凸轮轴机械加工工艺

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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 CamshaftAbstractThe 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目录1 概述 (1)2 确定凸轮轴的加工工艺过程 (4)2.1 凸轮轴的作用和分类 (4)2.2 凸轮轴传动与工作条件 (5)2.3 凸轮轴的结构及其特点 (5)2.4 凸轮轴的主要技术要求分析 (6)2.5 凸轮轴的材料和毛坯的确定 (7)2.6 凸轮轴的机械加工工艺过程 (7)2.7 凸轮轴的机械加工工艺路线 (8)3 凸轮轴的机械加工工艺过程分析 (10)3.1 凸轮轴的机械加工工艺特点及分析 (10)3.2 凸轮轴主要加工工序分析 (11)3.2.1 铣凸轮轴两端面，钻中心孔 (11)3.2.2 主轴颈的加工 (11)3.2.3 凸轮轴颈的加工 (11)3.2.4 凸轮轴颈的加工 (12)4 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 (14)4.1 凸轮轴主要加工表面的工序安排 (14)4.2 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 (14)4.2.1 凸轮轴主轴颈工序尺寸及公差的确定 (14)4.2.2 凸轮轴小外圆序尺寸及公差的确定 (15)4.3 凸轮轴机械加工工艺过程卡片的制定 (15)5 总结与展望 (18)参考文献 (19)致谢 (20)1 概述凸轮轴是发动机上的一个的旋转机件，它的运动对于发动机有极其重要的作用，在发动机工作循环中，它合理地控制进排气门的开启、关闭，使经过压缩的燃油混合气充分燃烧，推动活塞运动做功，然后将废气排出燃烧室。

组合式凸轮轴加工工艺摘要：本文介绍了组合式凸轮轴的结构特点及目前国内组合式凸轮轴的制造技术现状，并结合传统整体式凸轮轴进行了对比分析，为新产品开发及工艺制定的合理设计提供了可靠的依据。

关键词：内燃机组合式凸轮轴加工工艺前言凸轮轴是发动机的重要零部件之一，凸轮轴的结构设计和加工质量的好坏，对发动机的性能起着极其重要的作用，随着发动机高速度、高输出功率、低燃油附加性、整车轻量化和低成本投入等的设计需求，对发动机零部件，尤其是凸轮轴提出了更高的设计要求，要求其结构紧凑、质量轻便、材料强度高、耐磨性好。

而整体式凸轮轴一般为铸件或锻件，材料组成相同，各方面性能也相同，故无法达到以上的要求，而组合式凸轮轴无论从性能、成本，还是从质量方面均是理想的选择；目前国外应用数量已超过50%，但国内只有约10%。

1.组合式凸轮轴结构特点1.1 产品方面的优势1.1.1 组合式凸轮轴由钢管、凸轮、齿轮、六方和端头构成，然后通过装配形成凸轮轴，由于以上各部分单体进行毛坯制造，故可根据配气机构对凸轮轴各个部位的性能要求不同进行分体优化材料，即在同一凸轮轴上合理选择不同的凸轮、端头与钢管材料；例如钢管可选冷拔薄壁无缝钢管，凸轮可选冷锻/粉末冶金/冷激铸铁等，齿轮、六方、端头可选粉末冶金。

1.1.2 由于钢管选用冷拔空心管，凸轮材料的优化及精密成型技术的应用，可使凸轮轴整体重量降低20%～40%，节约材料可达30%以上。

1.2 机械加工方面的优势1.2.1 可实现柔性设计，柔性生产与敏捷制造：可实现凸轮相位角与轴向位置的控制、调整和修正，有利于新产品的设计与制造，缩短新产品的研制周期。

