发动机曲轴凸轮轴CBN高速磨削加工

（1）汽车发动机缸体加工PCD、PCBN刀具近年来，随着我国汽车工业的不断发展，汽车行业已成为国民经济的支柱。

各汽车厂在不断提高质量和性能的同时，更加关注部件加工的效率和成本。

缸体是发动机的关键部件，其关键的加工部位有：曲轴孔、缸孔、顶面、止口等。

（2）汽车发动机缸盖加工PCD、PCBN刀具从缸盖各部位的尺寸精度、位置精度、形状精度及粗糙度等要求来看，通常要用到铣、镗、铰等方面的刀具，其中尤为重要的是阀座底孔、导管底孔、阀座锥面、导管孔的加工。

（3）汽车变速箱加工PCD刀具在变速箱的加工中，以孔加工为主。

（4）活塞、连杆加工PCD、PCBN刀具活塞和连杆的主要作用是将混合气体燃烧所产生的爆炸力通过活塞销传给连杆，来推动曲轴的曲柄使曲轴旋转。

由于活塞、连杆工作条件苛刻，在高温、高压、高耐磨的环境下，要求活塞具有高精度、高耐磨性特点。

（5）凸轮轴、曲轴加工PCBN刀具（6）轧辊和刹车盘加工PCBN整体焊接式刀具（7）齿轮加工PCBN刀具齿轮广泛应用于机床、汽车、船舶及精密仪器等制造行业中。

齿轮材料的耐磨性好、制造精度高、抗冲击性好。

采用PCBN刀具，可实现以车代磨。

（8）轴承加工PCBN刀具采用PCBN刀具精车淬硬轴承钢(HRc>60)，切削过程比较平稳，而且刀具使用寿命长，可实现以车代磨。

（9）空调压缩机部件加工P CBN刀具压缩机是空调的核心部件，采用高耐磨性的PCBN刀具。

（10）汽车复合PCD系列刀具现代汽车零部件越来越多地采用压铸铝合金制造，形状结构复杂，为了满足高效和高精度加工多阶梯成型孔的要求，利用高精度进口磨床和成型磨削技术开发出的PCD成型阶梯铰刀发挥着优越的作用。

（11）飞机复合材料加工PCD刀具飞机机翼的碳纤维复合材料，具有韧性大、耐磨性强、质量轻等特点，采用普通刀具不能达到加工要求，PCD刀具可体现其硬度高、耐磨性为硬质合金100多倍的特点。

（12）医疗器械--人体骨关节加工PCD刀具人体骨关节形状复杂，轮廓精度和表面粗糙度要求极高，PCD刀具在针对生陶瓷材质的加工中，具有精度高、耐磨性强等特点，广泛应用于医疗器械中。

