组合式凸轮轴加工工艺

凸轮轴的工艺分析及生产类型的确定凸轮轴是发动机中的重要部件，其主要作用是控制气门的开闭时机。

凸轮轴的工艺分析及生产类型的确定对提高发动机的性能和可靠性具有重要意义。

一、凸轮轴的工艺分析：1.材料选择：凸轮轴一般采用高强度合金钢材料，如40Cr、40CrNiMoA等。

材料应具有较高的强度、韧性和耐磨性，以满足凸轮轴在高温、高压和高速旋转环境下的工作要求。

2.凸轮形状设计：凸轮轴的凸轮形状直接影响气门的开闭时机和程度，对发动机的性能、经济性和排放等方面有重要影响。

通过对发动机的工作特性和工作条件的分析，确定凸轮的形状参数，如凸轮角度、凸轮升程、凸轮曲线等。

3.热处理工艺：凸轮轴在制造过程中需要进行热处理，以提高其强度和硬度。

常用的热处理方法有淬火和回火。

淬火可以增加凸轮轴的硬度，但容易导致脆性增加；回火可以减轻凸轮轴的脆性，但降低了其硬度。

通过对热处理工艺的优化，可以使凸轮轴具有较高的强度和良好的韧性。

4.加工工艺：凸轮轴的加工工艺包括车削、磨削、车磨联合加工等。

其中，磨削是保证凸轮轴精度和表面质量的重要工艺。

在磨削过程中，需要控制加工参数，如磨削速度、进给量、磨料选用等，以保证凸轮轴的尺寸和几何精度。

5.表面处理：为了提高凸轮轴的耐磨性和耐蚀性，常常需要进行表面处理。

常用的表面处理方法有渗碳、镀铬、氮化等。

渗碳可以提高凸轮轴的表面硬度，镀铬和氮化可以形成硬度较高、抗蚀能力较强的层。

二、凸轮轴生产类型的确定：1.单体型凸轮轴：单体型凸轮轴即整体式凸轮轴，是将凸轮和轴体作为一个整体加工制造。

这种生产类型制造工艺较简单，但对材料的要求较高，需要选择强度和韧性兼备的合金钢材料。

2.组合式凸轮轴：组合式凸轮轴是将凸轮和轴体分别加工制造，再通过加热融合或机械连接等方式结合在一起。

这种生产类型相对于单体型凸轮轴，制造工艺更为复杂，但可以选择不同材料进行制造，以满足不同部位的要求。

在确定凸轮轴的生产类型时，需要考虑生产工艺的复杂性、材料的可选性以及成本等因素。

凸轮轴加工工艺凸轮轴是发动机中的重要构件之一，它主要起到控制气门开闭时间和气门升程的作用，对于发动机的性能和效率有着重要影响。

因此，凸轮轴的加工工艺十分关键，下面将详细介绍凸轮轴的加工工艺流程。

凸轮轴的加工需要选用高精度的数控机床进行加工。

加工前需要进行工艺规程和工艺卡的编制，明确各道工序的要求和顺序。

在加工过程中，需要使用切削液进行冷却和润滑，以保证加工质量。

第一道工序是凸轮轴的车削。

车削是将原材料的一端固定在机床上，通过机床的主轴旋转，切削刀具在凸轮轴上移动，使工件表面达到所需的形状和尺寸。

车削过程中需要控制切削刀具的进给速度和主轴转速，以保证加工质量和效率。

第二道工序是凸轮轴的铣削。

铣削是使用铣刀进行切削，将凸轮轴上不需要的部分切削掉，以得到凸轮轴的最终形状。

铣削过程中需要控制铣刀的进给速度和主轴转速，同时还需要控制切削刀具的切削深度和切削宽度，以保证加工质量和效率。

第三道工序是凸轮轴的磨削。

磨削是利用磨粒对凸轮轴进行磨削，以提高其表面质量和精度。

磨削过程中需要控制磨粒的种类和大小，磨削速度和磨削压力，以保证加工质量和效率。

第四道工序是凸轮轴的热处理。

热处理是将凸轮轴加热到一定温度，然后进行冷却，以改变其组织结构和性能。

热处理过程中需要控制加热温度和保温时间，冷却速度和冷却介质，以保证加工质量和效果。

第五道工序是凸轮轴的精密磨削。

精密磨削是对凸轮轴进行进一步的磨削，以提高其精度和表面质量。

精密磨削过程中需要使用高精度的磨削设备和磨粒，同时需要控制磨削参数和工艺，以保证加工质量和效率。

进行凸轮轴的检测和组装。

检测是对加工后的凸轮轴进行尺寸和形状的检测，以确保其符合设计要求。

组装是将凸轮轴安装到发动机中，并进行调试和测试，以确保其正常工作。

凸轮轴的加工工艺包括车削、铣削、磨削、热处理、精密磨削、检测和组装等工序。

在加工过程中需要控制各种参数和工艺，以保证加工质量和效率。

只有通过精密的加工工艺，才能制造出高质量的凸轮轴，提高发动机的性能和效率。

