凸轮轴磨削工艺（三）

魔神

    

　　另一个曲线图以凸轮轴旋转(单位：度)与表面深度之间的关系表示温度分布。这种图表示各种温度在凸角圆周某特定点都达到什么样的深度。

　　一般地，要绘制整个磨削循环以用于分析，包括粗加工和精加工(软件可以制作凸轮轴最多转20圈的模型)。由基准数据表明加工过程应该保持在什么样的温度水准和穿透深度，具体情况依据凸轮轴材料而定。在评价了热量和穿透深度后，可以对参数进行调节并确定精磨循环以确保去掉以前的任何热损伤层。

　　对于带凹入轮廓的凸轮轴，将对两个磨削循环制作模型。一个模型将针对采用大直径砂轮对整个凸角形状的粗加工，另一个针对用小直径(一般为凹入直径的80%)砂轮对凹入轮廓进行精加工和磨削。为了在一台磨床上既完成粗加工又完成精加工过程，需要一台带有使用小砂轮的副主轴的机床。

　　不同工程专业之间的桥梁

　　凸轮轴磨削的热模型制作可以帮助设计和制造工程师联手形成优化的凸轮轴设计和制造过程。制造工程师的主要关注点是生产率、生产量和质量——即如何尽快加工出合格的零件。凸轮轴设计工程师必须根据凸轮轴负载情况而决定材料类型和凸角轮廓。冶金专业人士也可能参与这个过程，他主要关心剩余应力以及在磨削过程中产生的热量。借助热模型制作，制造工程师可以对新的凸轮轴设计制作模型，并向设计者和冶金专业人士报告该模型所预测的在磨削过程中将发生的现象，以及根据材料和设计这一点是否可以接受等。

　　热模型制作还可以用作凸轮轴磨削过程的培训工具。例如，在开发这种模型制作软件之前，人们一致认为加工速度对凸角烧伤和裂纹具有最大的影响，这就是为什么通常它是要改变的第一变量。已经确定，与砂轮特征和砂轮进给增量深度相比，加工速度实际上是最不敏感的参数之一。

　　这种热模型制作技术还可以用于帮助识别过程变量没有改变却开始出现磨削烧伤或裂纹的问题。一个实例是有一个制造厂家意外地接到一批硬度值超出预计的凸轮轴。在似乎莫名其妙地发生问题时，在声称已经淬硬至60Rc的凸轮轴凸角上进行热模型制作。制作出来的模型表明不应该发生处理问题，因此接着进行了材料硬度试验。这些试验揭示出新的一批凸轮轴实际硬度为65Rc。一旦测定这一点，又生成了第二个热模型，并得出了针对一批硬度更高的凸轮轴新的加工速度。

　　曲轴曲拐磨削是应用热模型制作技术的另一个过程。热模型制作还在同心直径的无心磨削方面接受试验。与凸轮轴磨削一样，这种模型制作能力不会完全消除测试磨削过程，但它确实提供了大大降低试验磨削次数并以更科学的方式开发优化的凸角磨削过程的机会。

　　术语:凸轮轴加工的有关定义

　　最新的凸轮轴设计在凸角的侧面具有凹入轮廓。这些轮廓通常是在一台采用副主轴的机床上加工的，副主轴使用比主主轴用于粗加工凸角轮廓的砂轮要小的砂轮。对粗加工及二次精加工/凹入轮廓磨削操作都生成热模型。

　　升程(Lift)—随动件与凸轮凸角相接触进行直线运动的总量。

　　端部(Nose)—凸轮轴的尖端，随动件升程最大处。

　　基圆(Basecircle)—凸角上将零升程传递给随动件的区域。

　　侧面(Flank)—凸轮轴上引导至并离开凸轮轴端部的大致扁平部分。正是在该区域，砂轮和凸角的接触面积达到最大，最可能发生磨床烧伤。

　　NROC—负曲率半径的缩写，它是某曲轴侧面中一个凹入的轮廓。该圆弧的中心位于凸角外侧。

　　凹入轮廓(Re-entrantprofile)—NROC的另一个叫法。

　　加工速度(Workspeed)—凸轮轴在磨削中的自旋速度。

　　横向进给量(Infeed)—砂轮每刀进入凸轮轴凸角的直线量(增量)。

　　CBN—立方氮化硼的缩写，它是凸轮轴磨削最常用的砂轮磨料。

　　转拉(Turnbroaching)—粗加工凸角轮廓的一种工序，采用圆周带许多刀片的大直径切削轮在精磨前粗切凸角轮廓。

　　绿色磨削(Greengrinding)—从圆棒料上磨削凸角轮廓的过程。新的砂轮技术正使得该技术成为转拉工艺的竞争对手。

　　接触弧(Arcofcontact)—砂轮和凸轮轴凸角之间的接触区。该接触区对基圆、侧面、NROC及端部各不相同。

　　当量直径(Equivalentdiameter)—表示接触弧的一个值，从砂轮直径以及不断变化的加工(凸角)直径中推导而来。