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排气凸轮轴的工艺规程及工装设计开题报告.doc

排气凸轮轴的工艺规程及工装设计【6张CAD图纸+开题报告+无说明书】

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排气凸轮轴工艺过程卡.doc---(点击预览)

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凸轮轴三维图.rar

凸轮轴钻两次孔夹具体.dwg

凸轮轴钻两次孔夹具侧边支撑板.dwg

凸轮轴钻两次孔夹具活动盘.dwg

凸轮轴钻两次孔夹具装配图.dwg

凸轮轴钻两次孔夹具钻模板支撑座.dwg

排气凸轮轴零件图.DWG

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关键词：: 排气凸轮轴工艺规程工装设计 cad图纸开题报告排气凸轮轴的工艺规程说明书

资源描述：

排气凸轮轴的工艺规程及工装设计

工艺过程卡+工序卡+任务书+开题报告+6张CAD图纸【详情如下】

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凸轮轴钻两次孔夹具体.dwg

凸轮轴钻两次孔夹具侧边支撑板.dwg

凸轮轴钻两次孔夹具活动盘.dwg

凸轮轴钻两次孔夹具装配图.dwg

凸轮轴钻两次孔夹具钻模板支撑座.dwg

排气凸轮轴工序卡.doc

排气凸轮轴工艺过程卡.doc

排气凸轮轴的工艺规程及工装设计开题报告.doc

排气凸轮轴零件图.DWG

文献综述

凸轮轴是汽车发动机配气机构中重要的零件，凸轮轴的结构设计与加工质量好坏，直接影响着发动机的性能。近年来，因环境保护的需要，正在开发低油耗、低污染的发动机。为了解决汽车尾气无污染排放问题，实现发动机的高转速、高输出功率，许多发动机采用多气门及配气相位、气门升程可变的结构，这就增加了气门弹簧的载荷。同时，为了降低油耗及摩擦损耗，凸轮与摇臂间采用滚子结构，凸轮与滚子的接触面形成高压力区，这对凸轮轴运动的平稳性、动平衡、耐磨性能及抗扭强度提出了更高的要求。另外，为了达到汽车轻型化、低成本的目的，在不影响各个零件性能要求的前提下，应该使零件尽可能简化加工、降低重量，材料使用也更趋合理。

凸轮轴的构造

凸轮轴的主体是一根与气缸组长度相同的圆柱形棒体。上面套有若干个凸轮，另一端与驱动轮相连接。

凸轮的侧面呈鸡蛋形。其设计的目的在于保证气缸充分的进气和排气，尽可能在短时间内完成气门的开、闭动作。另外考虑到发动机的耐久性和运转的平顺性，气门也不能因开闭动作中的减速过程产生过多过大的冲击，否则就会造成气门的严重磨损、噪声增加或者其它严重后果。因此，凸轮和发动机的功率、扭矩输出以及运转的平顺性有很直接的关系。

一般来说，直列式发动机中，一个凸轮就对应一个气门。V型发动机或水平对置式发动机则是每两个气门共享一个凸轮。而转子发动机和无阀配气发动机由于其特殊的结构，并不需要凸轮。为了实现轻量化，易于加工且低成本，以及发动机的高转速、高输出功率，发动机部件，尤其是凸轮轴的设计必须重新考虑，要求其结构紧凑、功能高度集中、重量轻，能承受更高的接触压力。在目前的凸轮轴应用中，已经将缸盖润滑系统集中于中空式凸轮轴，将实现缸内直喷的燃油泵驱动组件在凸轮轴上实现，将VVT(可变正时气门)在凸轮轴尾端使用。在配气机构中，对凸轮轴各个部位的性能要求是不同的。对于凸轮和燃油泵驱动轮，要求耐磨损、耐胶着、耐点蚀；对于轴颈要求滑动性能好要编制凸轮生成曲线(通过对数据的平滑处理,将离散点形成封闭曲线)和速度曲线的计算程序,即将给定的凸轮生成表转换为磨削用的磨削曲线(C坐标值、x轴坐标值)。其次,需要选择合适的磨削参数,主要有:1)工件参数:凸轮位置参数、凸轮角度参数、凸轮基圆半径参数、凸轮测量方法;2)砂轮参数:砂轮直径、砂轮宽度;3)修整砂轮参数:砂轮修磨时进给位置、速度、修磨量、修磨次数等;4)磨削参数:砂轮进给位置、速度、粗磨量、半精磨量、精磨量C轴转速、凸轮补偿量等,这些参数中有些是固定的,有些是根据磨削效果进进行调整的。在理解凸轮磨削工艺设计原理的基础,熟练运用磨削NC程序,对于解决加工中出现的实际问题和砂轮的国产化方面将十分有益。

