[发明专利]一种小凹面凹腹凸轮轴的磨削加工方法

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种小凹面凹腹凸轮轴的磨削加工方法，尤其适用于凹腹处曲率半径25～80mm的小凹面凹腹凸轮轴的磨削加工。

背景技术

传统意义上的发动机凸轮轴形面都是外凸形，但是随着发动机动力的提高以及对燃油利用率的提高需求，供油系统的凸轮轴在升程段已大量采用凹腹截面形状，这种凹腹结构的凸轮轴具有压力建立快的特点，可防止二次喷油，从而降低了油耗。

对于凹腹凸轮轴的磨削方法及装置，目前公知的技术均采用旋转转台结构，不仅结构复杂，而且由于其转动精度对磨削精度影响很大，不能满足小凹面凹腹凸轮轴的磨削精度要求。另外，根据有关资料显示，在德国肖特CF61-CBN1500型号的凹腹凸轮轴数控磨削机床中，最小磨削凹腹半径为80mm，但对于凹腹半径小于80mm的小凹面凹腹凸轮轴的磨削方法及装置，目前在公开发表的专利及文献资料中未见报道。因此，对于曲率半径小于80mm的小凹面形面的凹腹凸轮轴，为达到其数控精密磨削加工精度，并保证小凹面凹腹凸轮轴高精度、高效率的多品种、批量化加工需求，必须设计出新的小凹面凹腹凸轮轴磨削加工方法。

发明内容

小凹面凹腹凸轮轴(在同一个凸轮轮廓上，既有轮廓曲率半径为正值，又有轮廓曲率半径为负值的凸轮)简图如图1所示。

为解决小凹面凹腹凸轮轴磨削加工技术难题，本发明提供一种小凹面凹腹凸轮轴的磨削加工方法，可对凹腹曲率半径25～80mm的凸轮轴进行凹面磨削及整个凸轮曲面的精磨。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：采用大小砂轮组合结构，使用两个不同半径的砂轮加工凹腹面，通过直线运动互换大小砂轮工作位置，用大砂轮对凸轮形线进行精磨和半精磨，然后用小砂轮进行凹面磨削及整个凸轮曲面的精磨。其特征是：该大小砂轮组合结构包括床身、安装在床身上的用于装夹凸轮轴工件的头架和尾架以及安装在床身上的砂轮进给滑座；在砂轮进给滑座上固定安装有大砂轮、大砂轮驱动电机及小砂轮支架，砂轮进给滑座由数控滑台驱动；在小砂轮支架上安装有导轨；小砂轮、小砂轮驱动电机及小砂轮滑块安装在小砂轮滑板上，小砂轮滑板可在线性制动器的驱动下沿导轨上下滑动。

线性制动器的固定端与小砂轮支架固定连接。线性制动器的运动端与小砂轮滑板连接。定位螺钉安装在小砂轮支架上，紧定螺钉安装在小砂轮支架上，线性制动器的运动端可带动小砂轮滑板运动至定位螺钉位置端。通过锁紧紧定螺钉可固定小砂轮滑板与小砂轮支架的相对位置，保证加工稳定性及精度要求。

小砂轮为Φ50mm砂轮，与小斜齿轮固定联接，小斜齿轮与大斜齿轮相互啮合，大斜齿轮与小多楔皮带轮固定联接，小多楔皮带轮与大多楔皮带轮通过多楔皮带传递旋转运动，大多楔皮带轮安装在小砂轮驱动电机的输出轴上。小砂轮驱动电机通过大多楔皮带轮带动小多楔皮带轮旋转，小多楔皮带轮与大斜齿轮一同转动，大斜齿轮带动小斜齿轮旋转，小斜齿轮带动小砂轮旋转。斜齿轮传动冲击较小，承载能力强，保证了小砂轮磨削加工时传动平稳。

采用上述技术方案对小凹面凹腹凸轮轴进行数控磨削加工时，用大砂轮粗磨和半精磨，用小砂轮进行精磨和凹面磨削。在大砂轮的前上方有一个可上下运动的小砂轮，通过线性制动器可驱动小砂轮滑板上的小砂轮上下运动，大砂轮工作时小砂轮停在上方，小砂轮工作时，线性制动器驱动小砂轮滑板向下运动至小砂轮工作位置处。大砂轮和小砂轮分别由单独的三相异步电动机驱动，通过数控加工程序控制大小砂轮工作时间，实现小凹面凹腹凸轮轴加工，并避免大小砂轮干涉。

本发明的有益效果是：

1、可实现大小砂轮转换磨削小凹面形面的凹腹凸轮轴，特别是曲率半径25～80mm的凸轮轴，解决了小凹面形面凹腹凸轮轴的加工技术难题，降低了小凹面形面凹腹凸轮轴的加工成本，提高了加工精度和生产效率。

2、利用Φ50mm小砂轮可以解决小凹面凹腹凸轮轴磨削加工的外形精度和表面精度。

附图说明

图1为小凹面形面凹腹凸轮轴简图。

图2为本发明实施例的双砂轮结构示意图。

图3为图2的右视图。

图4为图3的A-A剖视图。

图5为图3的B-B剖视图。