汽车凸轮轴加工工艺及技术要求凸轮轴是活塞式发动机里的一个部件，对汽车的运行有着非常关键的作用，了解其加工工艺及要点是很有必要的。

下面由小编向你推荐汽车凸轮轴加工工艺及技术要求，希望你满意。

汽车凸轮轴简介凸轮轴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，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。

轿车发动机按照顶置凸轮轴的数目，分为顶置单凸轮轴和顶置双凸轮轴。

当每缸采用两个以上气门时，气门排列形式一般有两种：一是进气门和排气门混合排列在一根凸轮轴上，即顶置单凸轮轴(SOHC-Single Over Head Cam)式发动机。

这种发动机在顶部只安装了一根凸轮轴，因此一般每个汽缸只有两到三个气门(进气一到两个，排气一个)，高速性能受到了限制。

另一种是进气门与排气门分列在两根凸轮轴上，DOHC式(Double Over Head Cam，顶置双凸轮轴)发动机这种发动机由于配备了两根凸轮轴，每个汽缸可以安装四到五个气门(进气二到三个，排气二个)，高速性能得到了显著的提升凸轮轴加工工艺技术要求根据凸轮轴的特点，主要有以下技术要求。

1.支承轴颈的尺寸精度及各支承轴颈之间的同轴度2.键槽的尺寸和位置精度3.止推面相对于支承轴颈线的垂直度4 .凸轮基圆的尺寸精度和相对于支承轴颈轴线的同轴度5.凸轮的位置精度6.凸轮的形状精度(曲线升程)等汽车凸轮轴关键加工工艺车(磨)止推面止推面是凸轮轴上轴向尺寸的基准。

也是和缸盖的配合基准。

止推面宽度为凸轮轴关键特性。

一般要求：宽度公差0.08、跳动：0.035一般跳动要求低于0.035采用磨削止推面，高于0.035可以采用以车代磨。

HARDINGE的车床可以满足跳动0.02的要求。

磨削轴颈凸轮轴的轴颈磨削一般加工过程有车，粗磨，精磨。

无心工艺只分粗磨和精磨。

凸轮加工工艺流程凸轮加工是一种常见的机械加工工艺，用于制造各种机械设备中的凸轮零件。

凸轮作为机械传动中的重要部件，其形状和精度对机械运行的稳定性和效率起着至关重要的作用。

下面将介绍凸轮加工的工艺流程。

在凸轮加工前，需要根据设计图纸和要求准备好所需的原材料，通常使用高强度合金钢来制作凸轮。

接下来，需要进行车削工序，将原材料的一侧车削成圆柱形，并确保其直径和长度符合要求。

然后，需要进行铣削工序，将凸轮的外轮廓形状加工出来。

这一步通常采用数控铣床进行，以保证加工精度和效率。

凸轮的外轮廓形状通常是根据机械装置的工作原理和传动要求确定的。

在铣削过程中，需要使用合适的铣刀和切削参数，以确保加工出的凸轮外形光滑、精确，并符合设计要求。

铣削工序通常需要多次进行，通过不同的刀具和加工路径，逐渐将凸轮外形加工出来。

在铣削完成后，还需要进行磨削工序，以进一步提高凸轮外形的精度和表面质量。

磨削通常采用专用的磨床进行，可以通过控制磨削头的运动轨迹和磨削参数，对凸轮外形进行微调和修整。

还需要进行检验和调试工序，以确保加工出的凸轮符合设计要求和机械装置的传动要求。

检验通常包括凸轮外形尺寸、表面质量和轮廓曲线等方面的检查。

调试则是将加工好的凸轮安装到机械装置中进行试运行，检查其传动效果和稳定性，并根据实际情况进行调整和修正。

凸轮加工是一项复杂而精密的工艺，需要经过多个工序的加工和调试。

通过合理的工艺流程和精确的操作，可以加工出符合设计要求的凸轮零件，为机械装置的正常运行提供保障。

凸轮加工的工艺流程可以根据具体的需求和装备的不同，进行适当的调整和优化，以提高加工效率和质量。

汽车发动机凸轮轴制造关键技术摘要：随着汽车发动机技术的发展，凸轮轴的结构从整体式到组合式呈现了多元化的局面。

凸轮轴是发动机5C件之一，是配气系统关键零件，作为发动机三大摩擦副零件之一，要求其具有一定的强度和韧性，且凸轮表面有良好的耐磨和抗冲击性能。

随着发动机技术的不断革新以及汽车排放法规的逐渐严格，凸轮轴的结构形式、制造工艺也在不断创新与丰富，呈现了多元化的局面，按凸轮轴结构形式，可分为整体式和组合式，对其制造关键技术下文将依次进行阐述。