整体式凸轮轴工艺流程

毛坯→毛坯检查→铣断面，钻中心孔，车轴颈→粗磨轴颈→钻油孔道，扩铰球座孔，扩螺纹底孔，攻丝，倒角，钻轴颈油孔→粗磨凸轮→清洗→凸轮表面淬火→校直→精磨油颈→精磨凸轮→磁粉探伤→精车止推面→磷化→抛光油颈止推面→清洗→检测轴颈和跳动→压装钢球及定位销。

夹具的设计

1.稳定保证工件的加工技术要求。夹具设计首先应保证工件的位置要求，其次要保证工件的尺寸要求精度、粗糙度及其他技术指标的要求。

2.提高机械加工的生产率，降低工件的成本。转用夹具设计时，既要提高劳动的生产率，又要降低成本。夹具的复杂程度和工件的经济效益，必须与生产规模相适宜，才能获得良好的经济效益。因此，应根据工件的生产批量的大小，选择夹具的结构，防止的盲目的采用高效率陷阱的结构和传动装置，造成夹具的结构复杂而加大制造成本。同时，竟可能采用标准零部件，已经第夹具的制造成本。

3.专用夹具应有良好的结构公益性，以便两件的制造和夹具的装配。

4.操作安全，方便。

内容简介：: 毕业设计任务书 1毕业设计课题的任务和要求：本课题要完成的任务本课题要求对零件进行深入的分析与研究，熟悉零件的结构特点，应用件绘制零件图，对零件进行加工工艺分析，确定合理的加工方法和加工工艺，制定零件加工工艺规程，并设计非通用工序的工装，实现两道工序专用夹具的设计。解决在设计过程中所遇到的具体问题。本课题的要求对本课题进行深入的分析与研究，熟悉所用软件的的工作原理与工作过程。熟练掌握所使用设计方法的一般步骤，在此基础上对工艺知识和工装设计知识进行深入的探讨，设计出满足课题要求工艺规程和工装。 2毕业设计课题的具体工作内容（包括原始数据、技术要求、工作要求等）： 1）排气凸轮轴的原始数据、技术要求、工作过程； 2）根据给定的零件，完成零件的工艺分析； 3）做出所给零件的三维视图，利用软件具有的功能将三维图纸转换成二维的图纸，且要求尺寸标注、视图符合国家标准 4）完成工艺规程及工装设计，并撰写出详细的工艺说明报告。毕业设计任务书 3对毕业设计课题成果的要求包括毕业设计、图纸、实物样品等： 1）开题报告一份； 2）标准图纸幅面不少于张（至少有一张装配图）； 3）设计说明书一份，光盘一张； 4）外文翻译资料一篇。 4毕业设计课题工作进度计划：起迄日期工作内容 2 月 29 日 3 月 21 日 3 月 22 日 5 月 3 日 5 月 4 日 5 月 24 日 5 月 25 日 6 月 2 日 6 月 3 日 6 月 5 日查阅相关资料、撰写开题报告。把自己所查阅的资料进一步进行整理分析，学习需要掌握的软硬件知识。完成本课题的主要设计，绘制图纸。翻译外文资料，撰写说明书。递交毕业设计，准备答辩。学生所在系审查意见：系主任： 2016 年 2 月 29 日机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称共页第页车间工序号工序名称材料牌号 3 车 45 毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数锻造 110 设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床夹具编号夹具名称切削液通用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分 ) 准终单件工步号工步内容工艺装备进气凸轮轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时 r/m/mm/r 动辅助粗车外圆各轴颈处外圆车刀 1500 18 1 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称共页第页车间工序号工序名称材料牌号 4 车 45 毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数锻造 110 设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床夹具编号夹具名称切削液通用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分 ) 准终单件工步号工步内容工艺装备进气凸轮轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时 r/m/mm/r 动辅助精车外圆 1至 6处的外圆各轴颈处， 7处的外圆 32外圆车刀 1500 18 1 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称共页第页车间工序号工序名称材料牌号 5 车 45 毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数锻造 