專利名稱：一種小凹面凹腹凸輪軸的磨削加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種小凹面凹腹凸輪軸的磨削加工方法，尤其適用于凹腹處曲率半徑 25 80mm的小凹面凹腹凸輪軸的磨削加工。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)意義上的發(fā)動機凸輪軸形面都是外凸形，但是隨著發(fā)動機動力的提高以及對燃油利用率的提高需求，供油系統(tǒng)的凸輪軸在升程段已大量采用凹腹截面形狀，這種凹腹結(jié)構(gòu)的凸輪軸具有壓力建立快的特點，可防止二次噴油，從而降低了油耗。對于凹腹凸輪軸的磨削方法及裝置，目前公知的技術(shù)均采用旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)，不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且由于其轉(zhuǎn)動精度對磨削精度影響很大，不能滿足小凹面凹腹凸輪軸的磨削精度要求。另外，根據(jù)有關(guān)資料顯示，在德國肖特CF61-CBm500型號的凹腹凸輪軸數(shù)控磨削機床中，最小磨削凹腹半徑為80mm，但對于凹腹半徑小于80mm的小凹面凹腹凸輪軸的磨削方法及裝置，目前在公開發(fā)表的專利及文獻資料中未見報道。因此，對于曲率半徑小于 80mm的小凹面形面的凹腹凸輪軸，為達到其數(shù)控精密磨削加工精度，并保證小凹面凹腹凸輪軸高精度、高效率的多品種、批量化加工需求，必須設(shè)計出新的小凹面凹腹凸輪軸磨削加工方法。

發(fā)明內(nèi)容
小凹面凹腹凸輪軸(在同一個凸輪輪廓上，既有輪廓曲率半徑為正值，又有輪廓曲率半徑為負值的凸輪)簡圖如圖1所示。為解決小凹面凹腹凸輪軸磨削加工技術(shù)難題，本發(fā)明提供一種小凹面凹腹凸輪軸的磨削加工方法，可對凹腹曲率半徑25 80mm的凸輪軸進行凹面磨削及整個凸輪曲面的精磨。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是采用大小砂輪組合結(jié)構(gòu)，使用兩個不同半徑的砂輪加工凹腹面，通過直線運動互換大小砂輪工作位置，用大砂輪對凸輪形線進行精磨和半精磨，然后用小砂輪進行凹面磨削及整個凸輪曲面的精磨。其特征是該大小砂輪組合結(jié)構(gòu)包括床身、安裝在床身上的用于裝夾凸輪軸工件的頭架和尾架以及安裝在床身上的砂輪進給滑座；在砂輪進給滑座上固定安裝有大砂輪、大砂輪驅(qū)動電機及小砂輪支架，砂輪進給滑座由數(shù)控滑臺驅(qū)動；在小砂輪支架上安裝有導(dǎo)軌；小砂輪、小砂輪驅(qū)動電機及小砂輪滑塊安裝在小砂輪滑板上，小砂輪滑板可在線性制動器的驅(qū)動下沿導(dǎo)軌上下滑動。線性制動器的固定端與小砂輪支架固定連接。線性制動器的運動端與小砂輪滑板連接。定位螺釘安裝在小砂輪支架上，緊定螺釘安裝在小砂輪支架上，線性制動器的運動端可帶動小砂輪滑板運動至定位螺釘位置端。通過鎖緊緊定螺釘可固定小砂輪滑板與小砂輪支架的相對位置，保證加工穩(wěn)定性及精度要求。小砂輪為Φ 50mm砂輪，與小斜齒輪固定聯(lián)接，小斜齒輪與大斜齒輪相互嚙合，大斜齒輪與小多楔皮帶輪固定聯(lián)接，小多楔皮帶輪與大多楔皮帶輪通過多楔皮帶傳遞旋轉(zhuǎn)運動，大多楔皮帶輪安裝在小砂輪驅(qū)動電機的輸出軸上。小砂輪驅(qū)動電機通過大多楔皮帶輪帶動小多楔皮帶輪旋轉(zhuǎn)，小多楔皮帶輪與大斜齒輪一同轉(zhuǎn)動，大斜齒輪帶動小斜齒輪旋轉(zhuǎn)， 小斜齒輪帶動小砂輪旋轉(zhuǎn)。斜齒輪傳動沖擊較小，承載能力強，保證了小砂輪磨削加工時傳動平穩(wěn)。采用上述技術(shù)方案對小凹面凹腹凸輪軸進行數(shù)控磨削加工時，用大砂輪粗磨和半精磨，用小砂輪進行精磨和凹面磨削。