車銑技術(shù)凸輪軸加工工藝分析

聶洪軒

摘 要：相比于傳統(tǒng)的零件加工工藝，車銑技術(shù)凸輪軸加工工藝具有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢，非常受到機械加工企業(yè)的青睞。文章就此展開了討論，先是分析了車銑技術(shù)凸輪軸加工工藝的定義、特點、優(yōu)勢，然后詳細闡述了車銑技術(shù)凸輪軸加工工藝的設(shè)計。

關(guān)鍵詞：車銑技術(shù);凸輪軸;加工工藝;分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.23.022

凸輪軸是發(fā)動機的重要組成零件，對發(fā)動機的進排氣性能影響比較大。若要提高發(fā)動機的使用性能，延長發(fā)動機的使命壽命，就要提高凸輪軸的使用性能。但凸輪軸結(jié)構(gòu)復(fù)雜，如要提高其使用性能就應(yīng)保證選擇合適的加工工藝，提升凸輪軸的加工精度。車銑技術(shù)就是一種高效的加工容易，不僅能縮短加工時間，而且還能提高加工效率，保證凸輪軸的加工質(zhì)量。所以，應(yīng)加大車銑技術(shù)凸輪軸加工工藝的分析。

1 車銑技術(shù)凸輪軸加工工藝

車銑技術(shù)是車削加工、銑削加工的復(fù)合。但并不是兩種工藝的相加，而是兩者融合之后產(chǎn)生的一種新型切削技術(shù)。因為它去除了車刀、車架，增加了車削主軸。也就是將車削主軸與銑刀主軸結(jié)合在一起。其技術(shù)特點包括：第一，進行一次裝卡工件，就可完成多道加工工序。這樣能減少工件定位誤差，進一步提高加工進度。第二，不再需要頻繁添加原料、裝夾，能有效提高加工效率。第三，可高速切削。第四，銑刀刀刃較多，可延長銑刀的使用壽命，減少刀具磨損，并保證切削效率。第五，可進行復(fù)雜工件的加工。

凸輪軸是一種細長型的零件，輪廓型面復(fù)雜，且剛性差。若加工不當(dāng)，很有可能造成凸輪軸的燒傷、彎曲、變形等。這就給凸輪軸加工工藝提出了更高的要求。尤其是在汽車行業(yè)快速發(fā)展的背景下，凸輪軸的加工工藝要求越來越高。如今，有些廠家對凸輪軸的輪廓精度要求已經(jīng)達到了±0.02毫米。而應(yīng)用車銑技術(shù)正能滿足一凸輪軸的加工需求，且具有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢。第一，若采用CNC車銑復(fù)合加工技術(shù)，可一次裝夾，完全加工，從而有效提高加工效率。第二，無需凸輪軸高速旋轉(zhuǎn)也可加工。而凸輪軸的低速運轉(zhuǎn)能消除因工件偏心而產(chǎn)生的振動。第三，可有效減少切削熱，保證凸輪軸加工質(zhì)量。總之，車銑技術(shù)凸輪軸加工工藝是一種非常有效的加工工藝，能有效保證凸輪軸的加工質(zhì)量，從而達到凸輪軸的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

2 車銑技術(shù)凸輪軸加工工藝設(shè)計

結(jié)合實際生產(chǎn)，設(shè)計車銑技術(shù)凸輪軸加工工藝不僅可以充分發(fā)揮出車銑技術(shù)凸輪軸加工工藝的優(yōu)勢，而且還能進一步優(yōu)化加工流程，提供加工效率，保證加工質(zhì)量。對此，可從以下幾個方面入手：

2.1 選擇車銑加工定位基準(zhǔn)

對于軸類零件來說，其設(shè)計基準(zhǔn)就是軸線。在車銑技術(shù)凸輪軸加工工藝中，也應(yīng)重視基準(zhǔn)的定位，合理選擇軸線。與傳統(tǒng)凸輪軸加工工藝不同的是車銑技術(shù)凸輪軸加工工藝是一次裝夾，完全加工，只需進行一次基準(zhǔn)定位即可。

就車銑加工凸輪軸來說，其中心車床中除了X、Y、Z軸，還有B軸、C軸。其中B軸可控制Z-X軸，C軸是銑削軸。所以，在車銑加工車床中，應(yīng)一次完成B軸的樁卡定位。這樣就能進行后續(xù)的加工。而且車銑機床不存在較大的定位誤差，相對來說，其加工進度也比較高。若是在車銑加工中心進行工件切削，就可以靈活控制車削、銑削加工的幾何誤差。