110 设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床专用车床夹具编号夹具名称切削液通用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分 ) 准终单件工步号工步内容工艺装备进气凸轮轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时 r/m/mm/r 动辅助粗车凸轮轴各轴颈处外圆车刀 1500 18 1 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称共页第页车间工序号工序名称材料牌号 6 车 45 毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数锻造 110 设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床专用车床夹具编号夹具名称切削液通用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分 ) 准终单件工步号工步内容工艺装备进气凸轮轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时 r/m/mm/r 动辅助精车凸轮轴外圆各轴颈处外圆车刀 1500 18 1 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称共页第页车间工序号工序名称材料牌号 7 车 45 毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数锻造 110 设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式车床夹具编号夹具名称切削液通用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分 ) 准终单件工步号工步内容工艺装备进气凸轮轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时 r/m/mm/r 动辅助车右端的孔 5度车刀 400 15 0 10 攻设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称共页第页车间工序号工序名称材料牌号 8 车 45 毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数锻造 110 设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式车床夹具编号夹具名称切削液通用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分 ) 准终单件工步号工步内容工艺装备进气凸轮轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时 r/m/mm/r 动辅助车左端 5度车刀 1200 15 攻丝设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称共页第页车间工序号工序名称材料牌号 9 铣 45 毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数锻造 110 设备名称设备型号设备编号同时加工件数铣床夹具编号夹具名称切削液通用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分 ) 准终单件工步号工步内容工艺装备进气凸轮轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时 r/m/mm/r 动辅助铣外花键槽成型刀 430 135 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称共页第页车间工序号工序名称材料牌号 10 钻 45 毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数锻造 110 设备名称设备型号设备编号同时加工件数钻铣床夹具编号夹具名称切削液钻铣夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分 ) 准终单件工步号工步内容工艺装备进气凸轮轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时 r/m/mm/r 动辅助钻外圆各轴颈处上的 