和調(diào)質(zhì)處理等。這些都需要根據(jù)加工的具體需求確定。另外需要注意的是,零件在車(chē)削的過(guò)程中,由于進(jìn)給量較大,而且車(chē)削的速度較快,所以摩擦部位會(huì)產(chǎn)生較多的熱量,這就會(huì)使零件的硬度有一定變化。因此,在熱處理的時(shí)候也要考慮到這一因素的影響,提前做好預(yù)防的措施,進(jìn)而保證加工出的零件滿足設(shè)計(jì)的需求。
二、船電C型凸輪軸的加
4、工工藝流程及特點(diǎn)
(一)船電C型凸輪軸的加工工藝流程
船用C型凸輪軸對(duì)材料的要求較高,需要它有優(yōu)良的力學(xué)性能,同時(shí)還要能承受較高的沖擊,耐疲勞強(qiáng)度也要強(qiáng)求較高,因此船用C型凸輪軸的材料常采用正貨處理后的CF35。船電C型凸輪軸的加工工藝主要如下:
1.端面打中心孔。在加工開(kāi)始之前,需要在凸輪軸的端面打兩個(gè)中心孔,這是為了后續(xù)的加工定位。因此,在打中心孔的時(shí)候,一定要把握好精度,否則就會(huì)造成軸的整體偏斜。
2.軸頸粗加工。先用車(chē)床對(duì)軸進(jìn)行粗加工,使其初步符合尺寸,這是為了給凸輪軸定型,方便后續(xù)的加工。
3.軸頸精加工。用車(chē)床對(duì)軸頸進(jìn)行精加工,確保尺寸和圖紙要求的一致
5、,用小進(jìn)給的方式精車(chē)凸輪軸的軸頸。
4.銑凸輪。用銑床銑出圖紙要求的凸輪,完成凸輪軸的初步加工。
5.精磨。用車(chē)床和銑床加工完凸輪軸后,還需要用磨床進(jìn)行表面的處理,這是為了降低零件表面的粗糙度,減少后續(xù)使用過(guò)程中的磨損。
6.拋光。拋光是為了使零件的外觀更加好看,拋光也有利于上油,可以起到一定的防銹作用,降低凸輪軸的庫(kù)存管理難度。
?。ǘ┐奀型凸輪軸的加工特點(diǎn)
船電用C型凸輪軸需要消除零件內(nèi)部的壓力,還需要保證整個(gè)細(xì)長(zhǎng)的軸不會(huì)有較大的變形。因此,在加工的過(guò)程中,C型凸輪軸的特點(diǎn)主要有以下幾個(gè):
1.分毛坯加工。C型凸輪軸的毛坯分為滾壓件和整體棒料,為了保障
6、加工滿足設(shè)計(jì)的要求,所以加工的工藝有一定的?^別。例如在進(jìn)行粗加工的熱處理時(shí),滾壓件可以直接對(duì)毛坯進(jìn)行熱處理,但是整體棒材卻需要先在軸頸處開(kāi)好檔位,然后再進(jìn)行熱處理的操作。這是因?yàn)檎w棒材的力學(xué)性能和滾壓件有一定的差異,所以相應(yīng)的加工也要分開(kāi)進(jìn)行。
2.加工節(jié)拍短。C型凸輪軸具有一般軸零件的細(xì)長(zhǎng)特點(diǎn),所以在加工的時(shí)候會(huì)有較多的毛坯余量,因此在加工的時(shí)候需要算短加工的節(jié)拍,特別是在粗加工的時(shí)候,必須把車(chē)刀的進(jìn)給量調(diào)大。在軸類零件的車(chē)削過(guò)程中,很容易因?yàn)槟Σ廉a(chǎn)熱而使零件局部淬火,這會(huì)增加零件的硬度,不利于后續(xù)的加工。因此,在車(chē)削之前,凸輪軸要用正火處理一下,以此來(lái)保障高速的車(chē)削不會(huì)影響到零件
7、加工完的性能。
3.加工前的調(diào)質(zhì)處理。C型軸需要滿足強(qiáng)度、韌性、硬度和塑形的需求,機(jī)械性能的要求也較高。所以凸輪軸的毛坯還需要進(jìn)行加工前的調(diào)質(zhì)處理,避免加工過(guò)程中發(fā)生斷裂的現(xiàn)象。
