汽车发动机进气凸轮轴
申请号：200820100088.4 申请日：2008-09-24
摘要：一种汽车发动机进气凸轮轴,在凸轮轴(1)的中心开设有贯通其前、后端面的润滑油孔(9),凸轮轴(1)的轴身上从前往后分布有四对凸轮,分别为第一进气凸轮(4)、第二进气凸轮(5)、第三进气凸轮(6)和第四进气凸轮(7),在所述凸轮轴(1)的后端部设有轴颈(3),该轴颈(3)形成为环形凸台,且环形凸台的直径大于凸轮轴(1)轴身的直径;在所述轴颈(3)的前端及中部各设有一圈凸棱(10),两凸棱(10)之间形成环形卡槽(11),在所述轴颈(3)的后端面沿轴线向前开设有定位销孔(12),该定位销孔(12)位于润滑油孔(9)的旁边。本实用新型在不改变缸盖结构的前提下能适应VVT机构安装,具有构思巧妙、结构简单、实施容易、改造成本低等特点。
申请人：力帆实业(集团)股份有限公司
地址： 400037重庆市沙坪坝区上桥张家湾60号
发明(设计)人：魏勇张渝余海洋王亮
主分类号： F01L1/34(2006.01)I
分类号：F01L1/34(2006.01)I F01M9/10(2006.01)I F01L1/047(2006.01)I F01L1/08(2006.01)I
法律状态
2011-02-02 避免重复授权放弃专利权IPC(主分类):F01L 1/34申请日:20080924授权公告日:20090708放弃生效日:20080924
2009-07-08 授权
注：本法律状态信息仅供参考，即时准确的法律状态信息须到国家知识产权局办理专利登记簿副本。
其他信息
主权项 1、一种汽车发动机进气凸轮轴，在凸轮轴(1)的中心开设有贯通其前、后端面的润滑油孔(9)，凸轮轴(1)的轴身上从前往后分布有四对凸轮，分别为第一进气凸轮(4)、第二进气凸轮(5)、第三进气凸轮(6)和第四进气凸轮 (7)，其特征在于：在所述凸轮轴(1)的后端部设有轴颈(3)，该轴颈(3) 形成为环形凸台，且环形凸台的直径大于凸轮轴(1)轴身的直径；在所述轴颈 (3)的前端及中部各设有一圈凸棱(10)，两凸棱(10)之间形成环形卡槽(11)，在所述轴颈(3)的后端面沿轴线向前开设有定位销孔(12)，该定位销孔(12) 位于润滑油孔(9)的旁边。
公开号 201269116
公开日 2009-07-08
专利代理机构重庆市前沿专利事务所
发动机作为汽车的动力源泉，就像人的心脏一样。不过不同人的心脏大小和构造差别不大，但是不同汽车的发动机的内部结构就有着千差万别，那不同的发动机的构造都有哪些不同？下面我们一起了解一下。 ●汽车动力的来源 汽车的动力源泉就是发动机，而发动机的动力则来源于气缸内部。发动机气缸就是一个把燃料的内能转化为动能的场所，可以简单理解为，燃料在汽缸内燃烧，产生巨大压力推动活塞上下运动，通过连杆把力传给曲轴，最终转化为旋转运动，再通过变速器和传动轴，把动力传递到驱动车轮上，从而推动汽车前进。 ●气缸数不能过多
一般的汽车都是以四缸和六缸发动机居多，既然发动机的动力主要是来源于气缸，那是不是气缸越多就越好呢?其实不然，随着汽缸数的增加，发动机的零部件也相应的增加，发动机的结构会更为复杂，这也降低发动机的可靠性，另外也会提高发动机制造成本和后期的维护费用。所以，汽车发动机的汽缸数都是根据发动机的用途和性能要求进行综合权衡后做出的选择。像V12型发动机、W12型发动机和W16型发动机只运用于少数的高性能汽车上。 ●V型发动机结构 其实V型发动机，简单理解就是将相邻气缸以一定的角度组合在一起，从侧面看像V字型，就是V型发动机。V型发动机相对于直列发动机而言，它的高度和长度有所减少，这样可以使得发动机盖更低一些，满足空气动力学的要求。而V型发动机的气缸是成一个角度对向布置的，可以抵消一部分的震动，但是不
好的是必须要使用两个气缸盖，结构相对复杂。虽然发动机的高度减低了，但是它的宽度也相应增加，这样对于固定空间的发动机舱，安装其他装置就不容易了。 ●W型发动机结构 将V型发动机两侧的气缸再进行小角度的错开，就是W型发动机了。W型发动机相对于V型发动机，优点是曲轴可更短一些，重量也可轻化些，但是宽度也相应增大，发动机舱也会被塞得更满。缺点是W型发动机结构上被分割成两个部分，结构更为复杂，在运作时会产生很大的震动，所以只有在少数的车上应用。 ●水平对置发动机结构
摘要 我的毕业设计课题是凸轮轴的工艺工装，凸轮轴对其工作要求、部分精度较高，如轴上的油孔的加工、法兰盘孔的加工等。凸轮轴的工艺过程，我们尽量做到清晰明了，在保证表达清楚的基础上，尽量做到简练。在此设计中，巩固了机械制造专业的专业知识，学习机械加工工艺、夹具设计、金属切削原理与刀具及金属切削机床。在此，我们设计了两套钻床夹具，并进行了一些机构的设计，如分度机构、顶尖机构、液压传动机构等，还借用了机床尾座、手轮等大量通用件，既有利于加工，又节省不少力气。其中，夹具设计需要保证被加工面的位置精度；减少辅助时间，提高劳动生产虑；扩大机床的使用范围；实现工件的装夹加工并减轻劳动强度，改善工作条件，保证了生产安全。此次设计，由于我的水平有限，难免会出现错误，望读者进行批评指正。 关键词：凸轮轴；钻床夹具；分度机构；液压传动机构