430 135 3 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称共页第页车间工序号工序名称材料牌号 11 钻 45 毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数锻造 110 设备名称设备型号设备编号同时加工件数钻铣床夹具编号夹具名称切削液钻铣夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分 ) 准终单件工步号工步内容工艺装备进气凸轮轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时 r/m/mm/r 动辅助钻凸轮轴各轴颈上的设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称共页第页车间工序号工序名称材料牌号 12 钻 45 毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数锻造 110 设备名称设备型号设备编号同时加工件数钻铣床夹具编号夹具名称切削液钻铣夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分 ) 准终单件工步号工步内容工艺装备进气凸轮轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时 r/m/mm/r 动辅助钻右侧端面下方的 430 135 3 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称共页第页车间工序号工序名称材料牌号 14 磨 45 毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数锻造 110 设备名称设备型号设备编号同时加工件数外圆磨床夹具编号夹具名称切削液通用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分 ) 准终单件工步号工步内容工艺装备进气凸轮轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时 r/m/mm/r 动辅助粗磨外圆七处的 32外圆和 45的外圆外圆车刀 1500 18 1 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称共页第页车间工序号工序名称材料牌号 15 磨 45 毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数锻造 110 设备名称设备型号设备编号同时加工件数磨床夹具编号夹具名称切削液通用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分 ) 准终单件工步号工步内容工艺装备进气凸轮轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时 r/m/mm/r 动辅助精磨外圆 325的外圆及内端面磨砂轮 1500 18 1 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称共页第页车间工序号工序名称材料牌号 16 磨 45 毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数锻造 110 设备名称设备型号设备编号同时加工件数磨床凸轮磨床夹具编号夹具名称切削液通用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分 ) 准终单件工步号工步内容工艺装备进气凸轮轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时 r/m/mm/r 动辅助粗磨凸轮外圆各轴颈处磨砂轮 1500 18 1 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称共页第页车间工序号工序名称材料牌号 17 磨 45 毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数锻造 110 设备名称设备型号设备编号同时加工件数磨床凸轮磨床夹具编号夹具名称切削液通用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分 ) 准终单件工步号工步内容工艺装备进气凸轮轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时 r/m/mm/r 动辅助精磨凸轮外圆各轴颈处磨砂轮 