1.2.2 可针对不同零件采用最适宜的热处理技术与表面强化技术，因而可显著提高凸轮工作曲面抗点蚀能力和耐磨性，且可避免整体凸轮轴热处理过程中产生的变形。

1.2.3 可视具体材料及形状采用冷精密塑性成形、粉末冶金烧结、精密铸造等近净成形工艺成形凸轮，既能够节省工时，并可大幅度降低制造成本。

凸轮轴加工方法凸轮轴是一种用于控制气门开合时机的机械零部件，广泛应用于汽车、摩托车、发电机和船舶等内燃机设备中。

由于凸轮轴主要用于控制气门的正时运动，因此其制造加工过程要求精度高、表面光滑、强度大、耐磨性好等特点。

下面我将详细介绍凸轮轴的加工方法。

凸轮轴的加工方法主要包括以下几个步骤：材料准备、设计图纸制作、车削、热处理、研磨、喷涂及总装等。

接下来我将逐一介绍这些步骤。

首先是材料准备。

凸轮轴通常采用高强度合金钢作为基础材料。

这种材料具有较高的强度和耐磨性，能够满足凸轮轴的工作要求。

在材料准备过程中，需要根据凸轮轴的尺寸、形状和材料要求选择合适的钢材，并进行锻造或切割成所需的坯料。

接下来是设计图纸制作。

根据凸轮轴的功能和使用要求，需要根据设计规范和要求制作详细的设计图纸。

设计图纸应包括凸轮轴的尺寸、形状、孔距、边缘处理和表面光洁度等要求。

设计图纸制作完成后，可以进行车削加工。

车削加工是凸轮轴制造中最重要的工序之一。

它是通过将工件固定在车床上，利用车刀逐渐切削去除金属材料，形成凸轮轴的外形和内孔。

车削加工可以采用多轴车床来实现，通过动态切削和传动装置的配合，精确地控制凸轮轴的形状和尺寸。

在车削加工完成后，需要对凸轮轴进行热处理。

热处理是通过加热和冷却的过程来改变材料的结构和性能。

热处理的主要目的是提高凸轮轴的强度和耐磨性，减少因磨损而引起的故障。

常用的热处理方法包括淬火、回火和正火等。

热处理完成后，需要进行研磨加工。

研磨是通过研磨机械将凸轮轴的表面进行微小的切削和抛光，以提高其表面光洁度和精度。

研磨加工可以分为粗磨、中磨和精磨等不同工序，每个工序都有特定的研磨工具和研磨参数，以保证研磨效果的质量。

研磨加工完成后，可以对凸轮轴进行喷涂。

喷涂是将合适的涂层材料喷射到凸轮轴的表面，以提高其耐磨性和抗腐蚀性。

常用的喷涂材料包括热喷涂材料、阳极氧化涂层、涂层颗粒等，每种材料都有不同的特性和应用范围。

最后是凸轮轴的总装。

凸轮生产加工工艺流程英文回答：The process of cam production and machining involves several steps to ensure the creation of a high-quality and efficient camshaft. It begins with the selection ofsuitable raw materials, which are typically steel alloys or cast iron. These materials are chosen for their strength and durability, as they need to withstand the high stresses and temperatures experienced during engine operation.Once the raw materials are obtained, they are subjected to various shaping processes. The first step is usually rough machining, where the camshaft blank is cut to the approximate shape using milling or turning machines. This rough shape is then refined through a series of grinding operations to achieve the precise dimensions and surface finish required for proper camshaft functioning.After the shaping processes, the camshaft undergoesheat treatment to enhance its mechanical properties. Heat treatment involves heating the camshaft to a specific temperature and then rapidly cooling it to induce changesin its microstructure. This process improves the camshaft's hardness, strength, and wear resistance, ensuring its longevity and reliability in engine applications.Next, the camshaft is subjected to precision machining operations to create the cam lobes and other critical features. This typically involves the use of specialized grinding machines that can accurately shape the cam profile according to the design specifications. These machines use abrasive wheels to remove material from the camshaft surface, gradually forming the desired shape and dimensions.Once the cam lobes are machined, the camshaft undergoes a series of inspections and quality control measures to ensure its dimensional accuracy and surface integrity. This may involve the use of advanced metrology equipment, suchas coordinate measuring machines (CMMs), to verify the camshaft's profile, dimensions, and surface finish. Any deviations or defects are identified and corrected toensure the final product meets the required specifications.Finally, the finished camshaft is subjected to surface treatment processes, such as polishing or coating, tofurther enhance its performance and longevity. Polishing helps to reduce friction and wear, while coatings, such as nitriding or chrome plating, provide additional protection against corrosion and wear.中文回答：凸轮的生产加工工艺流程包括多个步骤，以确保生产出高质量和高效率的凸轮轴。