Abstract My graduation project subject is a craft frock of the camshaft, the camshaft is by their job requirements. To the precision being relatively high, for instance, oil processing of hole of axle. Processing of the hole of the ring flange, etc., the course of the camshaft, we try our best to accomplish clearly, on the ground of guaranteeing to express clearly. Try one’s best to accomplish as perfect as crystal. In the course of design, consolidate our knowledge about mechanism manufacturing, and I have grasped mechanic craft, tongs design, the principle of metal cutting tools and the metals cutting the machine tools. In this design, we have designed two sets of drilling machines digs. In the design, I have designed some sets of mechanisms. Such as, graduation organization, top structure, hydraulic transmission mechanism and so on. I take advantage of lathe tail flat also, as large amount of common parts, such as handwheel favorable to process and so on. Save much strength. Among them, the tongs design demand guarantee which is processed the position accuracy; Reduce to lend support the time and increasements labor produce, extend the usage scope of the machine tools. Realize the work piece pack to clip to process to combine alleviative labor strength, improve the work term and guarantee the production safety. This design, because we have limited level. Unavoidable to appear some mistakes, so I hope that readers can make some re-comments. Keyword:camshaft; drilling machines digs; graduation organization; hydraulic transmission mechanism
凸轮轴加工工艺
凸轮轴加工工艺分析 粗基准的选择： 常选择其支承轴颈的毛坯外柱圆面及其一个侧面作为定位基准 端面加工：国内各厂家采用铣削加工。国外一些（美国福特）以磨代铣 1、对于毛坯是模锻件尤其是精磨锻件来说，毛坯精度是由锻模来保证的，其精度较高，加工余量也较小。毛坯锻造后已经过喷丸处理，表面平整、光洁、无飞边、毛刺等缺陷 2、对于毛坯是铸件尤其是精铸件来说，不仅具有较好的加工性，而且加工余量也较精确，其毛坯精度比锻件还高，完全能保证定位可靠 3、在凸轮轴加工过程中，选择粗基准还要考虑加工余量的分配均匀、合理。这对于工件长径比较大、刚度低的特点来说，不仅有利于减小因切削余量不均、切削力剧烈变化而使工件产生的弯曲变形，对于保证精加工质量和提高劳动生产率具有重要的意义 精基准的选择 对于各支承轴、正时齿轮、齿轮轴颈和连接轴颈外圆表面的粗加工、半精加工、精加工及支承轴、正时齿轮轴颈的光整加工凸轮、偏心轮的半精加工、精加工及光整加工，均是以两顶尖孔作为精基准 对于凸轮、偏心轮的粗加工，一般是以经过加工后的支承轴颈、正时齿轮轴颈作为定位基准 各表面精加工之前、热处理之后，通常安排中心孔的修整工序修整中心孔时以支承轴进行定位，常用的方法是研磨 二、加工阶段的划分和工序顺序的安排
1、加工阶段的划分 四个阶段： 粗加工：各支承轴颈、正时齿轮轴颈和螺纹轴颈外圆、车凸轮、偏心轮等 半精加工：粗磨凸轮、偏心轮等 精加工：精磨正时齿轮轴颈和止推面、四个支承轴颈外圆，精磨凸轮、偏心轮光整加工：抛光支承轴颈、凸轮和偏心轮 四、凸轮形面的加工 凸轮形面粗加工： 按刀具：单刀仿形；多刀仿形 按车床：双靠模切削：单靠模切削 定位：以一个支承轴颈端面作为轴向定位；以正时齿轮和一个支承轴外圆作为定位基准；加工中采用滚轴式辅助支承。 也可用铣削加工或者磨削加工代替车削 凸轮形面精加工： 1、双靠模凸轮磨床 机床有两套靠模：靠模自动更换，通过对砂轮直径的控制提高凸轮外形的精度。 2、双循环凸轮磨床：可在一次安装后对凸轮轴上全部凸轮连续粗精磨削。 先以60m/s的速度大进给量粗磨全部凸轮，以30m/s的磨削速度依次精磨全部凸轮，结束后进行修正 凸轮轴加工工艺分析