1500 18 1 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期 1 机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称排气凸轮轴零件名称排气凸轮轴共 2 页第 1 页材料牌号 40 坯种类锻造毛坯毛坯外形尺寸 52毛坯件数每台件数备注工序号工名序称工序内容车间工段设备工艺装备备注 1 锻压锻造毛坯 2 热处理渗碳处理 3 车粗车外圆各轴颈处标卡尺 0圆车刀、外径千分尺 0 车精车外圆 1 至 6 处的外圆 32磨余量， 7 处的外圆轴颈处 32磨余量标卡尺 0圆车刀、外径千分尺 0 车粗车各凸轮轴颈处专用车床游标卡尺 0圆车刀、外径千分尺 0 车精车各凸轮轴颈处留磨余量专用车床游标卡尺 0圆车刀、外径千分尺 0 车车右端 7 处的 30 26 5 度弯头车刀 8 车车左端的孔 4 5 度弯头车刀 9 铣铣外花键 282 型铣刀 10 钻钻外圆轴颈上的七处的 7孔头孔钻头设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期 2 机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称排气凸轮轴零件名称排气凸轮轴共 2 页第 2 页材料牌号 40 坯种类锻造毛坯毛坯外形尺寸 52毛坯件数每台件数备注工序号工名序称工序内容车间工段设备工艺装备备注 11 钻钻凸轮轴颈上的共 12孔头孔钻头 2 钻钻轴颈七处的钻头 3 热处理表面淬火处理 14 磨粗磨外圆共 7 处的 32 及 45 的两侧面径千分尺、磨砂轮 15 磨精磨外圆共 7处的 32及 45两侧面厚度径千分尺、磨砂轮 16 磨粗磨各凸轮轴颈处的外圆砂轮 17 磨精磨各凸轮轴颈处的外圆厚度 16 砂轮 18 钳修去毛刺 19 抛光抛光处理抛光机 20 探伤表面磁粉探伤探伤仪 21 检验检验入库设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期毕业设计开题报告 1结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写 2000 字左右的文献综述：文献综述凸轮轴是汽车发动机配气机构中重要的零件，凸轮轴的结构设计与加工质量好坏，直接影响着发动机的性能。近年来，因环境保护的需要，正在开发低油耗、低污染的发动机。为了解决汽车尾气无污染排放问题，实现发动机的高转速、高输出功率，许多发动机采用多气门及配气相位、气门升程可变的结构，这就增加了气门弹簧的载荷。同时，为了降低油耗及摩擦损耗，凸轮与摇臂间采用滚子结构，凸轮与滚子的接触面形成高压力区，这对凸轮轴运动的平稳性、动平衡、耐磨性能及抗扭强度提出了更高的要求。另外，为了达到汽车轻型化、低成本的目的，在不影响各个零件性能要求的前提下，应该使零件尽可能简化加工、降低重量，材料使用也更趋合理。凸轮轴的构造凸轮轴的主体是一根与气缸组长度相同的圆柱形棒体。上面套有若干个凸轮，另一端与驱动轮相连接。凸轮的侧面呈鸡蛋形。其设计的目的在于保证气缸充分的进气和排气，尽可能在短时间内完成气门的开、闭动作。另外考虑到发动机的耐久性和运转的平顺性，气门也不能因开闭动作中的减速过程产生过多过大的冲击，否则就会造成气门的严重磨损、噪声增加或者其它严重后果。因此，凸轮和发动机的功率、扭矩输出以及运转的平顺性有很直接的关系。一般来说，直列式发动机中，一个凸轮就对应一个气门。 V 型发动机或水平对置式发动机则是每两个气门共享一个凸轮。而转子发动机和无阀配气发动机由于其特殊的结构，并不需要凸轮。为了实现轻量化，易于加工且低成本，以及发动机的高转速、高输出功率，发动机部件，尤其是凸轮轴的设计必须重新考虑，要求其结构紧凑、功能高度集中、重量轻，能承受更高的接触压力。在目前的凸轮轴应用中，已经将缸盖润滑系统集中于中空式凸轮轴，将实现缸内直喷的燃油泵驱动组件在凸轮轴上实现，将变正时气门 )在凸轮轴尾端使用。在配气机构中，对凸轮轴各个部位的性能要求是不同的。对于凸轮和燃油泵驱动轮，要求耐磨损、耐胶着、耐点蚀；对于轴颈要求滑动性能好；对于轴则要求刚性、弯曲、扭转性能好 1 凸轮轴的国内外发展趋势金属、塑料复合凸轮轴已在美国应用。将粉末金属成型并经磨削加工的凸轮片和中空钢轴放入模具内 ,在中空轴周围注射塑料。凸轮片和轴之间不再有金属直接接触 ,而是由塑料固定形成一体。这种凸轮轴的成本及重量均可减少 40%,可降低发动机噪声 ,加工准备时间由原来的几小时缩短至几分钟。装配式凸轮轴目前以较快的速度发展 ,主要应用于高性能发动机上。目前 ,世界上许多汽车工业发达的汽车制造厂正在越来越多使用装配式凸轮轴制造新技术 ,但因技术掌握的程度、方法不同 ,使用装配式凸轮轴的种类也不同。