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。

cbn砂轮磨削参数今天咱们来唠唠CBN砂轮磨削参数这个超有趣（虽然听起来有点专业啦）的话题。

一、CBN砂轮是啥呢？CBN砂轮啊，它可是磨削界的一个小明星呢。

CBN就是立方氮化硼啦，这种材料超级硬，硬度仅次于金刚石哦。

所以用它做成的砂轮在磨削的时候就特别厉害。

它可以用来磨削好多硬度比较高的材料，像那些合金钢啊、高速钢之类的。

你想啊，要是普通的砂轮去磨削这些硬家伙，可能没几下就磨损得不成样子了，但是CBN砂轮就不一样啦，它能稳稳地把这些硬材料磨削得又精准又光滑。

二、磨削参数之砂轮转速。

说到CBN砂轮的磨削参数，砂轮转速可是个关键因素。

这个转速就像是砂轮工作时候的小节奏。

如果转速太快呢，虽然磨削的效率可能会提高，但是也会带来一些小麻烦。

比如说，砂轮可能会因为离心力太大而发生破裂，这可就危险啦，就像一个转得太快的小陀螺突然散架了一样。

要是转速太慢呢，磨削的效率就会变得很低，就像小蚂蚁搬家，慢悠悠的。

所以呢，要根据被磨削材料的硬度、砂轮的直径大小等因素来确定一个合适的转速。

一般来说，对于硬度比较高的材料，转速可以适当高一点，但是也要在安全的范围内哦。

三、磨削参数之进给量。

进给量这个东西呢，就像是给砂轮规定的每次向前走多少的小指令。

如果进给量太大，砂轮一次吃进去太多材料，就会让磨削变得很粗糙，就像一个人狼吞虎咽吃饭一样，肯定吃相不太好啦，而且还可能会让砂轮磨损得特别快。

要是进给量太小呢，虽然磨削出来的表面可能会比较光滑，但是效率就太低了，这就有点像吃饭的时候一粒一粒地吃米饭，太浪费时间啦。

所以啊，要找到一个合适的进给量，让砂轮既能高效地磨削，又能保证磨削的质量。

对于那些对精度要求比较高的零件，进给量可能就要稍微小一点，多花点时间来保证质量。

四、磨削参数之磨削深度。

磨削深度也是个很重要的参数呢。

这个就像是砂轮要在材料上挖多深的小坑一样。

如果磨削深度太大，那对砂轮的压力就很大，很容易让砂轮磨损，而且也可能会让被磨削的材料出现裂纹之类的问题。

发动机主要零件的加工工艺和设备（笔记）一、凸轮轴加工传统材料：优质碳素钢、合金结构钢、冷激铸铁、可锻铸铁、珠光体球墨铸铁及合金铸铁等。

1、凸轮轴的粗加工的传统工艺方法是采用靠模车床及液压仿形凸轮铣床，铣削的凸轮尺寸精度和形状都优于车削，事直接进行精磨。

对于加工余量大，较为先进的加工方法为采用CNC凸轮铣床（无靠模），铣削方法有外铣和轮廓回转铣削两种。

提供外铣技术的公司主要有：HELLER公司，日本小松、日本片冈等。

2、长期以来，凸轮轴磨床采用靠模，滚轮摆动仿形机构。

现凸轮磨床完全靠CNC控制获得精密的凸轮轮廓，同时工件无级变速旋转，广泛采用CBN （立方氮化硼）砂轮加工凸轮轴，这不仅摆脱了靠模精度对凸轮精度的影响，而且砂轮的磨损不影响加工精度。

目前能提供这种技术的公司有：美国Landis公司、英国Landis公司、日本NTC、丰田工机、德国的Kopp公司、Schaudt公司及Junker公司；意大利的Saimp公司等。

典型设备介绍：1）、Landis（兰迪斯）磨床a、采用高刚性、高强度合金铸铁床身，砂磨在静压导轨上移动，砂磨轴承采用高载荷静压轴承驱动砂轮采用超精密的调速电机进行磨削进程中的补偿以实现恒速磨削，砂轮的修整能进行自动补偿；b、该机床可使用CBN砂轮，使用CBN时砂磨每次的修整量是0.00075—0.00150mm；c、工作台拖板的移动采用重载荷、精密滚珠丝杆，编程控制往复运动；d、工件回转主轴采用超精密长寿命轴承，并采用变频无刷伺服电机直接驱动而取消皮带或齿轮驱动方式。

工作台拖板、砂轮轴架、主轴运动均采用闭环伺服驱动；e、砂轮修整安装在砂轮架上自动修整：1、金刚石滚轮修整；2、CNC编程修整；f、采用Landis 3200 CNC控制系统。

该机床达到的精度：1、轮廓精度总升程误差0.01mm2、每度升程误差≤0.0025mm3、角度相位误差（凸轮到凸轮）0.25°4、基圆尺寸误差±0.012mm砂轮恒线速度从30m/s到60m/s，可无级调速。

CBN砂轮在磨削加工中的应用CBN材料除用来制作刀具外，其最大的应用领域还是制成CBN磨具，用于高速高效磨削和珩磨加工，可使磨削效率大大提高，其磨削精度和质量提高一个等级。

1.磨削汽车零件——凸轮轴和曲轴汽车发动机上的凸轮轴具有多个凸轮，淬火后的凸轮粗磨及精磨是影响凸轮质量的关键工序。

一般都是采纳靠仿照形磨削，工件速度的提高受到限制，工件易产生磨削烧伤裂纹，采纳靠仿照形磨削，其凸轮表面的轮廊曲线要受砂轮直径大小的影响，所以很难保证凸轮轮廊曲线的正确。

生产实践证明，当砂轮直径大时，磨出的凸轮瘦，当砂轮直径小时，磨出的凸轮胖，只有当砂轮直径接近或等于磨削靠模凸轮的滚轮直径时（一般为570mm），其仿形误差接近于零，即磨出的凸轮表面轮廊曲线接近于靠模凸轮。