开题报告 题目名称凸轮轴结构设计及工艺编制 题目来源 A 题目类型 4 导师姓名 学生姓名班级学号专业 凸轮轴的功用是通过凸轮轴的不断旋转，推动气门顶杆上下运动，进而控制气门的开启与关闭。通过改变凸轮轴的曲线，可精确调整气门开启、关闭时间。 1、课题背景和意义： 凸轮轴是活塞发动机里的一个部件。它的作用是控制气门的开启和闭合动作。虽然在四冲程发动机里凸轮轴的转速是曲轴的一半（在二冲程发动机中凸轮轴的转速与曲轴相同），不过通常它的转速依然很高，而且需要承受很大的扭矩，因此设计中对凸轮轴在强度和支撑方面的要求很高，其材质一般是特种铸铁，偶尔也有采用锻件的。由于气门运动规律关系到一台发动机的动力和运转特性，因此凸轮轴设计在发动机的设计过程中占据着十分重要的地位。 2、凸轮轴的国内外发展趋势： 2.1凸轮轴的结构、位置及转动方式 凸轮轴的主体是一根与气缸组长度相同的圆柱形棒体。上面套有若干个凸轮，用于驱动气门。凸轮轴的一段时轴承支撑点，另一端与驱动轮相连接凸轮的侧面呈鸡蛋形。其设计的目的在于保证汽缸充分的进气和排气，具体来说就是在尽可能短的时间内完成气门的开、闭动作。另外考虑到发动机的耐久性和运转的平顺性，气门也不能因开闭动作中的加减速过程产生过多过大的冲击，否则就会造成气门的严重磨损、噪声增加或是其他严重后果。因此，凸轮和发动机的功率、扭矩输出以及运转的平顺性有很直接的关系。在以前的很长的一段时间里，底置式凸轮轴在内燃机中最为常见。通过这样的发动机中，气门位于发动机的顶部，即所谓的OHV(OverHeadValve，顶置气门）式发动机。此时通常凸轮轴位于曲轴箱的侧面，通过配气机构（如挺杆、推杆、摇臂等）对气门进行控制。因此底置式凸轮轴一般也叫侧置式凸轮轴。由于在这样的发动机凸轮轴距离气门较远，而且每个气缸通常只有2个气门，因此转速通常较慢，平顺性不佳，输出功率也较低。不过这种结构的引擎输出扭矩和低速性能比较出色，结构也比较简单，易于维修。按凸轮轴的数目多少，可分为单顶置凸轮轴（SOHC)和双顶置凸轮轴（DOHC)2种。单顶置凸轮轴就只有1根凸轮轴，双顶置凸轮轴有2根凸轮轴。底置式凸轮轴通常次用星形齿轮组（即所谓的“控制论”），辊子链或齿条与曲轴相连。为了控制噪声，直径大的凸轮轴端传动轮通常由塑料或者轻金属制造，而相对直径较小的曲
毕业论文 （科学研究报告） 题目汽车发动机四缸曲轴加工工艺 及夹具设计 院(系)别机电及自动化学院 专业机械工程及自动化 级别2009 学号***** 姓名*** 指导老师*** 副教授 ** 大学教务处 2013年6月
摘要 曲轴是汽车发动机的重要零件。它的作用是把活塞的往复直线运动变成传动轴的旋转运动，将作用在活塞的气体压力变成扭矩，用来驱动工作机械和发动机各辅助系统进行工作。曲轴在工作时承受着不断变化的压力、惯性力和它们的力矩作用，因此要求曲轴具有强度高、刚度大、耐磨性好，轴颈表面加工的尺寸精确，且润滑可靠。 本设计是根据被加工曲轴的技术要求基准先行，先主后次，先粗后精，先面后孔的工艺设计准则。先加工出基准，再用精基准定位加工其它工序。在夹具设计时，选择的是车曲轴连杆轴颈的工序，定位时选择两个V形块和周向定位钉定位，用压板夹紧，并且在夹具上设置合适的偏心距。通过本次设计我查阅了许多书籍和行业资料，了解到行业的发展进程和部分先进技术，扩展了我的专业视野，为将来的学习生活都有着重要的影响。 关键词
ABSTRACT Crankshaft is a very important parts of diesel engine. Ist action is change the to and fro straight-line motion of the piston into rotary motion,and change the gas pressure on the piston into torque, that is used to drive executive body and accessory system of the diesel engine. Crankshaft is withstanding the changing pressure, inertia force and the torque. So the crankshaft mast have high strength, high rigidity, high abrasion resistance and the surface of axle journal must have high precision with well lubricating. This design is on the basis of technical requirement of the crankshaft to design the technological procedure. And then use the fundamental and method of the fixture design to fix the fixture design programme,and complete the structural of the fixture. The main work is: Parts drawing, understand the characteristic of structure and technical requirement; Accroding to the types of manufacturing and the plant conditions of the company we will analyse the structure and craft of the crankshaft; Fix the type and manufacturing method of the roughcast; Fix the