日本日野自动车工业株式会社在 20世纪 90年代初开发了热套和焊接组合的生产方式 ,凸轮采用碳钢 ,用冷精锻方法制造 ,轴颈采用高频淬火钢管制成 ,轴则采用冷拔碳钢管。日本丰田汽车公司也有相似的生产方式。日本精工株式会社用扩管法生产凸轮轴 ,产品的刚度较铸造产品提高 ,累计生产已达 300 万根。日本柱塞环株式会社从20世纪 80年代中期开始生产烧结连接式凸轮轴 ,1992年开始生产专门用于低能耗发动机的凸轮轴 ,凸轮采用烧结合金 ,具有非常好的耐磨损及耐点蚀性能。目前已生产了 750 万根。从 20 世纪 90 年代中期该公司开始研制刮削连接式凸轮轴。美国司、司、司、通用汽车公司、福特汽车公司都已将装配式凸轮轴应用于生产之中。德国的大众汽车公司、奔驰汽车公司、司 ,英国的 T&司、司也都先后开发研制了装配式凸轮轴的生产工艺及设备。目前在我国仅上海大众汽车公司有 1 条生产装配式凸轮轴的生产线 ,其他企业还处于空白阶段。个别单位曾经研制了烧结连接式凸轮轴 ,但都没有实用化。吉林大学对装配式凸轮轴已经研制开发了多年 ,重点针对滚花连接方式进行了研究 ,对连接机理进行了探讨 ,应用计算机模拟方法对连接部位工作状态的应力应变做了模拟研究 ,并对装配力做了不同情况的试验分析。在连接试验的基础上开发了自动化装配机。装配式凸轮轴已发展二十多年 ,除了上述的方法外 ,正大力开发应用复合材料 ,例如陶瓷材料等制造凸轮轴。随着装配式凸轮轴生产技术的提高 ,性能更好、成本更低、技术多样化的装配式凸轮轴将会涌现出来 3。 1981 年 7 月 ,日本丰田汽车公司宣布 ,世界第 1 个粉末冶金技术制成粉末烧结结中空整体凸轮轴 ,已大量用于直列式死缸发动机 ,粉末烧结整体中空凸轮轴是由 8 个凸轮片、 5 个轴颈、 1 个齿轮、 2 个燃料泵凸轮、 1 个前轴颈、 1 根钢管 18 个零件组合烧结而成。粉末烧结整体中空凸轮轴的制造工艺是 :将与烧结和模锻的粉末凸轮片、齿轮、轴颈嵌入或压入钢管轴上 ,然后对粉末凸轮进行正式烧结 (1100e、 30解氨 )。同时以纯铜为钎料 ,将轴颈、齿轮钎焊在钢管轴上。烧结时 ,粉末合金中的分生成液相 ,使凸轮片生产收缩和扩张粘结于钢管轴表面。矫直 ,检验后 ,经精加工 ,即制成烧结中空整体凸轮轴。烧结中空整体凸轮轴与铸铁凸轮轴相比的技术经济指标效果 :1)质量减轻了 26%。 2)实际发动机的电动回转试验表明 ,烧结合金凸轮轴的磨损仅为原用冷铸铁的 1/7。 3)烧结合金凸轮轴的外形接近最终形状 ,磨削加工量小 ,因此 ,凸轮轴磨床可减少 20%,不需要钻油路。 4)钢管轴内孔可用作发动机油的主通路。发动机油通过凸轮内孔 ,由汽缸组供给凸轮、轴颈、燃料泵凸轮及驱动齿轮的分配器 ,并通过轴颈将油供给余隙调节器。因此 ,不再需要输油管 ,润滑系统可大大简化。凸轮轴的机械加工量可大大减4。日本精工株式会社采用内高压轴管扩径连接 ,生产的凸轮轴累计已达 300 万根 ,产品的刚度较铸造凸轮轴提高。日本丰田汽车公司也有相似的生产方式。上海通用汽车公司采用耐磨烧结铁基合金材料凸轮与空心轴体通过机械扩径来实现联接 ,用于轿车中空装配式凸轮轴生产。德国蒂森克虏伯普里斯坦公司采用轴向滚花连接方式 ,以 1200 万根中空装配式凸轮轴的年产量成为全球市场的领导者。在国内 ,吉林大学对滚花连接技术进行了深入研究 ,并开发了中空装配式凸轮轴新型滚花连接技术与三轴配机 (专利技术 )。在汽车领域 ,中空装配式凸轮轴新技术已在高性能的发动机上得到应用。美国福特汽车公司的 0 汽油机 (2 缸 )顶置式凸轮轴 ,通用汽车的油机 (直列 4 缸 )顶置式凸轮轴和3100油机 (V 型 6 缸 )顶置凸轮轴 ,日本日野公司的列柴油机 (直列 4缸和 6 缸 )顶置式凸轮轴 ,上海通用汽车公司的别克发动机顶置式凸轮轴 ,均采用中空装配式凸轮轴 5。国内外生产凸轮轴的材质很多 ,有 45 钢、球墨铸铁、合金铸铁。目前 ,常使用的铸造方法是壳型铸造 ,其中包括铁型覆砂 6壳型填铁丸两种铸造工艺 ,其他还有如消失模铸造等。壳型铸造是 20 世纪 40 年代由德国约翰尼斯克朗宁 (明的 ,亦称为克朗宁法 8壳型铸造生产的铸件具有表面粗糙度低 ,尺寸精度高等优点 ,能够满足冷铁多 ,形状复杂的零件的铸造 ,适用于凸轮轴、曲轴等轴类零件的生产 ,在世界上属先进工艺 ,具有很广阔的应用前景。清华大学李双寿等人研究了球铁凸轮轴的激光表面处理 11,发现经过该技术处理之后 ,球铁凸轮轴的表层由外而内分别是熔凝层、淬硬层和基体 ,并且其硬度均大于 58接处的硬度也没有降低。人研究了激光表面处理在所有的铸铁、中碳钢以及工具钢中的应用 ,指出材料的淬透性和硬度等都受到激光处理的一些可变参数的限制 ,比如能量大小、光束直径、光束形状、扫描速度以及聚焦条件等的限制 12 在国外 ,人 14，通过试验研究发现灰铸铁和具有球状石墨的高强铸铁不适合于使用重熔工艺来进行表面强化 ,其原因有 3 点 :1)产量大幅度降低 ;2)熔池内的碳没有完全分解 ,耐磨性降低 ;3)钨电极消耗太大。