凹面轮廓凸轮轴成形磨削工艺研究.pdf

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1、试验研究现代制造工程（ＭｏｄｅｒｎＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）２０１４年第１０期倡凹面轮廓凸轮轴成形磨削工艺研究１，２１，２１，２１，２１，２邓朝晖，彭欢欢，万林林，粟福喻，黄强（１难加工材料高效精密加工湖南省重点实验室，湘潭４１１２０１；２湖南科技大学机电工程学院，湘潭４１１２０１）摘要：分析带有凹面轮廓的凸轮轴（简称凹面凸轮轴）数控磨削加工难点，提出采用大砂轮与小砂轮复合数控成形磨削凹面凸轮轴新工艺。给出了小砂轮半径的计算公式，通过计算凹面轮廓的最小曲率半径，对比判断是否需要切换砂轮。详细分析了大砂轮与小砂轮复合数控成形磨削凹面凸轮轴新工艺过程，并在

2、ＣＮＣ８３２５Ｂ全数控凸轮轴超高速复合磨床上进行了高速磨削加工实验，实验结果表明，该工艺方法可以实现凹面凸轮轴轮廓的磨削成形加工，满足了加工精度要求。关键词：凹面轮廓；凸轮轴；曲率半径；磨削新工艺中图分类号：ＴＧ５８０文献标志码：Ａ文章编号：１６７１—３１３３（２０１４）１０—０００１—０５Researchonprofilegrindingprocessofconcavecamshaft１，２１，２１，２１，２１，２ＤｅｎｇＺｈａｏｈｕｉ，ＰｅｎｇＨｕａｎｈｕａｎ，ＷａｎＬｉｎｌｉｎ，ＳｕＦｕｙｕ，ＨｕａｎｇＱｉａｎｇ（１ＨｕｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｉａｌＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒ

3、ｙｏｆＨｉｇｈＥｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄＰｒｅｃｉｓｉｏｎＭａｃｈｉｎｉｎｇｆｏｒＤｉｆｆｉｃｕｌｔ-ｔｏ-ｃｕｔＭａｔｅｒｉａｌｓ，Ｘｉａｎｇｔａｎ４１１２０１，Ｈｕｎａｎ，Ｃｈｉｎａ；２ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉａｎｇｔａｎ４１１２０１，Ｈｕｎａｎ，Ｃｈｉｎａ）Abstract：ＢｙａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓａｂｏｕｔｔｈｅｃｏｎｃａｖｅｃｏｎｔｏｕｒｏｆｃａｍｓｈａｆｔｉｎＣＮＣｇｒｉｎｄｉｎｇ，ａｎｅｗｇｒｉｎｄｉｎｇ

4、ｐｒｏｃｅｓｓｔｈａｔｔｈｅｃｏｎｃａｖｅｃａｍｓｈａｆｔｉｓｍａｃｈｉｎｅｄｂｙｔｗｏｇｒｉｎｄｉｎｇｗｈｅｅｌｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｉａｍｅｔｅｒｓｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ａｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｆｏｒｍｕｌａａｂｏｕｔｔｈｅｓｍａｌｌｗｈｅｅｌｒａｄｉｕｓｉｓｇｉｖｅｎ，ａｎｄｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇｔｈｅｍｉｎｉｍｕｍｒａｄｉｕｓｏｆｃｕｒｖａｔｕｒｅｏｆｔｈｅｃｏｎｃａｖｅｃｏｎｔｏｕｒｃａｎｈｅｌｐｕｓｄｅｃｉｄｅｗｈｅｔｈｅｒｉｔｎｅｅｄｔｏｓｗｉｔｃｈｔｈｅｇｒｉｎｄｉｎｇｗｈｅｅｌ．Ａｎａｌｙｚｅｓｉｎｄｅｔａｉｌｔｈｅｐｒｏｆｉｌｅｇｒｉｎｄｉｎｇｐｒｏ

5、ｃｅｓｓｗｉｔｈｌａｒｇｅｓｉｚｅａｎｄｓｍａｌｌｓｉｚｅｇｒｉｎｄｉｎｇｗｈｅｅｌｓ．Ｂｅ-ｓｉｄｅｓ，ｓｏｍｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓａｒｅａｌｓｏｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｏｎｔｈｅＣＮＣ８３２５Ｂｕｌｔｒａｈｉｇｈｓｐｅｅｄｃａｍｓｈａｆｔｇｒｉｎｄｅｒ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｃｏｎｃａｖｅｃｏｎｔｏｕｒｇｒｉｎｄｉｎｇｏｆｃａｍｓｈａｆｔｃａｎｂｅａｃｈｉｅｖｅｄｂｙｔｈｉｓｎｅｗｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｍｅｅｔｔｈｅｍａｃｈｉｎｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙｒｅｑｕｉｒｅ-ｍｅｎｔｓ．Keywords：ｃｏｎｃａｖｅｃｏｎｔｏｕｒ；ｃａｍｓ

6、ｈａｆｔ；ｒａｄｉｕｓｏｆｃｕｒｖａｔｕｒｅ；ｎｅｗｇｒｉｎｄｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ以减少油耗，而且可以采用“滚子→杠杆阀→驱动”０引言［３］技术。随着发动机动力以但在磨削凹面凸轮轴的凹面轮廓时，砂轮与工件［４］及燃油利用率的提高，不是线接触状态，而是呈面接触状态，并且凸轮轮供油系统中的凸轮轴在廓的曲率半径变化比较大，容易产生磨削力突变，引升程段已大量采用凹面起机床的磨削振动，加上凸轮轴本身刚度差则会使加形状的结构，其轮廓如工状况更差，其后果是产生弯曲变形和在磨削表面产图１凹面凸轮轴轮廓图１所示。这种凹面凸生波纹。再者，凹面凸轮轴存在负曲率，如果凹面轮轮轴具有压力建立快的特点，

7、可防止二次喷油，降低廓的最小曲率半径略大于砂轮半径，也易产生磨削烧［５］［６-７］［１-２］伤。李静等人对带有凹弧段机车发动机用凸轮油耗。如德国ＭＡＮ公司生产的重卡凸轮轴，在凸轮的单边具有凹面形状。大众公司等项目中的凸轮轴提出了采用大砂轮与小砂轮配合磨削新工艺，避免轴也采用带有凹面的凸轮轴，这种凹面凸轮轴不但可了大砂轮在磨削凹弧段时产生的干涉现象，并对凹弧倡国家自然科学基金项目（５１１７５１６３）；湖南省自然科学基金重点项目（１２ＪＪ２０２７）；湖南省教育厅科学研究重点项目（１２Ａ０４８）１２０１４年第