2.2 車銑技術(shù)凸輪軸加工工序

凸輪軸的加工精度要求比較高。傳統(tǒng)加工工藝是無法通過一道工序完成加工的。但是應(yīng)用車銑技術(shù)可以車代磨，一次裝夾就能完成銑削、車削、鉆孔、擴孔等工序的加工。同時，再結(jié)合參數(shù)、程序調(diào)整就能完成凸輪軸加工。

但從理論上，而將車銑技術(shù)凸輪軸加工分為粗加工、半精加工、精加工三個階段。粗加工的內(nèi)容是進行車軸端面、主軸頸、凸輪等的粗加工。此時，機床應(yīng)具有良好的剛性、振動性。在實際加工中，還可調(diào)整才切削參數(shù)、靈活選擇刀具，進而提高加工效率、減少刀具磨損，最終保證凸輪軸的加工質(zhì)量。半精加工的內(nèi)容是凸輪表面、車主軸頸、支撐軸頸的半精加工。其中最關(guān)鍵的是支撐軸徑的半精加工。在這一環(huán)節(jié)需要注意可盡量減少工序的加工余量，并提高單層切削厚度的質(zhì)量。精加工的主要內(nèi)容是銑削凸輪。為了提高銑削凸輪的精度，需科學(xué)調(diào)整加工參數(shù)?？傊?，不同加工階段的加工內(nèi)容不同，采取的加工方法也有所不同。

2.3 車銑技術(shù)凸輪軸加工工序安排

合理安排加工工序，不僅能提高加工效率，而且還能提高加工質(zhì)量。但施工工序的安排需結(jié)合凸輪軸加工實際。

對此，可按照以下順序安排加工工序。第一，進行鍛坯。也就是對沒有深加工過的毛坯產(chǎn)品進行鍛造。第二，調(diào)質(zhì)熱處理，主要就是通過淬火、高溫回火，進行工件處理，從而提升工件的機械性能。第三，粗加工，主要包括端面的車銑加工、中心孔鉆取、車主軸頸粗加工、車槽粗加工。第四，再次進行中頻淬火。也就是將工件放置在感應(yīng)線圈內(nèi)，并通電使感應(yīng)線圈產(chǎn)生磁場，進而使工件產(chǎn)生感應(yīng)電流。這時工件表面的溫度就會明顯升高，再在線圈下部噴水，就可改變工件的表明性質(zhì)。第五，半精加工。主要就是進行凸輪粗銑、油孔鉆削等。第六，中頻淬火機床。主要就是進行機床的中頻淬火。第七，精加工。主要包括加工機床的車銑、凸輪的精銑。第八，清洗。就是對凸輪軸零件進行清洗。第九，檢測。對凸輪軸的結(jié)構(gòu)、性能進行檢測，確認(rèn)其是否滿足設(shè)計要求。

2.4 車銑技術(shù)凸輪軸加工工藝參數(shù)選擇

首先，需選擇合適的刀具?？梢罁?jù)凸輪軸的實際加工要求，選擇刀具，以避免刀具與工件碰撞、刀具折斷等問題的出現(xiàn)。結(jié)合凸輪軸加工工藝來看，其工藝重點包括凸輪軸主軸頸、凸輪。其中凸輪軸主軸頸的加工刀具可選擇外圓車刀。而凸輪的加工刀具選擇還需結(jié)合凸輪輪廓特點。其次，應(yīng)合理選擇導(dǎo)入切入點。盡量保證選擇的切入點不會造成刀具損壞、扎刀等問題的發(fā)生。比如對于圓柱形毛坯的加工，可選擇其升程最大點為切入點。另外，需要注意的是選擇的切入點、切除點還應(yīng)在某個階段存在重合部分。最后，還應(yīng)合理選擇切削用量。即選擇切削速度、進給量、切削深度等。具體可結(jié)合加工實際情況。

綜上所述，在應(yīng)用車銑技術(shù)凸輪軸加工工時，應(yīng)先設(shè)計其加工工序，并合理安排其加工順序，最后再結(jié)合實際合理選擇工藝參數(shù)。只有這樣提高工藝的應(yīng)用效率，保證加工精度。

參考文獻：

[1]胡傳松.基于車銑技術(shù)凸輪軸加工工藝的研究[J].內(nèi)燃機與配件，2018（14）：99-100.

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