processing technic of the crankshft,select device and equipment fix the machining allowance and working procedure size and count the cutting specifications and time allowance.; Fix the Processing technological process card and Machine-finishing operation card; Design the special fixture and plan the assembling drawing and main parts drawing. This design is in order to improve the crankshaft parts production efficiency, and the machining accuracy. Therefore,when drawing up the process we strict accordance with the design criteria that benchmark first,main first then secondary, rough first then essence, surface first ，hole after . First, work out benchmark, again with pure reference positioning processing other processes. In fixture design,I choose the car process of crankshaft connecting rod , When location,I choose two V block and circumferential locating pin to positioning, pressed powder compact, and set up appropriate eccentricity on the jig. Accroding to this design I looked through many books and industry information, understand some of the industry development process and advanced technologies,and also expanded my professional field.It has important influence on my future study and life. KEYWORDS:Machine manufacture Processing craft Crankshaft fixture
QC/T 544-2000 (2000-07-07发布，2001-01-01实施） 前言 本标准是在QC/T 544-1999《汽车发动机凸轮轴技术条件》基础上修订的，QC/T 544-1999是1999年国家机械工业局将原机械部标准JB 3900-1985转号后的标准代号，内容与JB 3900-1985完全相同。 本标准与QC/T 544-1999标准的主要区别在于： 1)重点补充了铸铁凸轮轴的技术要求； 2)增加了试验方法； 3)对凸轮轴的尺寸公差、形位公差、表面粗糙度等的最低要求作了适当补充和调整 本标准从实施之日起，同时代替QC/T 544-1999。 本标准由国家机械工业局提出。 本标准由全国汽车标准化技术委员会归口。 本标准由成都汽车配件总厂负责起草。 本标准主要起草人：裴家襄、刘梅、龙嘉。 中华人民共和国汽车行业标准QC/T 544-2000 汽车发动机凸轮轴技术条件代替QC/T 544-1999 1 范围
本标准规定了汽车发动机、凸轮轴的技术要求、试验方法、检验规则和标志、包装、运输及贮存。 本标准适用于汽车发动机配气凸轮轴(以下简称凸轮轴)。 2 引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB/T 223*钢铁化学分析标准方法 GB/T 228-1987 金属拉伸试验方法 GB/T 230-1991 金属洛氏硬度试验方法 GB/T 231-1984 金属布氏硬度试验方法 GB/T 699-1988 优质碳素结构钢技术条件 GB/T 1182-1996 形状和位置公差通则、定义、符号和图样表示法 GB/T 1184-1996 形状和位置公差未注公差值 GB/T 1348-1988 球墨铸铁件 GB/T 1800.3-1998 极限与配合基础第3部分：标准公差和基本偏差数值 GB/T 1804-1992 一般公差线性尺寸的未注公差 GB/T 1958-1980 形状和位置公差检测规定 GB/T 2828-1987 逐批检查计数抽样程序及抽样表 GB/T 2829-1997 周期检查计数抽样程序及抽样表
汽车发动机凸轮轴的主要机械加工工艺规划设计
毕业设计(论文) 汽车发动机凸轮轴的主要机械加工工艺 设计 教学单位:机电工程学院 专业名称:机械设计制造及其自动化 学号: 学生姓名: 指导教师: 指导单位: 完成时间:
