玉柴船电C型凸轮轴的工艺研究和改进

摘要

凸轮轴作为柴油发动机配气机构的一个重要部件，其作用是控制气门的开合，从而能够让配气机构顺利进行整个换气的过程，凸轮轴的加工精度、质量以及凸轮的型线直接影响柴油机的技术性能。因此，选择适当凸轮轴加工工艺，提高凸轮加工精度、质量是柴油机各项性能的保证。　　本文以玉柴公司船电C型凸轮轴为对象，进行加工工艺的研究和改进，主要围绕生产加工过程中出现的质量和设备限制导致产能不足问题，从而对校直、钻端面孔系、磨凹面凸轮、粗铣凸轮等工序或加工内容进行工艺改进，最终达到能利用现有的加工设备，研究出一条适合于C型凸轮轴规模生产，质量稳定受控，满足市场需求的加工工艺线路。　　所做的内容有:首先，本文介绍配气机构凸轮轴的特点及其基本工艺路线，介绍凸轮轴加工工艺的国内外研究。结合生产中出现的问题，对C型凸轮轴的加工工艺和关键工序进行分析，提出改进。其次，根据现在遇到的瓶颈，确定主要展开的研究内容;对凸轮粗铣在数控高速曲轴铣床的工艺可行性分析，进行工装夹具的制作;进行刀具、刀盘的选择以及铣削工艺参数的设定。在程序编制中对凸轮型线轮廓进行理论研究，通过MATLAB对凸轮升程的离散点进行曲线拟合，并使用spline曲线进行插值，所得数据进行编制程序，铣削试切并进行检测分析，希望铣削改进能达到工艺要求的结果。通过本论文研究和试验证明，对C型凸轮轴机加工工艺的所做改进能有效的解决了凸轮轴实际生产中碰到的校直、孔系加工、铣凸轮、凹面凸轮磨削等问题，最终达成目的并固化工艺。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题背景及来源

1．2 柴油发动机的配气机构

1．2．1 配气机构和凸轮轴简介

1．2．2 凸轮轴的结构和性能特点

1．2．3 凸轮轴的加工工艺发展

1．2．4 凸轮轴加工工艺的国内外研究现状

1．3 课题研究的目的和意义

1．4 本文研究的主要内容

第二章 凸轮轴的加工工艺研究

2．1 凸轮轴加工工艺分析

2．2 船电凸轮轴的加工要求及工艺特点

2．2．1 船电凸轮轴的加工要求

2．2．2 船电凸轮轴的结构和关键工序

2．3 C型凸轮轴的工艺流程

2．4 凸轮轴的关键工序

2．4．1 毛坯热处理和校正工艺

2．4．2 打中心孔工序

2．4．3 端面孔系的加工

2．4．4 铣凸轮工序

2．4．5 凹面凸轮磨削问题

2．4．6 凸轮轴的装配和检测

本章小结

第三章 凸轮轴的粗铣工艺改进

3．1 粗铣凸轮的工艺改进

3．2 高速外铣机床的加工原理和特点

3．3 粗铣工艺改进方案

3．3．1 工艺基准及工序尺寸设定

3．3．2 铣床的夹具和辅助夹具

3．4 铣削工艺参数的选择

3．4．1 铣削刀盘和刀具的选择

3．4．2 铣削关键参数设定

本章小结

第四章 粗铣程序编制和试加工

4．1 凸轮加工曲线的绘制方法

4．4．1 凸轮轮廓设计的原理

4．4．2 几何法与解析法设计轮廓线

4．2 数控编程方法设计

4．2．1 铣削路径的确定

4．2．2 铣床的凸轮插补编程

4．3 插值拟合曲线及程序编制

4．3．1 拟合曲线与插值

4．3．2 MATLAB软件简介

4．3．3 拟合刀具轨迹曲线并插值

4．4 铣削试加工和检测结果

4．4．1 凸轮轴的试切加工

4．4．2 零件检验和下工序检验

4．4．3 结果分析和改进固化

本章小结

第五章 结论和展望

5．1 总结

5．2 展望

参考文献

致谢

附表