車銑技術凸輪軸加工工藝分析

聶洪軒

摘 要：相比于傳統的零件加工工藝，車銑技術凸輪軸加工工藝具有明顯的應用優勢，非常受到機械加工企業的青睞。文章就此展開了討論，先是分析了車銑技術凸輪軸加工工藝的定義、特點、優勢，然后詳細闡述了車銑技術凸輪軸加工工藝的設計。

關鍵詞：車銑技術;凸輪軸;加工工藝;分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.23.022

凸輪軸是發動機的重要組成零件，對發動機的進排氣性能影響比較大。若要提高發動機的使用性能，延長發動機的使命壽命，就要提高凸輪軸的使用性能。但凸輪軸結構復雜，如要提高其使用性能就應保證選擇合適的加工工藝，提升凸輪軸的加工精度。車銑技術就是一種高效的加工容易，不僅能縮短加工時間，而且還能提高加工效率，保證凸輪軸的加工質量。所以，應加大車銑技術凸輪軸加工工藝的分析。

1 車銑技術凸輪軸加工工藝

車銑技術是車削加工、銑削加工的復合。但并不是兩種工藝的相加，而是兩者融合之后產生的一種新型切削技術。因為它去除了車刀、車架，增加了車削主軸。也就是將車削主軸與銑刀主軸結合在一起。其技術特點包括：第一，進行一次裝卡工件，就可完成多道加工工序。這樣能減少工件定位誤差，進一步提高加工進度。第二，不再需要頻繁添加原料、裝夾，能有效提高加工效率。第三，可高速切削。第四，銑刀刀刃較多，可延長銑刀的使用壽命，減少刀具磨損，并保證切削效率。第五，可進行復雜工件的加工。

凸輪軸是一種細長型的零件，輪廓型面復雜，且剛性差。若加工不當，很有可能造成凸輪軸的燒傷、彎曲、變形等。這就給凸輪軸加工工藝提出了更高的要求。尤其是在汽車行業快速發展的背景下，凸輪軸的加工工藝要求越來越高。如今，有些廠家對凸輪軸的輪廓精度要求已經達到了±0.02毫米。而應用車銑技術正能滿足一凸輪軸的加工需求，且具有明顯的應用優勢。第一，若采用CNC車銑復合加工技術，可一次裝夾，完全加工，從而有效提高加工效率。第二，無需凸輪軸高速旋轉也可加工。而凸輪軸的低速運轉能消除因工件偏心而產生的振動。第三，可有效減少切削熱，保證凸輪軸加工質量。總之，車銑技術凸輪軸加工工藝是一種非常有效的加工工藝，能有效保證凸輪軸的加工質量，從而達到凸輪軸的設計標準。

2 車銑技術凸輪軸加工工藝設計

結合實際生產，設計車銑技術凸輪軸加工工藝不僅可以充分發揮出車銑技術凸輪軸加工工藝的優勢，而且還能進一步優化加工流程，提供加工效率，保證加工質量。對此，可從以下幾個方面入手：

2.1 選擇車銑加工定位基準

對于軸類零件來說，其設計基準就是軸線。在車銑技術凸輪軸加工工藝中，也應重視基準的定位，合理選擇軸線。與傳統凸輪軸加工工藝不同的是車銑技術凸輪軸加工工藝是一次裝夾，完全加工，只需進行一次基準定位即可。

就車銑加工凸輪軸來說，其中心車床中除了X、Y、Z軸，還有B軸、C軸。其中B軸可控制Z-X軸，C軸是銑削軸。所以，在車銑加工車床中，應一次完成B軸的樁卡定位。這樣就能進行后續的加工。而且車銑機床不存在較大的定位誤差，相對來說，其加工進度也比較高。若是在車銑加工中心進行工件切削，就可以靈活控制車削、銑削加工的幾何誤差。

2.2 車銑技術凸輪軸加工工序

凸輪軸的加工精度要求比較高。傳統加工工藝是無法通過一道工序完成加工的。但是應用車銑技術可以車代磨，一次裝夾就能完成銑削、車削、鉆孔、擴孔等工序的加工。同時，再結合參數、程序調整就能完成凸輪軸加工。

但從理論上，而將車銑技術凸輪軸加工分為粗加工、半精加工、精加工三個階段。粗加工的內容是進行車軸端面、主軸頸、凸輪等的粗加工。此時，機床應具有良好的剛性、振動性。在實際加工中，還可調整才切削參數、靈活選擇刀具，進而提高加工效率、減少刀具磨損，最終保證凸輪軸的加工質量。半精加工的內容是凸輪表面、車主軸頸、支撐軸頸的半精加工。其中最關鍵的是支撐軸徑的半精加工。在這一環節需要注意可盡量減少工序的加工余量，并提高單層切削厚度的質量。精加工的主要內容是銑削凸輪。為了提高銑削凸輪的精度，需科學調整加工參數。總之，不同加工階段的加工內容不同，采取的加工方法也有所不同。

2.3 車銑技術凸輪軸加工工序安排

合理安排加工工序，不僅能提高加工效率，而且還能提高加工質量。但施工工序的安排需結合凸輪軸加工實際。

對此，可按照以下順序安排加工工序。第一，進行鍛坯。也就是對沒有深加工過的毛坯產品進行鍛造。第二，調質熱處理，主要就是通過淬火、高溫回火，進行工件處理，從而提升工件的機械性能。第三，粗加工，主要包括端面的車銑加工、中心孔鉆取、車主軸頸粗加工、車槽粗加工。第四，再次進行中頻淬火。也就是將工件放置在感應線圈內，并通電使感應線圈產生磁場，進而使工件產生感應電流。這時工件表面的溫度就會明顯升高，再在線圈下部噴水，就可改變工件的表明性質。第五，半精加工。主要就是進行凸輪粗銑、油孔鉆削等。第六，中頻淬火機床。主要就是進行機床的中頻淬火。第七，精加工。主要包括加工機床的車銑、凸輪的精銑。第八，清洗。就是對凸輪軸零件進行清洗。第九，檢測。對凸輪軸的結構、性能進行檢測，確認其是否滿足設計要求。

2.4 車銑技術凸輪軸加工工藝參數選擇

首先，需選擇合適的刀具。可依據凸輪軸的實際加工要求，選擇刀具，以避免刀具與工件碰撞、刀具折斷等問題的出現。結合凸輪軸加工工藝來看，其工藝重點包括凸輪軸主軸頸、凸輪。其中凸輪軸主軸頸的加工刀具可選擇外圓車刀。而凸輪的加工刀具選擇還需結合凸輪輪廓特點。其次，應合理選擇導入切入點。盡量保證選擇的切入點不會造成刀具損壞、扎刀等問題的發生。比如對于圓柱形毛坯的加工，可選擇其升程最大點為切入點。另外，需要注意的是選擇的切入點、切除點還應在某個階段存在重合部分。最后，還應合理選擇切削用量。即選擇切削速度、進給量、切削深度等。具體可結合加工實際情況。

綜上所述，在應用車銑技術凸輪軸加工工時，應先設計其加工工序，并合理安排其加工順序，最后再結合實際合理選擇工藝參數。只有這樣提高工藝的應用效率，保證加工精度。

參考文獻：

[1]胡傳松.基于車銑技術凸輪軸加工工藝的研究[J].內燃機與配件，2018（14）：99-100.

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