关键词：整体式；组合式；关键技术一、整体式凸轮轴整体式凸轮轴在汽油机上主要使用的是铸铁凸轮轴，铸铁凸轮轴按硬化工艺进行分类，当前存在三种形式：①冷激；②球铁淬硬；③氩弧重熔硬化。

前两种工艺形式占据了国内铸铁凸轮轴市场的绝大数份额，也是我们研究的重点。

（一）冷激铸铁凸轮轴冷激铸铁凸轮轴是目前在汽油机上应用最广泛的工艺形式，市场占有率约占7成，具有工艺成熟、成本低、耐磨等优点，同种结构凸轮轴，冷激铸铁凸轮轴成本是最低的。

这也是国内多数主机厂选择该工艺凸轮轴的最主要原因。

冷激铸铁凸轮轴的关键技术有2方面：冷激铸造、凸轮磨削。

（1）冷激铸造技术通过使用冷铁，使凸轮铸件各部位冷却速度不同，得到不同的金相组织，冷激面可得到硬化耐磨的白口层（即莱氏体），非冷激部位得到一定强度和韧性的灰口层（珠光体+石墨），两者之间为麻口层（珠光体+石墨+渗碳体）。

（2）材料成分冷激凸轮轴采用材料一般为合金灰铸铁，成分包含C、Si、Mn、P、S、Cr、Ni、Mo、Cu，成分及用量是获得理想基体组织和优良使用性能的重要保障。

合金用量目前无行业标准，需根据自身研究与经验自行配比。

C一般在3.2～3.7%，Si一般在 1.6～2.4%，碳量增加，能够减小白口深度、增大白口层硬度，但碳量过高，容易造成组织疏松。

当碳量处于一般规定范围时，通过硅量降低冷激白口深度和缩短麻口深度。

Mn一般为0.6～0.9%，S一般为1500℃，浇注温度控制在1400～1420℃，某汽车公司产品采用的铁液温度为1520℃。

组合式凸轮轴工艺
组合式凸轮轴的制造工艺主要有以下几种：
1. 钢球胀紧：在钢管外通过工装固定好凸桃位置和相位，然后钢管内通过略大于钢管内径的钢珠，使得钢管向外胀开，从而和凸桃产生过盈，使凸桃能够承受旋转扭矩。