在实际生产中，所用的砂轮直径一般都是从D600（或610）用到D500，与理想的砂轮直径（570）相差甚多，所以生产中总有大凸轮轴的凸轮曲线超标。

为解决这个问题，我们在靠仿照形凸轮磨床上采纳CBN砂轮磨削，可把CBN砂轮直径制成D575，CBN磨料层厚为4～5mm，其磨轮的磨削最小直径是D565，磨削直径范围虽然只有10mm，但磨削零件数却相当于几十片一般砂轮，不仅可保证凸轮曲线正确，而且也不会产生磨削烧伤现象。

如Liton工业自动化公司用CBN砂轮磨削凸轮轴，其成本降低了50%，凸轮表面的疲乏强度提高了30%；东风汽车公司襄樊柴油发动机厂用陶瓷结合剂CBN砂轮粗磨冷激铸铁凸轮轴，其凸轮磨削余量t=4～5mm，砂=60m/s，工件转速n=100r/min,f=0.1mm/s，采纳高速磨削液，CBN砂轮的寿命基本相当于20片刚玉磨料砂轮。

2.CBN砂轮在内孔磨削中的应用内圆磨削的效率一直很低，其重要原因就是磨削速度、砂轮材质及磨杆的刚性问题。

生产过程中用在修整砂轮、更换砂轮的时间几乎占了单件工时的1/3～1/5。

假如内圆或沟槽磨削采纳CBN电镀砂轮，并把砂轮速度提高，增大磨杆直径，便可适当提高工件转速与进给速度，不仅可保证孔（弧）径、槽宽尺寸与形位精度，表面粗糙度和避开烧伤，而且还可以成倍地提高加工效率，降低加工成本。

汽车凸轮轴的磨削技术简介：CBN砂轮磨削具有高效、高精度、低成本等显著优点，是凸轮轴磨削加工技术发展的必然趋势。

依据多年实验研究的结果和相关技术文献，文章指出了国内在将凸轮轴的CBN磨削技术推向市场的过程中主要的制约因素，并提出了积极的建议，以期在凸轮轴加工中广泛采用CBN磨削技术，提高发动机整体的加工技术水平。

凸轮轴作为发动机的关键零件之一，其加工质量的好坏直接影响发动机的动力特性；同时，凸轮轴又是一种非圆磨削的工关键字：刀具夹具切削铣削车削机床测量CBN砂轮磨削具有高效、高精度、低成本等显著优点，是凸轮轴磨削加工技术发展的必然趋势。

依据多年实验研究的结果和相关技术文献，文章指出了国内在将凸轮轴的CBN磨削技术推向市场的过程中主要的制约因素，并提出了积极的建议，以期在凸轮轴加工中广泛采用CBN磨削技术，提高发动机整体的加工技术水平。

凸轮轴作为发动机的关键零件之一，其加工质量的好坏直接影响发动机的动力特性；同时，凸轮轴又是一种非圆磨削的工件，其加工余量大且材料难磨，对磨削精度和生产效率要求都很高，加工难度比较大。

因而，凸轮轴的磨削技术一直是业内人士关注的重点。

如何提高磨削效率和加工质量是凸轮轴磨削急需解决的问题，主要应考虑如下几个■影响因素：■机床的特性；■凸轮轮廓磨削成形的方式；■砂轮性能和冷却液；■磨削工艺，包括修整工具及修整工艺。

■国内外凸轮轴磨削技术发展现状目前，国内多数轿车主机厂的凸轮轴生产线和专业生产凸轮轴的厂家均引进了CBN磨削技术，但仍有很多的载重汽车、柴油机和摩托车发动机的凸轮依然采用传统的刚玉砂轮、靠模仿形的磨削工艺。

粗磨工序使用的是国产中低速磨床(35m/s以下)，精磨工序部分厂家使用进口磨床，但使用速度均在60m/s以下，修整工具以单点金刚石笔居多，进口磨床和少数国产磨床采用金刚石滚轮修整。

这种传统技术给凸轮轴的磨削带来的问题主要体现在如下几个方面：凸轮轮廓精度低且难以提高采用靠模样板磨削，凸轮轮廓形状误差最小只能控制在±0.03mm范围内，而全数控无靠模磨削则可控制在±0.01mm内。