他们指出用蠕墨铸铁来代替灰铸铁和具有球状石墨的高强铸铁效果更好 ,还指出参数的变化会影响激冷层中片状渗碳体的分布。 2005 年英国哥伦比亚大学授又将以前只是应用于精炼的电渣冶炼重熔法和真空电弧重熔法成功应用于工业纯铁生产的凝固控制阶段 15. 参考文献： 1邢铭 J2013（ 15）： 362郝军清 J2006,6. 3杨慎华 J2004,25(2). 4乔健 J2007,31(1):4. 5黄列群 ,潘东杰 J2006(3):126李晓东 J2002(8):697981(11):7078李平 ,蔡启舟 ,魏伯康 J程 ,2003(4):19李平 ,魏伯康 ,段汉桥 ,等 J2003(4):110李双寿 ,陆劲昆 ,边庆月 ,等 J2005,30(2):411 M , S , N . by . 1996,38(1151212 , , K . of . at 1999,91:2913刘佑平 14N , N , I . of of J. 996,38(9210):44015. i J. ,2005,4130 毕业设计开题报告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：排气凸轮轴零件设计的任务是让我们综合运用我们所学的机械设计基础、数控编程、术、机械制图、机械制造原理、机械加工、机械制造工艺等知识，来完成凸轮轴零件的三维造型设计、凸轮轴零件工艺规程文件编制、相关数控程序编制和相关夹具的设计。通过这一环境的训练，使我不但更加深入了解毕业设计的基本理论、基本知识、而且学会使用这些理论、基本知识去了解解决工程中的问题。这次毕业设计的目的就是要对机械零件的加工设计制造过程有所了解，也是为了巩固所学的关于机械设计加工的理论知识 ,培养分析和解决问题的能力 ,提高自己的设计能力和创新设计能力。凸轮轴凸轮轴的零件分析在选择各表面、孔及槽的加工方法时，要考虑加工表面的精度和表面粗糙度要求，根据各加工表面的技术要求，选择加工方法及分几次加工；要根据生产类型选择设备，在大批量生产中可采用高效率的设备。在单件小批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法。如、柴油机连杆小头孔的加工，在小批量生产时，采用钻、扩、铰加工方法；而在大批量生产时采用拉削加工；要考虑被加工材料的性质，例如：淬火钢必须采用磨削或电加工；而有色金属由于磨削时容易堵塞砂轮，一般都采用精细车削，高速精铣等；要考虑工厂或车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有加工方法和设备，推广新技术，提高工艺水平；此外，还要考虑一些其它因素，如加工表面物理机械性能的特殊要求，工件形状和重量等。凸轮轴的技术要求 1）支承轴颈的尺寸精度及各支承轴颈间的同轴度。 2）止推面对于支承轴线的垂直度。 3）凸轮轴基面的尺寸精度和相对于支承轴颈的轴线的同轴度。 4）凸轮的位置精度。 5）凸轮的形状精度。凸轮轴的重要加工工艺加工中心孔的刀具一般都采用标准中心钻 (特殊中心孔区别对待 ),工艺安排上分 2 次进行 :热处理之前和热处理之后。此道工序的关键是控制好 60b 的定位锥面的公差(?15c?20c),且需用专用工具 (模拟后续机床的定位顶针 )进行全数检查 ,以控制凸轮轴的轴向开档精度 (要求 ?防止凸轮铣时出现未铣出的毛边。感应淬火时应根据不同的工件材质。在满足硬度要求的前提下找出淬火的边界条件 ,控制输出的最大最小电压、电流范围 ,同时控制淬入液的浓度、流量和温度 ,并定期对淬火液的冷却速率进行分析 ,以此作为更换淬火液的依据。随着磨削余量的减少和磨削速度的提高 (由传统的 3560m/s 发展到 125200m/s)使用高速磨削将是必然的趋势。对树脂结合剂的刚玉、碳化硅、立方氮化硼磨料的砂轮 ,其使用速度可达 125m/s;陶瓷结合剂砂轮磨削速率可达 200m/s。对于选用砂轮进行磨削 ,要求注意选配合适的砂轮宽度、浓度、硬度和切削液。正确选择切削液种类和冷却工艺参数 ,对砂轮在磨削过程中的机械磨损、化学侵蚀和热损伤的程度将产生非常大的影响。尤其是在凸轮轴上同时具有凹面凸轮 (也被称作负曲率半径 (轮 )的情况下 ,设备供应商一般都建议采用双磨头全数控磨床。关于凸轮的磨削工艺设计 ,一般用户依托设备供应商解决。供应商根据用户提供凸轮的 0b360b 的离散点 ,通过选用恰当的数控系统 ,主要解决 :1)将离散点变成连续的封闭曲线。 2)将生成曲线转

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