[发明专利]柴油机凸轮轴机械加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种柴油机凸轮轴机械加工方法，应用于柴油机加工领域。

背景技术

柴油机凸轮轴的一般结构如附图所示，包括轴承档、凸轮档、齿轮档。柴油机凸轮轴的加工，传统的工艺流程是在粗磨轴承档、齿轮档、凸轮档后，对齿轮档滚齿，然后对轴承档、齿轮档及凸轮档一次性进行表面高频淬火，最后再半精磨、精磨凸轮档和轴承档并进行磁粉探伤。由于凸轮档外形为“心”形柱面，而高频淬火的感应圈为圆形，因此，在进行凸轮档表面高频淬火时，凸轮档外形柱面各方向会产生不均匀的变形，从而引起凸轮轴各轴承档、凸轮档及齿轮档轴线的不同轴，而凸轮轴淬火后，仅对凸轮档和轴承档进行半精磨和精磨，对齿轮档外圆和齿部并没有进行磨削加工，因此，造成了齿轮外圆跳动超差，装配后引起凸轮轴齿轮与机油泵齿轮啮合运动时产生异响，加速齿轮和机油泵轴等的磨损。如果要对齿轮档外圆和齿部进行磨削加工，不仅需要大的设备投资，而且磨齿的效率相当低下，大大影响了生产批量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服目前柴油机凸轮轴的加工方法中齿轮外圆跳动超差或者如增加对齿轮档外圆和齿轮的磨削，势必加大投资、影响生产成本和效率的不足之处，提供一种新的加工方法，应用该方法加工柴油机凸轮轴，既能提高齿轮加工精度，保证其使用性能和使用寿命，又不增加生产成本，不降低生产效率。

本发明的技术方案是：柴油机凸轮轴机械加工方法，包括对凸轮轴上的轴承档、凸轮档、齿轮档进行粗磨、滚齿、表面高频淬火，精磨等主要工序，改进之处是所述表面高频淬火工序分成两步进行，即先对轴承档、凸轮档进行表面高频淬火，在齿轮档滚齿后再单独对齿轮档进行表面高频淬火，该工艺整个流程为：粗磨轴承档、凸轮档——对轴承档、凸轮档进行表面高频淬火——磨齿轮档并进行齿轮档滚齿——单独对齿轮档进行表面高频淬火——半精磨、精磨凸轮档和轴承档并进行磁粉探伤。

工艺流程改进后，由于在轴承档、凸轮档进行表面高频淬火后对齿轮档进行磨削并滚齿，保证了齿轮档轴线与凸轮轴公共轴线的同轴度，而且由于齿轮档为规则的圆柱面，因此对齿轮档表面高频淬火后，齿轮的齿部形状和齿轮档轴线与凸轮轴公共轴线的同轴度基本没有变化，所以，也就保证了半精磨、精磨凸轮档和轴承档后，凸轮轴各轴承档、凸轮档及齿轮档轴线相互间的同轴度。从而提高了齿轮加工精度，保证其使用性能和使用寿命。采用该加工工艺，不需要新的设备投资，基本上不增加工时，因此不影响生产成本和生产效率.

附图说明

附图为本发明所加工的柴油机凸轮轴结构简图。

具体实施方式

以380柴油机凸轮轴为例，它的毛坯是精选的45号钢型材。本发明的加工工艺的主要工序流程为：钻凸轮轴毛坯两端中心孔→粗车凸轮轴各档外圆→凸轮轴调质处理→半精车、精车凸轮轴各档外圆→粗磨轴承档外圆→车削凸轮档凸轮→粗磨凸轮档凸轮→将凸轮轴穿过与凸轮轴径向尺寸相匹配的感应加热圈内孔(感应加热圈的内径一般比凸轮轴径向尺寸大5-6毫米)，垂直安装于30KHZ的超音频淬火机床的上下两顶针之间，按从下至上的顺序，先逐一对凸轮档凸轮加热并喷水淬火，再逐一对轴承档外圆加热并喷水淬火→磨齿轮档外圆至尺寸→齿轮档滚齿→将凸轮轴穿过与凸轮轴径向尺寸相匹配的感应加热圈内孔，垂直安装于30KHZ的超音频淬火机床的上下两顶针之间，对齿轮档齿轮部分加热并喷水淬火→半精磨、精磨凸轮档凸轮至尺寸→半精磨、精磨轴承档外圆至尺寸→凸轮轴磁粉探伤。