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凸轮轴磨床详细情况分析报告
发布时间:2017-02-20   点击次数:542次
   凸轮轴磨床是按加工要求预先编制程序,由控制系统发出数值信息指令对凸轮轴进行加工的磨床。采用数控两轴插补联动,对砂轮进给轴与工件回转轴全闭环反馈控制,实现凸轮非圆型面的数控精密定位运动,彻底解决了传统靠模式加工机床加工柔性差,靠模加工难,维护复杂的缺点。应用生产型数控磨床设计方法和数控非圆磨削技术实现凸轮型面数控联动磨削,加工柔性强,操作简便可靠,并具有高刚度、高效率、高可靠性的特点。适用于凸轮轴磨床的大批量精密加工。
  凸轮轴磨床可分为非数控靠磨磨床、数控靠磨磨床、全数控磨床三大类。其中全数控磨床技术难度zui大,但其zui大的优点是磨削精度高、产品质量稳定、产品更换灵活方便、生产效率高。目前国内已开始采用西门子840C数控系统实现全数控凸轮磨床的制造或技术改造。凸轮轴对汽车而言是一个关键的基础部件,它安装于发动机内,控制气缸的进气和排气,一个气缸由一个进气和一个排气凸轮控制,广泛应用于汽油发动机和柴油发动机,如摩托车、汽车、火车、卡车等。每个凸轮轴是由若干个凸轮组成,如四缸发动机,一个凸轮轴由八个凸轮组成。
  每个凸轮其外形为桃形,由基园和很多二次曲线,三次曲线及圆弧组成,其构成的封闭曲线称为天生曲线。天生曲线的线型误差将直接影响发动机气缸内燃料燃烧质量,进而影响发动机工作性能。
  每个凸轮轴都要经过对毛坯的车、铣、钻、粗磨、精磨等二十多个工序才能完成。凸轮轴磨床就是完成凸轮轴zui后一个工序:粗磨、精磨凸轮轴上的每个凸轮。 这里以全数控凸轮轴磨床为例说明。磨床机械部分由机床身、工作台、头架、尾架、主轴砂轮、砂轮修造器、液压系统、冷却系统、动平衡系统等部件组成。电气部分由数控系统、模拟驱动系统、MARPOSS丈量仪、超声波检测仪等部件组成。
  凸轮轴磨床的关键技术是数控成形。由于数控成形方式的不同,数控凸轮轴磨床有两种型式。一种是极坐标式:即工件转动、砂轮架进赐与形成凸轮轮廓。这种方式控制算法比摇架式简单些,轻易进步加工精度,但生产率较低。另一种是摇架式:即工件转动、摇架摆动以形成凸轮轮廓。因摇架惯量比砂轮惯量小,故该方式生产率较高,但技术比较复杂。考虑到传统的凸轮轴磨床都是摇架式,采用摇架式数控成形不仅生产率高,而且有利于传统凸轮轴磨床的数控改造,故本数控系统采用摇架式数控成形。为保证凸轮加工的精度,工件转动和摇架摆动之间采用强迫耦合技术;摇架的角位移用光栅检测反馈,再通过数字调节技术进步轮廓控制精度。为保证生产率,工件的转动和摇架的摆动采用交流或直流伺服电机。为降低本钱,工作台的移动采用步进电机。
  凸轮轴磨床的主机是对一台普通凸轮轴磨床进行数控改造后形成的。该机床的数控改造主要有以下几点。
  1、头架主轴的转动由原来的两级变速改为由交流变频器控制的无级调速,以实现对凸轮轴的不等角速度控制。
  2、拆掉原靠模机构,通过直流伺服电机、滚珠丝杠、杠杆机构来带动摇架摆动,以实现数控成形。
  3、工作台的移动原为手轮操纵,现改为步进电机驱动,以实现自动更换凸轮桃子。
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