汽车发动机凸轮轴的主要机械加工工艺 设计 摘要 凸轮轴作为发动机的重要组成部分，对其配气功能有着举足轻重的作用。当发动机工作运转的时候，凸轮轴负责控制进排气门的开合和开合量，但是由于工作时转速比较高，需要承受的扭矩的比较大，所以对凸轮轴的强度和支撑力的要求也比较高，因此在材质的选择上必须满足凸轮轴对强度等性能的要求。凸轮轴作为一个重要的零部件，它的改进和发展对汽车发动机的配气性能的提高和进步意义重大。 本课题选取直列四缸顶置气门式发动机F3000，对它的凸轮轴加工工艺进行分析与设计，而工艺路线的拟定是工艺规程制定中的关键阶段，是工艺规程制定的总体设计。撰写一条合理科学的工艺路线，既可以保证加工质量和生产效率，也可以有效合理的安排工人、设备、工艺装备，最终有利于降低整个生产周期和生产成本。所以，本次设计是在仔细分析凸轮轴零件加工技术要求及加工精度后，合理确定毛坯类型，经过查阅相关书籍、手册、图标、标准、等技术资料，确定工艺的机械加工余量、工序尺寸及公差，最终定制凸轮轴零件的加工工序卡片。 关键词: 发动机；凸轮轴；工艺设计
The Main Machining Process Design Of The Automobile Engine Camshaft Abstract The camshaft as an important part of engine, has a pivotal role on its distribution. When the engine running at work, camshaft is responsible for controlling the exhaust opening and closing and opening and closing of the door, however, because of the high speed in the work, it needs to bear large torque and also has a high strength and support of the camshaft. On the choice of the material must meet the requirements of camshaft on the strength of performance. The camshaft as an important component, its improvement and development is of great significance. In this paper, the camshaft of the OHV engine processing technology for analysis and design. operational path routing is the key stage and general design. Write a reasonable scientific process route are have many advantage. This design is the careful analysis of CAM shaft parts processing technical requirements and processing accuracy, reasonable blank type, after consulting related books, manuals, ICONS, standards, technical data, determine the process of machining allowance, process dimension and tolerance, and customize the camshaft parts machining process card finally. Keyword: Engine; Camshaft; Process Design
所谓装配就是将各种零部件、合件或总成按规定的技术条件和质量要求联接组合成完整产品的生产过程。 一、装配工艺规程的主要内容： 1.分析产品图样，划分装配单元，确定装配方法。 2.拟定装配顺序，划分装配工序。 3.计算装配时间定额。 4.确定各工序装配技术要求，质量检查方法和检查工具。 5.确定装配时零部件的输送方及所需的设备和工具。 6.选择和设计装配过程中所需的工具、夹具及专用设备。 制定工艺规程的基本原则; 1.保证产品装配质量，力求提高质量，以延长产品的使用寿命。 2.合理安排装配顺序和工序，尽量减少钳工手工劳动量，缩短装配周期，提高装配效率。 3.尽量减少装配占地面积，提高单位面积生产量。 4.尽量降低装配成本。 二、制定工艺规程的依据; 1.产品的装配图及验收技术标准。 2.产品的生产纲领。 3.现有的生产条件。 三、产品结构的装配工艺性 1.产品应能分成若干个独立装配的装配单元。 2.要有正确的装配基准。 3.应便于装配和拆卸。 4.正确选择装配方法。 5.应尽量减少装配时的修配和机械加工。 五、保证装配质量的工艺方法： 1.选配法：将配合副中各零件仍按经济精度制造，然后选择合适的零件进行装配，以保证装配精度。 2.修配法：在零件上预留修配量，在装配过程中用手工锉、刮、研等方法修去该零件上的余量，以满足装配精度。 3.调整法：原则上与修配法相似，用一个可调整零件，在装配时调整它在机器中的位置或增加一个定尺寸零件以达到装配精度。 4.互换法：实质上是控制零件加工误差来保证装配精度的一种方法； 六、发动机冷热磨合： 1、发动机的冷磨合 冷磨合是将装配好等待磨合的发动机，安装固定在磨合试验台上，利用外来动力（如电动机加变速器，或磨合好的发动机），带动待磨合的发动机以不同的转速运转，在惯性负荷作用下实现磨合的方法，如图所示为发动机冷磨合试验台。 发动机冷磨合规范及注意事项是： ①冷磨合的发动机要加足机油，通常用20号机械油作为发动机机油，机油要保持正常的机油压力，以便有利于散热和冲洗摩擦面。 ②冷磨合时，一般不装火花塞（汽油机）或喷油器（柴油机），燃油供给系也应停止供油，以减轻发动机运动部件的负荷，有利于发动机运动部件初始阶段的磨合。