凸轮轴工艺流程凸轮轴工艺流程是指在凸轮轴生产过程中所经历的各个阶段和工艺流程。

下面将以汽车凸轮轴的工艺流程为例，介绍一下凸轮轴的生产工艺流程。

第一步：原材料准备凸轮轴的原材料主要是采用高品质的合金钢，如40Cr、45#钢或者一些特殊合金。

首先需要根据产品的要求，选择适合的原材料，并进行材料检验和质量评估。

第二步：锻造在锻造过程中，按照凸轮轴的设计图纸，锻造出粗略的凸轮轴预制件。

通过锻造的加工方式，可以使原材料得到一定的塑性变形，从而提高凸轮轴的强度和硬度。

第三步：热处理经过锻造后的凸轮轴预制件需要进行热处理，以改善材料的组织结构和机械性能。

一般采用淬火和回火的方式进行热处理，通过控制温度和时间，使凸轮轴表面形成一层硬质的淬透层，而内部则形成韧性较好的回火层。

第四步：机械加工经过热处理的凸轮轴预制件需要进行机械加工，以使其达到设计要求的尺寸和形状。

机械加工包括车、铣、钻、刨、磨等工艺，通过这些工艺可以获得精确的尺寸和表面质量。

第五步：磨削在机械加工后，凸轮轴还需要进行磨削工艺，以进一步提高其尺寸精度和表面质量。

磨削包括外圆磨削、凸轮轴台阶磨削、轴颈磨削等工艺，通过磨削可以使凸轮轴的尺寸和表面达到更高的精度要求。

第六步：表面处理由于凸轮轴在使用过程中需要承受较大的摩擦和压力，为了提高其耐磨性和耐腐蚀性，常常需要进行表面处理。

常见的表面处理方式有镀铬、喷涂以及高频感应淬火等工艺。

第七步：质检凸轮轴经过以上的各个工艺流程后，需要进行质检。

质检主要包括尺寸检查、硬度检测、表面质量检验等，以确保凸轮轴达到设计要求和产品标准。

第八步：包装和发货经过质检合格的凸轮轴将进行包装和发货。

根据客户的需求和产品特性，进行合适的包装，以保证产品的完好无损，并安排好发货事宜，将产品准时送达客户手中。

以上就是汽车凸轮轴的工艺流程，在实际生产过程中，流程还可能因产品型号、规格和要求的不同而有所调整。

而每个阶段都需要严格控制和监督，确保凸轮轴的质量和性能达到客户的需求和要求。

凸轮轴瓦座偏心轴瓦盖加工工艺设计一、引言凸轮轴瓦座偏心轴瓦盖是一种重要的机械零件，用于汽车发动机中的凸轮轴安装。

在凸轮轴的旋转过程中，凸轮轴瓦座偏心轴瓦盖实现了凸轮轴与气门之间的传动连接。

因此，凸轮轴瓦座偏心轴瓦盖的加工工艺设计对于提高汽车发动机的性能和可靠性具有重要意义。

二、加工工艺设计步骤1.材料选择凸轮轴瓦座偏心轴瓦盖通常采用高强度合金钢材料进行制造，以满足其在高温高压环境下的工作要求。

在选择材料时，需要考虑到其机械性能、耐磨性和耐腐蚀性等因素。

2.工艺路线确定根据凸轮轴瓦座偏心轴瓦盖的结构特点和功能要求，确定加工工艺路线。

通常包括铸造、粗加工、精加工和表面处理等工艺环节。

3.铸造工艺凸轮轴瓦座偏心轴瓦盖通常通过铸造工艺进行制造。

在铸造过程中，需要注意控制铸件的尺寸精度和材料的均匀性。

同时，还需要考虑到铸件的收缩缺陷和夹杂物等问题，并采取相应的预防措施。

4.粗加工粗加工是指对铸件进行切削、钻孔和铰孔等工艺操作，以实现凸轮轴瓦座偏心轴瓦盖的初步成型。

在粗加工过程中，需要根据设计要求进行尺寸修正和加工余量控制。

5.精加工精加工是指对粗加工后的铸件进行精确加工的工艺操作。

主要包括车削、铣削、磨削和刻度等加工工序。

在精加工中，需要严格控制加工尺寸和表面质量，以确保凸轮轴瓦座偏心轴瓦盖的准确性和光洁度。

6.表面处理为了提高凸轮轴瓦座偏心轴瓦盖的表面硬度和耐磨性，通常采用热处理和表面涂层等工艺进行处理。

热处理可以通过淬火和回火等工艺实现，而表面涂层则可以选择硬质合金镀层或电镀等方式。

三、加工工艺设计要点1.合理选择加工设备和刀具，确保加工精度和效率。