4.校直處理。由于凸輪軸的毛坯需要經(jīng)過(guò)熱處理,所以難免會(huì)出現(xiàn)變形的情況,這時(shí)就會(huì)影響到后續(xù)的加工?;诖?,對(duì)于加工前的毛坯料,還需要經(jīng)過(guò)跳動(dòng)檢查的過(guò)程,將跳動(dòng)值大于2毫米的凸輪軸毛坯進(jìn)行校直處理。
?。ㄈ?C型凸輪軸加工的關(guān)鍵工序
船電C型凸輪軸的加工有著更高的要求,需要加工完的凸輪軸滿足各項(xiàng)性能的需求。因此,在船電用C型凸輪軸的加工中,需要把握好以下幾個(gè)關(guān)鍵的工序:
1.添加輔助支撐。
8、船電C型凸輪軸有著軸類零件的一般特征,長(zhǎng)度會(huì)介于800-1200毫米之間,其基軸的直徑也大于50毫米,因此在加工的過(guò)程中,很容易因?yàn)檩S向受力而導(dǎo)致整個(gè)軸的彎曲變形。這一方面會(huì)增加加工的難度,另一方面會(huì)使加工出的凸輪軸難以滿足設(shè)計(jì)的要求。所以,在凸輪軸加工的時(shí)候,一般需要扶架和工裝等作為輔助的支撐機(jī)構(gòu),以此來(lái)保證加工過(guò)程中凸輪軸的剛性。
2.加工前的校直。在上文的分析中提到了,凸輪軸會(huì)因?yàn)闊崽幚矶a(chǎn)生形變,所在在加工前的校直就顯得尤為重要。一般情況下,都是檢測(cè)毛坯料的同軸度,如果同軸度小于2mm,那么在加工的時(shí)候就可以忽視這一問(wèn)題。但是如果同軸度大于2mm,那么就必須進(jìn)行校直處理。校直完之
9、后,還需要經(jīng)過(guò)同軸度的檢驗(yàn),合格后方可開(kāi)始后續(xù)的加工。
3.凸輪軸的“凹面”矯正。C型凸輪軸有多種類型,除了進(jìn)氣凸輪和排氣凸輪外,還包括著噴油凸輪等。在不同的場(chǎng)合下使用,需要凸輪軸滿足不同的要求。例如,噴油凸輪就需要凸輪軸表面的“凹面”幾乎不存在,這樣才可以保證后續(xù)適用過(guò)程中的進(jìn)氣和排氣不受到影響。
4.聯(lián)接工藝。很多情況下,凸輪軸的加工會(huì)受到設(shè)備的限制,因此C型凸輪軸無(wú)法以此成型,需要后續(xù)的裝配來(lái)讓凸輪軸組成一個(gè)整體。當(dāng)前主要采用的聯(lián)接方式為螺紋連接和銷(xiāo)鍵連接,這兩種連接方式都對(duì)工藝有著較高的要求。為了保證加工后的成品滿足軸徑和跳動(dòng)的需求,則必須做好聯(lián)接的工藝。
三、結(jié)語(yǔ)
10、
C型凸輪軸的加工工藝會(huì)直接影響到凸輪軸的質(zhì)量,對(duì)其后續(xù)的正常使用至關(guān)重要。特別是對(duì)于船電用C型凸輪軸而言,對(duì)工藝有著更高的要求,任何一個(gè)細(xì)節(jié)的處理不當(dāng)都會(huì)造成凸輪軸的質(zhì)量缺陷。因此,必須嚴(yán)格的把控C型凸輪軸加工工藝。本文是以玉柴船電為例,針對(duì)凸輪軸和C型凸輪軸的加工工藝和關(guān)鍵加工工序展開(kāi)研究,分析了把控凸輪軸加工的關(guān)鍵所在,希望可以借此給相關(guān)的研究提供一定的參考意見(jiàn)。
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