发动机曲轴加工工艺分析与设计 摘要 曲轴是汽车发动机的关键零件之一,其性能好坏直接影响到汽车发动机的质量和寿命.曲轴在发动机中承担最大负荷和全部功率,承受着强大的方向不断变化的弯矩及扭矩，同时经受着长时间高速运转的磨损，因此要求曲轴材质具有较高的刚性、疲劳强度和良好的耐磨性能。发动机曲轴的作用是将活塞的往复直线运动通过连杆转化为旋转运动，从而实现发动机由化学能转变为机械能的输出。 本课题仅175Ⅱ型柴油机曲轴的加工工艺的分析与设计进行探讨。工艺路线的拟定是工艺规程制订中的关键阶段，是工艺规程制订的总体设计。所撰写的工艺路线合理与否，不但影响加工质量和生产率，而且影响到工人、设备、工艺装备及生产场地等的合理利用，从而影响生产成本。 所以，本次设计是在仔细分析曲轴零件加工技术要求及加工精度后，合理确定毛坯类型，经过查阅相关参考书、手册、图表、标准等技术资料，确定各工序的定位基准、机械加工余量、工序尺寸及公差，最终制定出曲轴零件的加工工序卡片。 关键词：发动机，曲轴，工艺分析，工艺设计 目录 第一章概述1 第二章确定曲轴的加工工艺过程3 2.1曲轴的作用3 2.2曲轴的结构及其特点3 2.3曲轴的主要技术要求分析4 2.4曲轴的材料和毛坯的确定4 2.5曲轴的机械加工工艺过程4 2.6曲轴的机械加工工艺路线5 第三章曲轴的机械加工工艺过程分析 6 3. 1曲轴的机械加工工艺特点6 3. 2曲轴的机械加工工艺特点分析7 3. 3曲轴主要加工工序分析 (8) 3.3.1铣曲轴两端面,钻中心孔 (8) 3.3.2曲轴主轴颈的车削 (8) 3.3.3曲轴连杆轴颈的车削 (8) 3.3.4键槽加工 (9) 3.3.5轴颈的磨削 (9) 第四章机械加工余量、工序尺寸及公差的确定9 4.1曲轴主要加工表面的工序安排9 4.2机械加工余量、工序尺寸及公差的确定10 4.2.1主轴颈工序尺寸及公差的确定10 4.2.2连杆轴颈工序尺寸及公差的确定10 4.2.3φ22 -00.12外圆工序尺寸及公差的确定10 4.2.4φ20 0-0.021外圆工序尺寸及公差的确定11 4.3 确定工时定额11 4.4 曲轴机械加工工艺过程卡片的制订12 谢辞13
汽车凸轮轴零件工艺规程设计 发表时间：2018-07-09T17:26:10.607Z 来源：《基层建设》2018年第14期作者：谭鑫[导读] 摘要：汽车的凸轮轴在汽车发动机中占据了非常重要的位置，并且随着近几年来汽车发动机行业的蓬勃飞速发展，汽车发动机的制造已经实现了自动化生产，那么，凸轮轴的性能好坏成为了评价发动机性能好坏的一项重要指标。 贵州大学明德学院摘要：汽车的凸轮轴在汽车发动机中占据了非常重要的位置，并且随着近几年来汽车发动机行业的蓬勃飞速发展，汽车发动机的制造已经实现了自动化生产，那么，凸轮轴的性能好坏成为了评价发动机性能好坏的一项重要指标。因此，如何对凸轮轴进行生产，需要进行什么样的加工工艺具有非常大的现实意义，不仅在于可以降低成本、提高利润，还可以促进更好流水生产线的布置。本文主要介绍了凸轮 轴的加工过程，并对其加工工艺进行了详细的分析与研究。 关键词：凸轮轴；发动机；工艺分析 1凸轮轴生产线工艺设计 1.1生产线布置 汽车的凸轮轴在整个汽车发动机的结构布局中占据了非常重要的位置，通常其在流水线的生产过程中选择进行U型布置的方式，U型的中间空间的部分用来放置安装备件的设备，各种仪器的操作面板一般也要面对着该走道，这些开口中间要连接着相应的滑道。整个车间为整体地基。这种形式使安装以及移动相关设备变得更加便利，这在对产品进行更换的时候，对提高移动设备的过程和时间是一种非常便利的安排，在对流水线的安排上也能有更大的自主选择权。 1.2工艺设计 1. 2.1定位基准的选择 凸轮轴作为汽车发动机的重要组成部分在其设计过程中必须要保持轴线基准，因为凸轮轴各部分零件的加工很难完成于一次装夹里，故而，要想使加工凸轮轴的精度得到保障，最重要的就是要将多次装夹的定位差距降到最低。常规方法是采用两顶尖孔来当作定位轴类零件的相关基准，这样不但能够防止在多次装夹的过程中工件因转换定位基准而在定位上产生误差，更能当作定位之后工序的基准，这就与“基准统一”原则相符了。从凸轮轴的整个结构可以看出，其与一般的轴类零件是完全不一样的。其具有一些不同的特色，比如整个凸轮是一个沿其轴线为非对称的回转表面，除此之外，凸轮在基圆尺寸、凸轮曲线升程和相位角等方面也有非常高的精度要求。 1.2.2加工阶段的划分与工序顺序的安排 1、加工阶段的划分 凸轮轴的加工过程一般可以分为三个阶段。（1）粗加工阶段。该阶段的加工对象主要面向的是各种大型的车各支承轴颈、要求不是很严格的齿轮外圆轴颈和粗磨凸轮这几个部分进行加工制造。在这个阶段过程中，对机床的要求主要包括具有极好的刚性，并且选择尽可能大的削切用量，使得在整个加工过程中将大量的加工余量得以切除，从而进一步提高凸轮轴的生产效率。（2）半精加工。该阶段主要就是对齿轮外圆轴颈进行精磨，并对各支承轴颈进行精车的加工制造过程。在这个阶段，主要是准备好加工支承轴颈齿轮的相关工作。（3）精加工。该阶段则涉及到三个方面的内容，其一是各支承轴颈的精磨，其二是止推面的加工，其三是斜齿轮以及凸轮的加工。在这个阶段，削切量以及加工余量都不大，加工有着很高的精度。 2、工序顺序的安排 在对凸轮轴进行加工制造的整个流水线生产过程中，对凸轮轴的加工顺序对最终生产成型的凸轮轴也有着非常重要的影响，影响着凸轮轴的质量、效率和经济性。