在大砂輪的前上方有一個可上下運動的小砂輪，通過線性制動器可驅(qū)動小砂輪滑板上的小砂輪上下運動，大砂輪工作時小砂輪停在上方，小砂輪工作時，線性制動器驅(qū)動小砂輪滑板向下運動至小砂輪工作位置處。大砂輪和小砂輪分別由單獨的三相異步電動機驅(qū)動，通過數(shù)控加工程序控制大小砂輪工作時間，實現(xiàn)小凹面凹腹凸輪軸加工，并避免大小砂輪干涉。本發(fā)明的有益效果是1、可實現(xiàn)大小砂輪轉(zhuǎn)換磨削小凹面形面的凹腹凸輪軸，特別是曲率半徑25 80mm的凸輪軸，解決了小凹面形面凹腹凸輪軸的加工技術(shù)難題，降低了小凹面形面凹腹凸輪軸的加工成本，提高了加工精度和生產(chǎn)效率。2、利用Φ50πιπι小砂輪可以解決小凹面凹腹凸輪軸磨削加工的外形精度和表面精度。


圖1為小凹面形面凹腹凸輪軸簡圖。圖2為本發(fā)明實施例的雙砂輪結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖2的右視圖。圖4為圖3的A-A剖視圖。圖5為圖3的B-B剖視圖。圖中1.床身，2.頭架，3.凸輪軸工件，4.尾架，5.砂輪進給滑座，6.數(shù)控滑臺， 7.大砂輪，8.大砂輪驅(qū)動電機，9.小砂輪支架，10.線性制動器，11.導(dǎo)軌，12.小砂輪滑板， 13.小砂輪，14.小砂輪驅(qū)動電機，15.定位螺釘，16.小砂輪滑塊，17.緊定螺釘，18.小斜齒輪，19.大斜齒輪，20.小多楔皮帶輪，21.大多楔皮帶輪。
具體實施例方式在圖1中，凸輪軸的曲率半徑為25 80mm，本發(fā)明采用大小砂輪組合結(jié)構(gòu)，用大砂輪將凸輪形線進行粗磨和半精磨，然后用小砂輪進行凹面磨削及整個凸輪曲面的精磨。在圖2、圖3、圖4及圖5中，大小砂輪組合結(jié)構(gòu)包括床身(1)，安裝在床身(1)上用于裝夾凸輪軸工件(3)的頭架( 及尾架G)，安裝在床身(1)上的的砂輪進給滑座(5)， 其特征是在砂輪進給滑座( 上固定安裝有大砂輪(7)、大砂輪驅(qū)動電機(8)及小砂輪支架(9)，砂輪進給滑座(5)由數(shù)控滑臺(6)驅(qū)動；在小砂輪支架(9)上安裝有導(dǎo)軌(11)，小砂輪(13)、小砂輪驅(qū)動電機(14)及小砂輪滑塊(16)均安裝在小砂輪滑板(1 上，小砂輪滑板(1 可在線性制動器(10)的驅(qū)動下沿導(dǎo)軌(11)上下滑動。在圖2、圖3和圖4中，凸輪軸工件(3)由頭架⑵及尾架(4)共同夾持，采用半徑不同的大小砂輪磨削凹面及整個凸輪曲面，小砂輪支架(9)安裝在砂輪進給滑座( 上，通過線性制動器(10)的驅(qū)動，小砂輪滑板(1 可帶動小砂輪(1 及小砂輪驅(qū)動電機(14)沿導(dǎo)軌(11)上下運動，使大砂輪(7)和小砂輪(13)可以自動切換工作，磨削加工曲面。大砂輪⑵工作時，小砂輪(13)通過線性制動器(10)驅(qū)動向上運動離開工作位置；小砂輪(13) 工作時，小砂輪(1 經(jīng)線性制動器(10)驅(qū)動向下運動，通過定位螺釘(1 限位，緊定螺釘 (17)安裝在小砂輪支架(9)上，通過鎖緊緊定螺釘(17)可固定小砂輪滑板(1 與小砂輪支架(9)的相對位置，進入工作狀態(tài)，大小砂輪交錯工作時，通過數(shù)控程序控制大小砂輪工作時間，使大小砂輪運動互不干涉，從而實現(xiàn)了大小砂輪交替對小凹面凹腹凸輪軸的磨削工作。 小砂輪的傳動方式小砂輪(13)與小斜齒輪(18)固定聯(lián)接，小斜齒輪(18)與大斜齒輪(19)相互嚙合，大斜齒輪(19)與小多楔皮帶輪00)固定聯(lián)接，小多楔皮帶輪00) 與大多楔皮帶輪通過皮帶傳遞旋轉(zhuǎn)運動，大多楔皮帶輪與小砂輪驅(qū)動電機(14) 固定聯(lián)接。小砂輪驅(qū)動電機(14)通過大多楔皮帶輪帶動小多楔皮帶輪OO)轉(zhuǎn)動，小多楔皮帶輪OO)與大斜齒輪(19) 一同轉(zhuǎn)動，大斜齒輪(19)帶動小斜齒輪(18)旋轉(zhuǎn)，小斜齒輪(18)帶動小砂輪(13)旋轉(zhuǎn)。
