1、凸轮轴的加工及其仿真 指导教师指导教师 戴君/田浩 08机电机电2班班 李 伟 凸轮轴上圆形偏心部分的加工比较复杂凸轮轴上圆形偏心部分的加工比较复杂,对于加工车间来说，对于加工车间来说，优化优化这个加工工序可以这个加工工序可以提高企业的生产效率。凸轮轴加工工序的优提高企业的生产效率。凸轮轴加工工序的优化，取决于化，取决于夹具的优化夹具的优化及及工序安排的合理性工序安排的合理性。本文采用凸轮轴偏心部位车削加工的另本文采用凸轮轴偏心部位车削加工的另一种方法一种方法专用夹具车削法。专用夹具车专用夹具车削法。专用夹具车削法，可用于数控车机床。文中涉及到了凸削法，可用于数控车机床。文中涉及到了凸轮轴的加
2、工工序、专用夹具的设计、数控加轮轴的加工工序、专用夹具的设计、数控加工编程等内容。工编程等内容。u 图样分析图样分析u 夹具设计夹具设计u 加工工序制定加工工序制定u 仿真编程仿真编程一、凸轮轴图样分析一、凸轮轴图样分析凸轮轴的加工部位有：凸轮轴的加工部位有：六方、键槽、沟槽、六方、键槽、沟槽、轴颈、偏心部位、螺纹轴颈、偏心部位、螺纹孔孔 二、工装夹具设计二、工装夹具设计1、操作性强操作性强，降低了加工难度，具有实际工程意义。，降低了加工难度，具有实际工程意义。2、零件加工精度、零件加工精度互换性好互换性好，很好的满足了加工要求。，很好的满足了加工要求。3、专用夹具、专用夹具成本不高成本不高，
3、经济性良好，有推广意义。，经济性良好，有推广意义。4、按要求装夹即可进行加工、按要求装夹即可进行加工,降低了工人的降低了工人的劳动强度劳动强度.经尺寸计算夹具结构设计如下经尺寸计算夹具结构设计如下：在加工凸轮轴偏心部位时，将偏在加工凸轮轴偏心部位时，将偏心套筒套在轴颈心套筒套在轴颈1上即可。为使偏上即可。为使偏心套定位准确，保证两偏心部位心套定位准确，保证两偏心部位的偏心方向相反，设计如图所示的偏心方向相反，设计如图所示3mm键槽形键槽形凸起凸起。偏心轴套外圆偏心轴套外圆上沿轴线方向开有上沿轴线方向开有2.0mm的的通槽通槽，此槽的作用是使偏心轴套受到三此槽的作用是使偏心轴套受到三爪卡盘卡爪的
4、夹紧力后自动收紧爪卡盘卡爪的夹紧力后自动收紧并夹紧工件从而并夹紧工件从而更好定位更好定位。偏心套筒1由零件分析可知，当工由零件分析可知，当工件在加工中心加工好六件在加工中心加工好六方和键槽，转到数控车方和键槽，转到数控车床钻孔时，会发现直接床钻孔时，会发现直接夹紧工件会损伤工件。夹紧工件会损伤工件。因此，需要设计一个套因此，需要设计一个套筒，筒，达到保护工件的目达到保护工件的目的的。如图所示。加工时。如图所示。加工时将套筒套在轴颈将套筒套在轴颈2上上。1、先在数控车床上加工工件右端端面、辅助阶梯轴（工艺夹、先在数控车床上加工工件右端端面、辅助阶梯轴（工艺夹头）、轴颈、打中心孔；刀具选择头）、轴
5、颈、打中心孔；刀具选择30度的外圆车刀度的外圆车刀。1 1）车削毛坯的右端端面，钻中心孔。）车削毛坯的右端端面，钻中心孔。2 2）粗精加工工件外圆（）粗精加工工件外圆（16mm16mm和和20mm20mm）。）。3 3）将工件掉头，粗精加工工件外圆（）将工件掉头，粗精加工工件外圆（50mm50mm，30mm30mm，20mm20mm）。）。4 4）粗精加工）粗精加工1.351.3519mm19mm的沟槽，因为要保留尖角，故选择的沟槽，因为要保留尖角，故选择1.00mm1.00mm的割刀。的割刀。三、加工工序制定三、加工工序制定基面先行2、将工件转到加工中心加工六方和键槽；、将工件转到加工中心加
6、工六方和键槽；1）粗铣、）粗铣、半半精铣轴上键槽：精铣轴上键槽：4mm立铣刀，分两次走刀。立铣刀，分两次走刀。2）粗铣、半精铣轴上六方：采用粗铣、半精铣轴上六方：采用10mm端面铣刀。端面铣刀。先粗后精先面后孔3、回到数控车床加工偏心部位、加工右端端面、钻孔、回到数控车床加工偏心部位、加工右端端面、钻孔、车削六方上的倒圆角及端面车削六方上的倒圆角及端面1）夹紧辅助阶梯轴，选择）夹紧辅助阶梯轴，选择30度外圆车刀车削六方的倒圆角。度外圆车刀车削六方的倒圆角。2）将工件插入设计好的专用夹具）将工件插入设计好的专用夹具偏心轴套的内孔中，分别加工偏心轴套的内孔中，分别加工两偏心部位。两偏心部位。3）切
7、削辅助阶梯轴，钻孔）切削辅助阶梯轴，钻孔8mm17mm ，手动攻丝。，手动攻丝。先主后次工序集中四、仿真和编程1、仿真步骤：、仿真步骤：仿真键槽走刀过程仿真键槽走刀过程 专用夹具加工相对于一般凸轮轴加工方案，有以下几个特点：专用夹具加工相对于一般凸轮轴加工方案，有以下几个特点：1）操作性强；）操作性强；2）按要求安装即可进行加工，不需找正偏心工件轴线平行，极大降）按要求安装即可进行加工，不需找正偏心工件轴线平行，极大降低了工人劳动强度；低了工人劳动强度；3）零件加工精度互换性很好；）零件加工精度互换性很好；4）专用夹具成本不高，经济性）专用夹具成本不高，经济性良好。良好。当然还存在着当然还存在着不足之处不足之处：由于偏心轴套轴向开有通槽，夹紧工件时偏心：由于偏心轴套轴向开有通槽，夹紧工件时偏心轴套会产生变形，使偏心轴的偏心量轴套会产生变形，使偏心轴的偏心量e的尺寸公差和两轴中心线的平行度均的尺寸公差和两轴中心线的平行度均受到不良影响，工件加工也难以达到较高的尺寸精度和形位精度。此次加受到不良影响，工件加工也难以达到较高的尺寸精度和形位精度。此次加工要求可以达到。工要求可以达到。总结：总结：谢谢 谢谢 ！08机电（机电（2）班）班 李伟李伟