一般来说，我们对各类支撑轴颈的加工顺序是按照粗车——精车——精磨加工的生产流程进行操作的，对凸轮的加工顺序是按照粗磨——精磨加工的生产流程进行操作的，对斜齿轮的加工顺序是按照粗车——精车——精磨——滚齿加工的生产流程进行操作的。对各种零件表面的加工顺序是按照先粗后精、主要与次要交叉进行的生产流程进行操作的。从以上可以看出，不管是对什么配件的加工过程，都是按照先粗后精的加工顺序。 1.2.3凸轮形面的加工 在对凸轮轴进行加工制造的整个过程中，最麻烦的就是对其形面的加工。目前主要使用的两种加工方法，其一是磨削，其二是车削。 由于汽车发动机的凸轮轴在制造上要求毛坯达到极高的精度要求，并利用精铸将切削量控制在较低标准，因此可利用削磨相关加工工艺，以此来实现对加工形面的简化。利用削磨法来加工凸轮形面，然后将粗磨和精磨加工都完成在磨床上。一般来说，加工过程中经常使用的砂轮是立方氮化硼（CBN）砂轮，这种砂轮的使用寿命普遍高于其他种类的砂轮，它的优势是，砂轮的直径发生变化的同时所引起的凸轮形状的变化明显很小，这可以使得在加工过程中，凸轮形面的磨削精度得到非常大的提高。 2.凸轮轴凸轮的廓形要求 汽车发动机的凸轮轴的凸轮轮廓如图1所示，其主要结构包括进气段C（开启弧）、排气段E（关闭弧）、缓冲段B、缓冲段C、基圆A、顶弧D六个部分。 （1）从动件半径（mm）：首先设定一个基本值，用来对整个轮廓进行初步的计算和测定。 （2）凸轮基圆直径（mm）：然后再设定一个基本值，用来对凸轮尺寸进行初步的微调。 （3）角度升程值（mm/deg）：因为从凸轮顶点旋转180度之后就是0度了，因此只需要输入有增量的两个角度之间（90～270）的任意一个增量数据就可以，每隔1度进行一个设定（机内密化系统）。 在对凸轮轴的整个加工制造过程的升程段中，由于我们需要得到的圆形滚珠以及廓形滚珠的切点D1，D2都不是处于滚珠与凸轮的连心线的位置上，同时磨床砂轮进行加工时又必须将这两个切点D1，D2点磨出来，再加上由于磨床砂轮的半径又比滚珠半径要大得多，所以在整个加工过程中，首先要做的就是将凸轮廓形的（D1，D2）坐标计算出来，然后进行换算成砂轮中心的坐标，最终在根据具体的坐标进行加工制造。
发动机制及零部件造相 关 Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】
发动机制及零部件造相关上市公司 （二）柴、汽油发动机制造 [1]江淮动力（000816）： 公司是我国机械工业百强企业和中国八大内燃机企业之一，形成了具有自主版权和江动特色的节能单缸机、轻型多缸机、通用汽油机、小马力单缸机和拖拉机、发电机组等六大系列、400多个品种的优化产品结构，柴、汽油发动机都有代表品种通过美国EPA、CARB认证。 [2]云内动力（000903）： 公司是我国多缸小缸径柴油机行业的首家上市公司，也是国内最大的独立的轻型商用车发动机供应商。公司技术优势明显，研发的拥有自主知识产权、具有国际先进水平的乘用车柴油机达到欧Ⅲ标准并具有欧Ⅳ、欧Ⅴ潜力，填补了国内轿车用柴油机的空白。公司目前具有年产20万台柴油机和3万辆载货汽车的生产能力。在下游载货汽车市场占有率约10%，在中轻卡领域市场占有率15%左右。同时公司还拥有自主知识产权的环保节能型D16TCI、D19TCI电控、高压共轨轿车柴油机。 [3]苏常柴A（000570）： 公司是我国农机行业较大的生产中小功率柴油机的厂家，国内市场占有率居行业前列。公司的小型柴油机品种齐全、功率覆盖面广、知名度较高，主导产品具有自主知识产权。公司注重产品结构调整和技术创新，在主打的单缸机产品上，在积极开发新产品的同时，注重对海外市场的拓展。同时，公司还不断拓展适合大中马力拖拉机、收割机、皮卡、轻卡等需求的多缸机产品生产和销售。 [4]东安动力（600178）： 公司是国内最大的微型汽车发动机生产企业。公司主营业务包括微型汽车发动机、变速箱、零部件及相关产品的研制、生产销售及售后服务，主导产品是小排量汽车发动机（发动机排量都
发动机凸轮轴检测方法综述 Summarize to The Measure Method of Engine Cam Shaft 摘要论述了凸轮轴测量仪的测量原理和凸轮测量数据的处理与评定方法。 Abstract: The article mainly introduces the principle of the cam shaft measuring system and the method of data processing and assess in cam shaft measuring system. 关键词凸轮轴测量数据处理评定 keywords: cam shaft ,measure, data processing , assess. 1概述 凸轮机构广泛应用于自动化机械、精密仪器、自动化控制系统中，作为发动机的关键部件，凸轮轴是影响发动机气门开闭间隙大小和配气效率的主要因素。随着凸轮轴自动化加工水平的不断提高，为了高精度、高效率地检测凸轮轴，并正确处理、评定它的各项工艺误差，及时快速地反馈凸轮轴的质量信息，传统的光学机械量仪以及采用人工数据处理的方法，已不能适应凸轮轴工艺质量管理的实际检测需要。为此广州威而信精密仪器有限公司研制了基于计算机为检测、处理核心的L系列凸轮轴测量仪，它可以实现对凸轮轴加工质量的高效、高精度检测，从而对凸轮轴磨床的磨削工艺进行实时监控，以保证产品质量和提高生产效率。 发动机凸轮轴的测量包括与设计有关因素的测量项目和与质量管理有关因素的测量项目。L-2000型凸轮轴测量仪的主要功能有： （1）检测凸轮轴的轴颈（凸轮轴的装配基准）误差（圆度，跳动）； （2）检测凸轮轴的桃型（包括基圆段，爬行段，升程段等）误差；
