凸轮轴加工精度直接影响发动机性能,本文以汽车发动机凸轮轴为例,探讨关键工艺。选用耐磨但脆性大的冷激铸铁毛坯,经硬度检测后采用CBN刀片,控制线速度约120m/min,并区分粗精加工,预留0.3mm余量,精加工前自然时效2小时以消除应力。加工中需保证桃片轮廓形状精度达0.02mm及相邻相位角度偏差符合要求
凸轮轴,作为发动机配气机构里的核心零件,它的加工精度,会直接对发动机的动力以及油耗表现产生影响。在实际生产当中,我们碰到过大量的订单,这些订单对升程曲线、相位角有着极为苛刻的要求。本文结合一个汽车发动机凸轮轴加工的典型案例,来聊聊关键工艺以及常见问题的解决办法。

客户所送来的毛坯乃是冷激铸铁,此材料具备耐磨性良好然而脆性较大的特性。相较于普通球墨铸铁而言,冷激铸铁于车削之际易于产生微裂纹,并且刀具磨损速度更快。我们依据硬度检测得出的结果,选用了CBN刀片,线速度把控在约120m/min。同时将粗加工与精加工区分开来,粗加工预留0.3mm余量,精加工之前使工件自然时效2小时,从而消除了大部分切削应力。苏州维易达精密五金加工在类似材质凸轮轴加工过程中,会先开展材质分析而后确定刀路,以此避免因材料误判致使批量报废。

凸轮轴的桃片轮廓呈现出的那种具体形状的精准程度,以及各个凸轮彼此之间相对所处的不同的角度之间的关系,这是存在的两大困难要点。在此次所开展的加工事宜的实例当中,对于轮廓精准程度的要求是达到0.02mm,而相邻的相位角度出现的偏差是正负15分。我们运用双顶尖进行定位操作,并且在尾座的位置额外安装了能够保持恒定压力的推力装置,这样做的目的是防止顶尖部位施加的力量太大从而致使轴发生变形。在经过初步磨削之后又增添了一道处于低温状态下的回火工序,以此来释放因为磨削而产生的应力。当进行精细磨削的时候使用在线测量系统,每完成对一个凸轮的磨削就及时进行补偿。最终通过三坐标检测得出的结果是:轮廓精准程度为0.008mm,相位角度出现的偏差被控制在8分以内。对于加工这类零件而言,每一个步骤所进行的补偿都必须要有数据作为依据。

加工里极易出问题的是,表面烧伤以及毛刺。冷激铸铁导热欠佳,磨削之际冷却未到位便会出现退火烧伤。我们所采用的办法是,加大切削液流量,并且采用高压内冷方式,与此同时控制砂轮线速度不超过45m/s去毛刺阶段,不可用普通倒角刀,而是定制了金刚石锉刀,顺着凸轮轮廓手工轻轻修整。另外,中心孔的清洁程度也容易被忽略,孔内有铁屑会致使定位偏差 所以每道工序之后都要用气枪吹净。日常生产里,苏州维易达精密五金加工,将这些细节列入了自检表,进而有效降低了返修率。
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