近年來國(guó)內(nèi)汽車工業(yè)的發(fā)展迅速，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)及其零部件的性能、技術(shù)水平、質(zhì)量和產(chǎn)量等方面均提出了許多新的要求。凸輪軸是內(nèi)燃機(jī)進(jìn)、排氣系統(tǒng)的關(guān)鍵零件之一，整個(gè)進(jìn)、排氣系統(tǒng)是由凸輪軸驅(qū)動(dòng)。由于凸輪軸具有形狀復(fù)雜、剛性差、加工精度要求高等特點(diǎn)，一直是汽車內(nèi)燃機(jī)零部件制造的難點(diǎn)之一。而磨削是凸輪軸加工的關(guān)鍵工序之一，在加工工藝中處于重要地位。磨削的質(zhì)量影響到整根凸輪軸乃至發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。

        立式磨削

       1 、立式磨削原理分析

        傳統(tǒng)的凸輪軸磨削是采用機(jī)械靠模仿型磨削法。一般采用臥式磨床，凸輪軸撓曲變形較大，加工精度較低。

       與臥式磨削不同，立式磨削是將工件豎直固定在機(jī)床底座內(nèi)的一個(gè)旋轉(zhuǎn)卡盤上，磨削主軸豎直布置，從工件上方開始作上、下運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)工件的磨削加工。如圖1所示：

圖1 立式磨削與臥式磨削原理對(duì)比圖

圖2 立式磨削示意圖

       2、 立式磨削優(yōu)勢(shì)分析

       (1)工件垂直放置，克服自重導(dǎo)致的變形

       在臥式磨削中，工件水平安裝，凸輪軸會(huì)因自重而產(chǎn)生彎曲變形，如圖3所示：

圖3 立式磨削示意圖

       立式磨削相對(duì)臥式磨削夾緊力較小，產(chǎn)品在夾緊后的變形量小，在磨削完成工件自由回彈后，產(chǎn)品依然能保證精度。

       (2)雙軸磨削，克服法向力

       立式磨床采用雙軸模式，法向力可以互相抵消。普通磨削時(shí)加在工件上的主要力是法向力，多數(shù)情況下法向力是切向力的3至4倍。當(dāng)兩個(gè)砂輪對(duì)置時(shí)，法向力可以互相抵消，如圖2所示。通過兩個(gè)砂輪的逆向旋轉(zhuǎn)，由法向力造成的扭矩也互相抵消，當(dāng)工件只是通過頭架側(cè)的摩擦力帶動(dòng)時(shí)，這種抵消效應(yīng)的優(yōu)勢(shì)會(huì)更加明顯。

       (3)便于裝卸，提率

       立式磨削相對(duì)于臥式磨削裝卸工作更為簡(jiǎn)便，能夠提高裝卸作業(yè)的效率，縮短作業(yè)時(shí)間。

       3、結(jié)論

       立式磨床采用工件豎直安裝的裝夾方式，攻克細(xì)長(zhǎng)軸類磨削中重力對(duì)精度影響的工藝難題攻克了細(xì)長(zhǎng)桿類零件加工中因工件自重和切削力導(dǎo)致產(chǎn)品變形這一難題。通過雙軸磨削克服磨削法向力減少加工中因磨削力導(dǎo)致的產(chǎn)品變形，提高了磨削效率。立式磨削技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)凸輪軸的高精度加工，減輕工人工作強(qiáng)度，節(jié)約生產(chǎn)成本，將在凸輪軸的加工中得到更為廣泛的應(yīng)用。