凸轮轴的加工工艺 凸轮轴的加工工艺 凸轮轴的材料：球墨铸铁、合金铸铁、冷激铸铁、中碳钢 球墨铸铁：将接近灰铸铁成份的铁水经镁或镁的合金或其它球化剂球化处理后而获得具有球状石墨的铸铁。石墨呈球状，大大减轻了石墨对基体的分割性和尖口作用，球墨铸铁具有较高的强度、耐磨性、抗氧化性、减震性及较小的缺口敏感性。 球墨铸铁的凸轮轴一般用在单缸内燃机上，如S195柴油机，做凸轮轴用的球墨铸铁用QT600-3或QT700-2，要求球化为2级（石墨球化率90-95%）石墨粒度大小大于6级。凸轮轴整体硬度HB230-280 合金铸铁：将接近灰铸铁成份的铁水加入Mn、Cr、Mo、Cu等元素。从而与珠光体形成合金，减少铁素体的数量。合金铸铁的凸轮轴一般用于高转速凸轮轴。如CAC480凸轮轴，凸轮轴整体硬度HB263-311。 冷激铸铁：一般用于低合金铸铁表面冷激处理，使外层为白口或麻口组织，心部仍是灰口组织。如：372凸轮轴。使用冷激铸铁的凸轮轴处于干摩擦或半干摩擦工作状态，而具有承受较大的弯曲与接触应力，要求材料表面层抗磨且高的强度，心部仍有一定的韧性。目前国内所用的冷激铸铁主要有两大类：铬、钼、铜冷激铸铁和铬、钼、镍冷激铸铁，冷硬层的金相组织:莱氏体+珠光体(索氏体)冷激铸铁硬度为HRC45—52,目前，国内冷激铸铁的硬度在HRC47左右。 中碳钢：一般用于大型发动机凸轮轴。如：6102发动机采用模锻锻造成型，也有一部分用于摩托凸轮轴，成型较简单。模锻后一般要进行退火处理以便于机械加工。
凸轮轴加工的典型工艺 一．凸轮轴轴颈粗加工采用无心磨床磨削 无心磨床的磨削方式有2种：贯穿式无心磨削和切入式无心磨削。贯穿式无心磨削一般用于单砂轮，它的导轮是单叶双曲面，推动凸轮轴沿轴向移动，仅仅用于磨削光轴。切入式无心磨削是由多砂轮磨削（若是单砂轮磨削，一般砂轮被修整成成型砂轮，如：磨削液压挺柱的球面），如现有480凸轮轴的磨削，可磨削阶梯轴，导轮为多片盘状组合而成，工件不能沿轴向移动，无论是哪一种磨削方式，工件的中心都高于砂轮和导轮的中心，一般切入式磨削都有上料工位、磨削工位、测量工位、卸料工位组成。砂轮线速度60m/s，轴颈径向磨削余量可达3.5mm，单件磨削时间18s，单件工时25s。用无心磨床加工凸轮轴是一种新颖、独特的新工艺，新方法，但又存在一定的局限性，特别是不易磨削轴肩和端面，一般不用于多品种凸轮轴的加工，只用于单一品种、大批量的生产，若要更换所加工的凸轮轴品种，就要更换导轮和砂轮，各砂轮间距需重新调整。切入式无心磨床的修整一般采用单颗粒金刚石修整，修整器所走的路线是凸字形，修整器靠模各段差值与凸轮轴的各段轴颈差值相等。粗磨凸轮轴轴颈所用的砂轮都属于碳化物系列，粒度为60，砂轮线速度为45m/。 二、铣端面，钻中心孔 中心孔加工是以后加工工序的定位基准，在铣端面时，一般只限定5个自由度即可，用2个V型块限定4个自由度，轴向自由度是由凸轮轴3#轴颈前端面或后端面（在产品设计中，该面应提出具体要求）。目前普遍采用的是自定心定位夹紧，密齿刀盘铣削。轴向尺寸保证后端面到毛坯的粗定位基准尺寸和整个凸轮轴长度，鉴于凸轮轴皮带轮轴颈尺寸较小，钻中心孔时一般选用B5中心钻，钻后的孔深用φ10钢球辅助检查，保证球顶到后端面尺寸和2钢球顶部之间的距离，这样可保证以后定位的一致性。
发动机主要零部件组装时应注意哪些要点? (1)曲轴 1)装入曲轴前,应将曲轴主轴颈轴承处加上规定牌号的发动机润滑油,如图2-54所示。 2)在曲轴装入之前,应将止推轴承装到气缸体的曲轴第三支承的两侧上，在安装时应使止推轴承的油槽朝向曲柄臂方向，如图2-55所示。 图2-54 加润滑油图2-55 装止推轴承 3)在曲轴装在气缸体上之后,应对曲轴主轴颈加入规定牌号的润滑油。如图2-56所示。 4)曲轴主轴承盖安装时,应将其箭头标记朝向曲轴带轮侧,并从带轮侧开始,依次装入1、2、3、4主轴承盖,如图2-57所示。 图2-56对主轴颈加润滑油图2-57装主轴承盖 5)主轴承盖螺栓的扭紧力矩为43～48N.m,在扭紧时,应按规定的顺序逐渐而均匀地拧紧。初始拧紧力矩为20～32N.m,分几次最终拧到规定力矩。注意:在主轴承盖初次拧紧及每次进一步拧紧后,均应用手转动曲轴,确保曲轴能轻快地转动。
(2)后端盖 1)在与曲轴后油封的接触部位及后端盖油封的唇部,涂以规定牌号的发动机润滑油。 2)在装入后端盖新衬垫后,如有凸出气缸体下平面的飞边,应切去飞边,使接合处平整、光滑,如图2-58所示。 (3)机油泵 1)将机油泵的两个定位销和新的机油泵衬垫装到气缸体上。注意:在气缸体接合平面和机油泵接合平面上,应涂上密封胶。 2)在曲轴上装上乙烯树脂材料的油封导管(专用工具09926-18210),并在上面涂上规定牌号的发动机润滑油。 3)将机油泵装到气缸体上,并拧紧紧固螺栓,然后检查油封唇部是否有损伤或上卷,再把油封导管取下来,如图2-59所示。 图2-58 去飞边 图2-59 装油泵 1-曲轴2-油封导管 3-油泵销（专用工具09926-18210） 4)新的机油泵衬垫如凸出气缸体接合平面,则应用刀切去飞边,使接合处平整、光滑。 (4)活塞、活塞环与连杆 1)在活塞顶部箭头朝曲轴带轮侧,连杆大头油孔朝进气侧位置时,将活塞与连杆组合起来,如图2-60所示。 2)在活塞销孔和连杆小头孔中涂以规定牌号的发动机润滑油,然后装入活塞销,并将活塞销卡环安装好。 3)将带有标记的第一道气环(RN)和第二道气环(R)和油环装在活塞上,其标记位置应向活塞顶部方向,如图2-61所示。