这种工艺简单，便于控制，通过计算不同钢珠的大小，从而可以控制胀大量，以此控制凸轮扭矩。

然而，由于需要钢珠通过整个钢管，故安装后必须进行机加工，且轴向精度控制较差，对信号轮精度装配精度控制不理想。

2. 滚花：在钢管上进行径向滚花，在凸桃内孔进行轴向滚花或不滚花，通过滚花段的咬合配合来使凸轮承受旋转扭矩。

在蒂森滚花专利过期后，国内大量凸轮轴厂商开始使用滚花工艺。

这种工艺简单，滚花加工精度要求相对其他两个工艺较低，装配扭矩较高且稳定。

然而，之前有专利壁垒，现在主要设备投资较大，特别是如果需要缩短生产装配节拍。

3. 热套：热套工艺是将预先制好的凸轮轴套加热到一定温度后，再套装到凸轮轴上。

这种工艺适用于大型机械设备的制造，能够提高装配精度和装配效率。

但是热套工艺需要控制加热温度和时间，以及套装的压力和速度等因素，否则会影响凸轮轴的质量和寿命。

这些就是组合式凸轮轴的制造工艺，选择合适的工艺需要根据产品需求和生产条件来决定。

装配式凸轮轴加工工艺及其发展趋势装配式凸轮轴是近20年来开发的新型内燃机零件，适应了汽车工业轻量化、高性能、低排放和低成本的发展趋势。

目前，世界上越来越多的汽车制造厂家将装配式凸轮轴用于高性能发动机上，其生产工艺的提高对促进我国汽车产业不断发展具有重要的现实意义。

传统整体式凸轮轴加工工艺及其缺点传统整体式凸轮轴采用铸造或锻造毛坯切削加工成品，个别直接采用棒料加工成零件。

为了保证零件加工精度，整体铸造或锻造的凸轮轴毛坯必须辅以大量的切削加工（采用车、铣、磨、抛光）及表面淬火、渗碳、氮化等强化处理。

传统整体式凸轮轴加工存在的主要缺点如下：（1）发动机工作过程中，凸轮要求耐磨损、耐胶着、耐点蚀；轴颈要求滑动性能好；心轴则要求刚性、弯曲、扭转性能好。

整体式凸轮轴很难同时满足上述要求，其材料利用也不合理。

（2）很难制造出凸轮密布排列、结构紧凑的凸轮轴。

（3）需大量加工工序、机床、刀具、夹具和人员，工时长，占地面积大，成本高。

（4）对凸轮表面耐磨强化处理容易发生变形而需校直。

（5）毛坯凸轮型面余量大且不均匀，加工困难，影响零件加工质量。

（6）使大量材料变成废屑，同时难以降低产品成本。

（7）生产效率低，材料与能源消耗大，生产自动化水平较低。

装配式凸轮轴工艺技术优势装配式凸轮轴也称组合式轮轴，它由钢管（心轴）、轴颈（轴承环）、凸轮、泵桃片、塞和尾端件等若干个零件组成，分别进行材料优化及精益加工，再组装成凸轮轴。

装配式凸轮轴心轴一般采用冷拔无缝钢管，凸轮则采用碳钢或粉末烧结材料，碳钢凸轮可进行精密塑性成形，并进行高频淬火或渗碳处理。

装配式凸轮轴的凸轮装配精度（Cmk=1.67)一般可以达到如下级别：角度：±0.5°（粗锻件凸轮），±0.25°（加工后的凸轮）。

轴向尺寸：±0.1mm。

负载：转矩＞150N·m，轴向负载＞10kN。

装配连接之后再根据产品要求对零件进行精加工处理。

材料选择凸轮轴材料的选择：由于轴的载荷通常是变载荷，或变应力，故材料应具有较好的强度和韧性；对轴的表面与支承有相对滑动的轴，还须要求较好的耐磨性。

材料常用材料与热处理：凸轮轴常用材料是20Cr, 20Cr的热处理及主要机构性能（参考）如表13.4.3热处理分析：轴类零件的热处理是保证轴类零件性能的重要工艺过程，它对轴类零件的如下性能有着直接的影响：[6]1）轴类零件的制造精度：组织转变不均匀、不彻底及热处理后形成的残余应力过大轴在热处理后的加工、装配和使用过程中的变形，从而降低轴的精度，甚至报废。

2）轴类零件的强度：热处理工艺制定不当、热处理操作不规范或热处理设备状态不完好，造成被处理轴的强度（硬度）达不到设计要求。

3）轴的工作寿命：热处理造成的组织结构不合理、晶粒度超标等，导致主要性能如轴的韧性、抗磨损性能等下降，影响轴的工作寿命。

4）轴的制造成本：作为轴制造过程的中间环节或最终工序，热处理造成的开裂、变形超差及性能超差，大多数情况下会使轴报废，即使通过修补可以使用，也会增加工时，从而增加了轴的成本。