2.严格控制加工尺寸和表面质量，避免出现尺寸偏差和表面缺陷。

3.加工过程中要注意刀具的冷却和润滑，以降低摩擦和热量对工件的影响。

4.加工前要对材料进行热处理和表面处理，以提高材料的性能和耐磨性。

5.加工过程中要进行质量检验和控制，确保产品符合设计要求。

6.加工后要进行表面处理和包装，以保护产品免受外界环境的影响。

凸轮轴生产工艺凸轮轴（Camshaft）是一种汽车引擎中的重要零部件，用于控制气门的开关和汽缸的进、排气过程。

凸轮轴生产工艺是指生产凸轮轴的制造过程，包括凸轮轴的设计、铸造或锻造、机械加工、热处理和装配等环节。

下面将介绍凸轮轴的生产工艺流程。

一、凸轮轴的设计。

凸轮轴的设计是根据汽车引擎的设计要求和使用环境来进行的。

首先，设计人员根据汽车引擎的结构和工作原理确定凸轮轴的类型、材质和形状。

然后，通过CAD软件进行三维建模，并进行有限元分析来验证设计的合理性和可行性。

二、凸轮轴的铸造或锻造。

凸轮轴的制造通常采用铸造或锻造工艺。

铸造是将熔化的金属注入到铸型中，然后冷却、凝固、成形的过程。

锻造是将金属坯料加热到一定温度，然后进行锻压成形的过程。

铸造和锻造的选择取决于凸轮轴的要求和生产工艺的成本。

三、凸轮轴的机械加工。

凸轮轴的机械加工是将铸造或锻造成型的凸轮轴进行精细加工的过程。

首先，将凸轮轴进行车削、铣削、钻削等粗加工工艺，用于去除表面的毛刺和余料。

然后，进行磨削和磨齿等精细加工工艺，以达到设计要求的尺寸和形状精度。

四、凸轮轴的热处理。

凸轮轴的热处理是将加工完成的凸轮轴进行加热和冷却的过程，以改变凸轮轴的组织结构和性能。

常用的热处理方法有调质、淬火和回火等。

调质是通过加热和冷却的过程，使凸轮轴具有足够的强度和韧性。

淬火是将凸轮轴加热到临界温度，然后快速冷却，以使凸轮轴具有高硬度和耐磨性。

回火是在淬火后将凸轮轴加热到一定温度，然后慢速冷却，以减轻淬火时产生的内应力和脆性。

五、凸轮轴的装配。

凸轮轴的装配是将经过热处理的凸轮轴与其它相关零部件进行装配的过程。

根据凸轮轴的设计和使用要求，进行凸轮轴与气门摇臂、气门的连接和调整。

综上所述，凸轮轴的生产工艺是一个多个环节组成的过程，需要设计人员、铸造师和加工工人之间的协同合作。

通过合理的工艺流程和严格的质量控制，可以生产出符合设计要求和使用要求的优质凸轮轴。

毕业设计（论文）题目汽车柴油机F3000凸轮轴加工工艺设计学院机械与动力工程学院专业班级热能与动力工程2010级1班学生姓名学号**********指导教师职称副教授评阅教师职称年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。

4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。

图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3）其它学生毕业设计（论文）原创性声明本人以信誉声明：所呈交的毕业设计（论文）是在导师的指导下进行的设计（研究）工作及取得的成果，设计（论文）中引用他（她）人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及为获得重庆科技学院或其它教育机构的学位或证书而使用其材料。

与我一同工作的同志对本设计（研究）所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

毕业设计（论文）作者（签字）：年月日本科生毕业设计摘要摘要凸轮轴作为柴油发动机配气机构的重要部件，其性能和质量对发动机的整体性能有着直接影响，因此柴油机凸轮轴加工工艺有着特殊的要求。