[實用新型]數控凸輪軸仿形車床

無效

• 申請號: 200820199407.1
• 申請日: 2008-12-05
• 公開（公告）號: CN201308999Y
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發明（設計）人: 胡益萍;童爾清;黃平;彭小明
• 申請（專利權）人: 萍鄉科宏機電制造有限公司;寧波圣龍汽車零部件有限公司
• 主分類號: B23B5/18
• 分類號: B23B5/18;B23Q35/08
• 代理公司: 萍鄉益源專利事務所
• 代理人: 周益麗

技術領域

本實用新型涉及凸輪軸加工機床，尤其是涉及數控凸輪軸仿形車床。

技術背景

眾所周知，凸輪軸是發動機的主要零部件之一。目前凸輪軸的加工方法一般為粗車、粗磨、半精磨、熱處理和精磨等工序。而凸輪輪廓形的粗加工大都采用簡易的機械靠模仿形、液壓靠模仿形和數控凸輪軸銑削等方法，這三種加工方法存在下列主要問題：

一、機械靠模仿形車削是最原始加工方法，其主要缺點是機床剛性差、整體靠模制造復雜，工人勞動強度大，效率低，工件變形大，廢品率高。

二、液壓靠模仿形車削，雖然在機械靠模車削基礎上有大步改進，但是這兩種加工方法共同的缺點：一是加工不同規格的凸輪軸都應配裝相應的凸輪軸整體靠模，該整體靠模制造復雜，加工成本高，不適用靈活多變的多品種，小批量凸輪軸加工生產；二是受凸輪軸本身結構決定，一根凸輪軸上都有多個單片凸輪，且相互之間有極高相位角要求，均為細長軸零件，在粗車仿形過程中加工余量大且不均勻，粗車時產生的切削力使得凸輪軸產生扭轉變形，從而使單個凸輪的相位角發生變化。由于靠近卡盤夾緊端的剛性大于尾座頂尖支承一端的剛性，所以從尾座至卡盤一端凸輪軸上的每單個凸輪相位角的變化不一樣，尾座一端的變形量最大，卡盤一端的變形量最小，造成粗加工出來的凸輪軸單個凸輪的相位角與圖紙不相符合，為了使凸輪軸在粗車時形成的相位角誤差能得到消除，凸輪軸粗車后必須進行粗磨，且粗磨留有的加工余量較大，否則會造成粗磨時凸輪單邊沒有粗磨余量而報廢。這樣既降低了生產效率，又造成人力資源、動力和砂輪的損耗，同時增加了設備投資和生產車間的占地面積。

三、數控凸輪軸銑床雖然能克服相位角變化大的缺點，但是設備造價高，刀具消耗非常高，加工時產生的噪音大，從而增加了產品加工制造成本。

實用新型內容

針對上述現有技術中凸輪軸加工存在的問題，本實用新型提出了采用可調整相位角，用單片凸輪靠模仿形進行凸輪軸粗車加工，將加工余量控制得最小而直接進行半精磨加工，省略凸輪軸粗磨，實現一模多用，既適用多品種，小批量加工，也適用大批量生產，既確保了加工質量，又可大大降低加工成本，提高生產效率的數控凸輪軸仿形車床。

本實用新型要解決的技術問題所采用的技術方案是：所述數控凸輪軸仿形車床包括床頭箱、床身，所述床頭箱上的主軸連接有卡盤，所述床身上設置有導軌，在床身上分別設置有可在導軌上移動的尾架體和移動拖板，所述尾架體上設置有與主軸同心的頂尖，所述移動拖板上設置有擺動拖板，所述擺動拖板上設置有凸輪靠模和刀架，所述擺動拖板由凸輪靠模通過滾輪帶動，所述凸輪靠模由設置在擺動拖板上的靠模輪伺服電機驅動，所述凸輪靠模的可變起始相位角由主軸伺服電機和靠模輪伺服電機的起始點位置數字信號進行控制。

本實用新型的工作原理是

1、先按凸輪軸的理論數據輸入數控系統按粗車到粗磨的加工程序試切削凸輪軸，檢測因受切削力影響各單片凸輪的相位角與圖紙要求相位角的偏差值；

2、將凸輪軸上每個凸輪相位角的偏差值進行數據處理，在數控系統加工程序中調整各凸輪加工起始點的數據，再進行試加工和檢測相位角偏差值；

3、返復多次進行調整、試切，直到達到理想狀態，同時將磨削余量減至最少，省略粗磨加工工序直接進入半精磨，達到以車代替粗磨的功能；

本實用新型采用數控系統控制，伺服電機驅動，同步帶輪和精密滾珠絲桿傳動，單片機械凸輪靠模、液壓自動裝夾，實現機、電、液一體化，自動化程度高。因此它具有下列優點：

1、凸輪軸的夾緊定位采用液壓控制，工人勞動強度低；

2、不需要凸輪軸整軸靠模，只要制造一個單片凸輪靠模，節約了靠模制造費用，縮短了靠模制造周期；

3、凸輪軸粗車加工質量高，可替代粗磨直接進行半精磨，省除了粗磨工序，縮短了加工時間，提高了生產效率，降低勞動力費用、機械、動力、砂輪等損耗。節約了設備投資和車間占地面積；

4、設備調整方便，數控系統有記憶功能，方便加工程序的存、取，這樣既可適合多品種，小批量凸輪軸加工，也可適用大批量專業化生產。

附圖說明

圖1是本實用新型的主視結構示意圖。

圖2是本實用新型的俯視結構示意圖，

圖3是圖1的A-A剖視結構示意圖。