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分析不同磨削技術對凸輪軸加工的影響（立式/臥式）

2021-04-14 來源：

5752

       近年來國內汽車工業(yè)的發(fā)展迅速，對發(fā)動機及其零部件的性能、技術水平、質量和產量等方面均提出了許多新的要求。凸輪軸是內燃機進、排氣系統(tǒng)的關鍵零件之一，整個進、排氣系統(tǒng)是由凸輪軸驅動。由于凸輪軸具有形狀復雜、剛性差、加工精度要求高等特點，一直是汽車內燃機零部件制造的難點之一。而磨削是凸輪軸加工的關鍵工序之一，在加工工藝中處于重要地位。磨削的質量影響到整根凸輪軸乃至發(fā)動機的性能。

        立式磨削

       1 、立式磨削原理分析

        傳統(tǒng)的凸輪軸磨削是采用機械靠模仿型磨削法。一般采用臥式磨床，凸輪軸撓曲變形較大，加工精度較低。

       與臥式磨削不同，立式磨削是將工件豎直固定在機床底座內的一個旋轉卡盤上，磨削主軸豎直布置，從工件上方開始作上、下運動，從而實現工件的磨削加工。如圖1所示：

圖1 立式磨削與臥式磨削原理對比圖

     

圖2 立式磨削示意圖

       2、 立式磨削優(yōu)勢分析

       (1)工件垂直放置，克服自重導致的變形

       在臥式磨削中，工件水平安裝，凸輪軸會因自重而產生彎曲變形，如圖3所示：

圖3 立式磨削示意圖

       立式磨削相對臥式磨削夾緊力較小，產品在夾緊后的變形量小，在磨削完成工件自由回彈后，產品依然能保證精度。

       (2)雙軸磨削，克服法向力

       立式磨床采用雙軸模式，法向力可以互相抵消。普通磨削時加在工件上的主要力是法向力，多數情況下法向力是切向力的3至4倍。當兩個砂輪對置時，法向力可以互相抵消，如圖2所示。通過兩個砂輪的逆向旋轉，由法向力造成的扭矩也互相抵消，當工件只是通過頭架側的摩擦力帶動時，這種抵消效應的優(yōu)勢會更加明顯。

       (3)便于裝卸，提率

       立式磨削相對于臥式磨削裝卸工作更為簡便，能夠提高裝卸作業(yè)的效率，縮短作業(yè)時間。

       3、結論

       立式磨床采用工件豎直安裝的裝夾方式，攻克細長軸類磨削中重力對精度影響的工藝難題攻克了細長桿類零件加工中因工件自重和切削力導致產品變形這一難題。通過雙軸磨削克服磨削法向力減少加工中因磨削力導致的產品變形，提高了磨削效率。立式磨削技術，可以實現凸輪軸的高精度加工，減輕工人工作強度，節(jié)約生產成本，將在凸輪軸的加工中得到更為廣泛的應用。


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