付金丹关于凸轮轴测量的文.doc

凸轮轴键槽与凸轮间相位角的快捷通用检测夹具付金丹，郭琛梅，马金萍（一拖（洛阳）燃油喷射有限公司，河南 洛阳 471004）摘要：本文介绍了一种快捷通用检测夹具，该夹具在凸轮轴批量生产中可快速检测凸轮轴键槽与凸轮间的相位角，保证产品的一致性。在测量不同型线、不同型号的凸轮轴时，可根据产品不同要求更换该夹具中的定位块或调整该夹具后顶尖支座位移量，从而满足测量的需求。关键词：凸轮轴键槽；凸轮；相位角；定位块；测量销；快捷通用检测夹具A fast and universal fixture for testing the phase anglebetween camshaft keyway and camFU Jin-dan，GUO Chen-mei，MA Jin-ping，(YTO (Luoyang) Fuel Pump Corporation Limited ，Luoyang 471004,China)Abstract: This paper presents a fast and universal test fixture. The fixture can rapidly measure the phase angle between the camshaft keyway and cam in mass production and ensure consistency of product. In the process of measuring camshaft with different molded lined and model, changing the positioning of the located block or adjusting the displacement of top bearing depending on the product can meet the measurement requirement.Keywords: camshaft keyway；cam；phase angle；positioning block；measuring pin；fast and universal test fixture引 言 凸轮轴是喷油泵的核心传动动力元件之一，其键槽与第一缸凸轮间相位夹角的加工精度直接影响到喷油泵的性能指标，同时凸轮轴的键槽角度加工的正确性也是后续工序加工一致性的先决条件。目前凸轮轴键槽在数控卧铣上加工，其加工角度的调试都是在凸轮轴升程光学检测仪上进行检测，使用凸轮轴升程光学检测仪检测是一种精度高但计算比较复杂的检测方法，在大批量的生产中要随时控制产品的合格率，使用凸轮轴升程光学检测仪必定要影响到生产效率，也就使得必须设计一种快速检测夹具可以方便快捷的检测出凸轮轴键槽与第一缸凸轮间相位角的正确性和一致性。为满足不同型号喷油泵的性能要求，对应的凸轮轴也已有很多种凸轮型线，所以设计此快速检测夹具同时也要考虑适合检测不同型线的凸轮轴。1 凸轮轴键槽加工及相位角检测凸轮轴半精磨凸轮之后以两顶尖、凸轮切线为定位方法在数控卧铣上加工键槽，然后以键槽为定位基准在全数控精磨凸轮机床上加工出凸轮型线。凸轮轴光学测量仪检测键槽和第一缸凸轮之间的相位角的方法就是检测键槽和凸轮基园切线夹角的锐角大小，以我公司现生产的一种凸轮轴（如图一）为例， =7.076515，=56.9235，键槽宽5 0-0.03 ，键槽相对基准两中心孔对称度为0.08mm。凸轮轴光学测量仪检测合格的凸轮轴键槽和第一缸凸轮夹角的锐角应该是33.076515。图一2 夹具原理如图二所示：凸轮轴的加工原始定位基准是凸轮轴两端两个中心孔，此检测夹具设计前后顶尖采用凸轮轴加工工艺所用的莫氏4号标准顶尖，前后顶尖应中心对应且绝对等高，主体结构限制凸轮轴的X、Y、Z、Y旋转、Z旋转五个自由度，保证基准的统一。前顶尖支座件2是固定在底座件1一端，后顶尖支座件12采用内置弹性机构，可以在一对定位导轨件14内滑动，如需检验不同长度凸轮轴时只需调节后顶尖至合适位置，用件13紧固手柄固定后顶尖支座位置即可，通过旋转手柄件12伸缩后顶尖以加紧或松开凸轮轴。件5测量销和和件4测量支座之间是有衬套配合的，保证销子无间隙顺利滑动；件8定位块在定位支座里的衬套间也是无间隙滑动配合，其可以在件9转位手柄下前后伸缩活动至凸轮轴凸轮的切线紧密无缝贴合在件8的斜面上（如图三），即凸轮起始面的切线方向为定位基准限制凸轮轴X旋转自由度，然后用件6紧固手柄固定件8定位块的位置，然后推动无间隙滑动配合的键槽销子，如果键槽销子可以顺利的插入凸轮轴键槽内，则表明凸轮轴键槽与凸轮轴间相位角是合格的。如果发现键槽销子不能正常插入，则使用凸轮轴升程仪检测出超差尺寸的具体值，以便及时调整全数控精磨凸轮机床的程序调整角度。图二3 关键件尺寸的确定将凸轮轴置于检测夹具上，凸轮和定位块侧视图的状态如图三所示。定位块BAD=90-=335，根据手册2可查公差定为6；凸轮切线紧密贴合于定位块结合面上，当键槽最小4.97mm，同时保证对称度要求0.08mm时，键槽处轴直径为22mm，所以测量销子的厚度尺寸定义为4.876 0-0.005 mm ，根据手册2可查允许4.876 mm磨损到4.856 mm。图三4 结论现场随机抽取7件凸轮轴使用快速检测夹具和凸轮轴光学测量仪分别检测，比照结果如下表所示：检具测量合格合格合格合格合格合格合格光学测量仪33.1333.1633.1433.1033.1533.1733.19综上所述，经过现场使用比较验证，此快速检测夹具完全可以满足测量要求。如有更换铣刀或砂轮的情况下，首件需要使用光学测量仪检测来调整机床至凸轮轴相位角合格状态，正常生