權(quán)利要求
1.一種小凹面凹腹凸輪軸的磨削加工方法，對于凹腹曲率半徑25 80mm的凸輪軸，采用大小砂輪組合結(jié)構(gòu)，使用兩個不同半徑的砂輪加工凹腹面，通過直線運動互換大小砂輪工作位置，用大砂輪對凸輪形線進行粗磨和半精磨，然后用小砂輪進行凹面磨削及整個凸輪曲面的精磨，其特征是該大小砂輪組合結(jié)構(gòu)包括床身(1)、安裝在床身(1)上的用于裝夾凸輪軸工件(3)的頭架(2)和尾架⑷以及安裝在床身⑴上的砂輪進給滑座(5)；在砂輪進給滑座( 上固定安裝有大砂輪(7)、大砂輪驅(qū)動電機(8)及小砂輪支架(9)，砂輪進給滑座(5)由數(shù)控滑臺(6)驅(qū)動；在小砂輪支架(9)上安裝有導(dǎo)軌(11)；小砂輪(13)、小砂輪驅(qū)動電機(14)及小砂輪滑塊(16)安裝在小砂輪滑板(1 上，小砂輪滑板(1 可在線性制動器(10)的驅(qū)動下沿導(dǎo)軌(11)上下滑動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小凹面凹腹凸輪軸的磨削加工方法，其特征是線性制動器(10)的固定端與小砂輪支架(9)固定連接，線性制動器(10)的運動端與小砂輪滑板(12)連接；定位螺釘(1 安裝在小砂輪支架(9)上，緊定螺釘(17)安裝在小砂輪支架(9) 上；線性制動器(10)的運動端可帶動小砂輪滑板(1 運動至定位螺釘(1 位置端；通過鎖緊緊定螺釘(17)可固定小砂輪滑板(1 與小砂輪支架(9)的相對位置，保證加工穩(wěn)定性及精度要求。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小凹面凹腹凸輪軸的磨削加工方法，其特征是小砂輪(13)為Φ50mm砂輪，與小斜齒輪(18)固定聯(lián)接，小斜齒輪(18)與大斜齒輪(19)相互嚙合， 大斜齒輪(19)與小多楔皮帶輪00)固定聯(lián)接，小多楔皮帶輪00)與大多楔皮帶輪通過多楔皮帶傳遞旋轉(zhuǎn)運動，大多楔皮帶輪安裝在小砂輪驅(qū)動電機(14)的輸出軸上； 小砂輪驅(qū)動電機(14)通過大多楔皮帶輪帶動小多楔皮帶輪OO)旋轉(zhuǎn)，小多楔皮帶輪 (20)與大斜齒輪(19) 一同轉(zhuǎn)動，大斜齒輪(19)帶動小斜齒輪(18)旋轉(zhuǎn)；小斜齒輪(18)帶動小砂輪(13)旋轉(zhuǎn)。
全文摘要
一種小凹面凹腹凸輪軸的磨削加工方法，可對凹腹曲率半徑25～80mm的凸輪軸進行凹面磨削及整個凸輪曲面的精磨；采用大小砂輪組合結(jié)構(gòu)，用兩個不同半徑的砂輪加工凹腹面，通過直線運動互換大小砂輪工作位置，用大砂輪對凸輪形線進行精磨和半精磨，然后用小砂輪進行凹面磨削及整個凸輪曲面的精磨。該大小砂輪組合結(jié)構(gòu)包括床身，安裝在床身上的砂輪進給滑座以及用于裝夾凸輪軸工件的頭架及尾架，由數(shù)控滑臺驅(qū)動砂輪進給滑座；在砂輪進給滑座上固定安裝有大砂輪、大砂輪驅(qū)動電機及小砂輪支架；在小砂輪支架上安裝有導(dǎo)軌；小砂輪、小砂輪驅(qū)動電機及小砂輪滑塊均安裝在小砂輪滑板上，小砂輪滑板可在線性制動器的驅(qū)動下沿導(dǎo)軌上下滑動。
文檔編號B24B19/12GK102303273SQ20111031571
公開日2012年1月4日 申請日期2011年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月18日
發(fā)明者劉勁松, 盧政宇, 吳慶堂, 吳煥, 康戰(zhàn), 張維杰, 聶鳳明, 胡寶共, 郭波, 閆曉麗 申請人:長春設(shè)備工藝研究所