发动机凸轮轴加工专用夹具开发及凸轮加工的设计
摘 要
凸轮轴是发动机配气系统中极为重要的零件，其各项性能也成为制约发动机的工作的主要因素之一。为提高凸轮轴的性能，各发动机制造企业在设计和加工工艺方面采取了一系列措施，如：零件的结构、尺寸；零件毛坯的选材与热处理工艺…经过了诸多措施的实施，汽车凸轮轴各项性能较从前来说有了质的飞跃，但新问题应运而生：凸轮轴的加工难度大大增加，这对生产厂家的专业化程度无疑是一个严峻考验。
目前，大部分发动机制造企业都采用整体式凸轮轴，其材料有的采用中低碳合金锻钢（经高频淬火），有的采用球墨铸铁。整体式凸轮轴加工工艺包括粗加工、半精加工和精加工。生产中采用自动线多工位机床，设备投资较大，生产线占地面积多，生产成本较高。对此，有相当一部分设计者提出了“装配式凸轮轴”。装配式凸轮轴，就是将原本整体化的凸轮轴设计分解为由若干零件装配的凸轮轴部件。实践证明，该设计方案降低了加工难度，但对改造后的凸轮轴各零件间存在间隙，并且在装配时会因各种因素而产生误差，因此，《装配式凸轮轴》方案不能为广大发动机制造商所采纳。此后，众多设计人员开始把目光转向提高整体式凸轮轴加工的效率。由于传统的凸轮轴加工采用磨削，因此，四坐标凸轮轴磨床、CBN砂轮，凸轮轴CBN磨削技术相继诞生。而这些技术均围绕着一个中心：专用机床。
事实证明，专用机床较普通机床在价格上相差许多。机床的科技含量越高，其价格就越昂贵，这实际是提高了其加工产品的成本。
在综合分析凸轮轴加工技术的领域知识及信息需求与处理需求的基础上，1.以仿形加工为平台，通过分析设计提出了改变汽车凸轮轴的凸轮部位传统加工方式，采用专用夹具配合数控铣床加工，从而降低了凸轮轴的生产成本。2.提出数控机床加工过程中的“人机配合”，在编程时将手动控制考虑在加工过程中，大大降低了对数控编程及机床硬件配置的要求。
专用夹具的设计与开发、数控机床手动元件在数控加工过程中的充分利用等将是今后继续研究的方向。
关键词：凸轮轴加工 专用夹具 以靠模仿形加工原理为指导思想 人机配合
目 录
摘 要 I
1 绪 论
1.1 本课题的来源、目的及意义 (1)
1.2 课题背景及国内外研究现状 (1)
1.3 本课题研究的主要内容 (10)
2 凸轮轴的凸轮仿形加工与专用夹具
2.1 概述 (11)
2.2 凸轮轴加工专用夹具的结构与分析 (11)
2.3 使用专用夹具加工凸轮 (15)
2.4 性能分析与评价 (18)
2.4 小结 (18)
3 结论与展望
3.1 本文总结 (19)
3.2 将来展望 (19)
致 谢 (20)
参考文献 (21)
参考文献
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