凸轮轴材料是20Cr，对强度和韧性要求比较高，而表面易磨损需渗碳。

渗碳的目的就是增加轴的耐磨性能、表面硬度、抗拉强度及疲劳极限。

渗碳以后首先要进行淬火，用来提高其硬度和强度极限。

但淬火时会引起内应力使之变脆，所以淬火以后必须要回火，回火的目的就是用来消除淬火后的脆性和内应力，提高其塑性和冲击韧度。

但是对于凸轮轴来说，半成品热处理以前还有一道重要的工序，就是要对第一和第二个凸轮之间的外圆；第五和第六个凸轮之间的外圆用两顶的装加方式进行粗磨。

这样做是因为轴类零件热处理以后会产生变形，既保证其同轴度。

以便在热处理以后以这两个外圆为基准进行校核。

3.5夹具的设计磨床夹具按其通用化的程度和结构特点，可以分为通用夹具、专用夹具、组合夹具和成组可调夹具等等。

凸轮轴加工时采用的是传动夹头，属于组合夹具类型。

组合夹具是在夹具零部件标准化的基础上发展起来的一种新型工艺装备。

凸轮轴加工工艺凸轮轴是一种重要的机械传动装置，用于将来自引擎的旋转运动转化为线性运动，驱动汽车等机械设备的运行。

凸轮轴的加工工艺对于其性能和质量起着重要的影响。

本文将详细介绍凸轮轴加工的工艺过程和注意事项。

1.工艺流程凸轮轴加工的工艺流程包括以下几个关键步骤：1.1 材料准备：选择适合的材料对凸轮轴的性能和耐用性至关重要。

常见的材料有碳钢、合金钢等。

在材料准备阶段，需要对材料进行检验和筛选，确保其质量符合要求。

1.2 成品设计：根据汽车或机械设备的需求，通过CAD软件进行凸轮轴的设计。

设计包括凸轮的形状、凸轮的数量和位置等。

1.3 粗加工：将材料锯断成合适的长度，并进行外形修整。

粗加工通常采用车床等机床进行，以确保凸轮轴的整体形状和尺寸符合设计要求。

1.4 精加工：精加工是凸轮轴加工的重要环节。

其中包括车削、铣削、钻孔等工艺。

通过这些工艺，将凸轮轴的各个部位进行加工，使其形成凸轮和轴颈等特殊结构。

1.5 热处理：热处理是为了提高凸轮轴的硬度和强度，以增加其使用寿命和耐磨性。

常见的热处理方法包括淬火、回火等。

1.6 表面处理：为了提高凸轮轴的表面质量和耐腐蚀性，常常需要进行表面处理。

常见的表面处理方法有镀铬、喷涂等。

1.7 检验和调整：在加工完成后，需要对凸轮轴进行检验和调整，以确保其质量和性能符合要求。

常见的检验方法有尺寸测量、硬度测试等。

2.注意事项凸轮轴加工过程中需要注意以下几个方面：2.1 切削参数的选择：切削参数的选择直接影响凸轮轴的加工质量和效率。

不同的材料和工艺要求需要选择不同的切削速度、进给量和切削深度等参数。

2.2 工具的选择和磨具的修整：工具的选择和磨具的修整对于凸轮轴的加工精度和表面质量起着决定性的作用。

需要选择适合的工具和磨具，并进行定期的修整和更换。

2.3 温度控制：加工过程中需要控制好温度，避免过热或过冷对凸轮轴的影响。

特别是热处理过程中，需要控制好加热温度和冷却速度，以确保凸轮轴的性能和硬度符合要求。

凸轮轴加工工艺特点及流程凸轮轴是发动机配气系统中的关键零件，其加工质量的好坏直接影响着发动机的性能，所以明白其加工工艺特点及流程是很关键的。

以下是小编为你整理推荐凸轮轴加工工艺特点及流程，希望你喜欢。

凸轮轴加工的特点和流程1.工艺特点凸轮轴属于细长轴类零件，要准确控制发动机的进排气门定时开启和关闭，凸轮应具有很高的轮廓精度、相位角度和良好的耐磨性能及整体刚性。

因此，其轴颈和凸轮的加工成为整个凸轮轴加工工艺的重点，其加工多以车削、铣削和磨削工艺及表面强化(淬火、喷丸、氮化)等辅助工艺相结合。

2.工艺流程凸轮轴加工精度要求较高，整个加工内容不可能在一个工序内完成。

为了逐步达到图样要求，因此必须把加工分成几个阶段，以明确各个阶段的目的和任务。

传统的凸轮轴加工工艺一般分成以下几个阶段：粗加工(粗车轴颈、凸轮等)、半精加工(粗磨轴颈、凸轮等)、精加工(精磨轴颈、凸轮等)、光整加工(抛光轴颈、凸轮)。

现代加工工艺过程：一般只有粗加工(车轴颈、铣凸轮等)和精加工(精磨轴颈、凸轮)两个阶段，在保证零件加工质量的同时，大大提高了生产效率，降低了生产制造成本。

凸轮轴两端面及中心孔加工对于一般的轴类零件来说，其轴线即为设计基准。

加工过程中一般采用两顶尖孔作为轴类零件的定位基准。

这不仅避免了工件在多次装夹中因为定位基准的转换而引起的定位误差，也可以用作后续工序的定位基准，即符合“基准统一”的原则。

因此，合理安排两端面及中心孔加工工艺是保证后续工序加工质量的关键。

(1)传统工艺一般采用普通的铣钻组合机床进行铣端面、钻中心孔，靠调整限位挡块的位置保证工件的总长和中心孔的深度。

存在零件总长超差、中心孔深度超差、两端中心孔位置不同心及凸轮轴的主轴颈和凸轮两侧轴向余量不均匀，容易产生黑皮等质量问题。

为了避免把中心孔的形状误差复映到零件的加工精度上，传统的凸轮轴加工工艺在粗加工和热处理之后常安排中心孔的修整工序，保证在精加工过程中中心孔与顶尖的接触精度，提高凸轮轴的加工质量。