CG125凸轮工艺改进讲课教案

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。CG125凸轮工艺改进摘要摩托车CG125凸轮轴是CG125发动机重要零部件之一，它的加工质量的好坏将直接影响到发动机功率、扭矩、排放等性能的优劣。本次毕业设计以摩托车CG125凸轮轴加工工艺为例，制定出相应工艺，直接指导生产加工过程，要求产品加工质量达到产品图纸设计要求。旨在保证加工效率高，生产成本低，具有可行性。另外，本次设计还通过对摩托车凸轮轴加工工艺国内外资料的查询与了解，从以下几方面进行制定摩托车凸轮轴CG125加工工艺设计：毛坯设计、机械加工工艺设计、热处理工艺设计、重要工序的夹具设计、重要

2、工序的检具设计、加工设备选择。例如，从粗加工、精加工和热处理三个方面阐述了机械加工的部分工序；分别以中心钻设计、塞规设计和粗车长头夹具为例介绍了刀具、夹具和检具的选择和设计。通过这些设计系统的讲述了凸轮轴成型的过程，达到此次毕业设计的目的。关键词：凸轮轴热处理加工工艺夹具检具ABSTRACTMotorcycleCG125camshaftisoneoftheimportantpartsofCG125engine,itsprocessingqualityisgoodorbadwilldirectlyaffecttheenginepower,torqueandemissionperformance.

3、ThegraduationdesigninCG125motorcyclecamshaftprocessingtechnology,forexample,formulatethecorrespondingprocess,guidetheproductionprocessing,productprocessingqualitymeettherequirementsofproductdesign.Toensurehighmachiningefficiency,lowproductioncost,hasthefeasibility.Inaddition,thedesignofmotorcyclecam

4、shaftbyprocessingdataqueryandunderstandbothathomeandabroad,fromthefollowingseveralaspectstomakeCG125motorcyclecamshaftmachiningprocessdesign,blankdesign,machiningprocessdesignandheattreatmentprocessdesign,theimportantprocessoffixturedesign,fixturedesign,processingequipmentselectionprocess.Fromtherou

5、ghmachining,finishmachiningandheattreatment,forexample,fromthreeaspectsthispaperexpoundsthemechanicalprocessingpartoftheprocess.Oncenterdrilldesign,pluggaugedesignandcoarseconductorheadfixtureasanexamplethispaperintroducestheselectionanddesignofcuttingtool,jigandfixture.Throughthesedesignsystemonthe

6、camshaftmoldingprocess,designedtomeetthegraduation.Keywords:Camshaft；Heattreatment；Processing；Fixture；Submit目录TOCo1-3huHYPERLINKl_Toc14689摘要PAGEREF_Toc14689IHYPERLINKl_Toc14353ABSTRACTPAGEREF_Toc14353IIHYPERLINKl_Toc206631绪论PAGEREF_Toc206631HYPERLINKl_Toc63551.1本课题的目的及意义PAGEREF_Toc63551HYPERLINKl_To

7、c229821.2国内外研究现状分析PAGEREF_Toc229821HYPERLINKl_Toc73631.3凸轮轴的性能要求PAGEREF_Toc73632HYPERLINKl_Toc33872毛坯设计PAGEREF_Toc33873HYPERLINKl_Toc283442.1CG125凸轮轴可锻铸铁坯件生产工艺流程PAGEREF_Toc283443HYPERLINKl_Toc215052.2凸轮轴毛坯设计简图PAGEREF_Toc215053HYPERLINKl_Toc244763热处理工艺设计PAGEREF_Toc244765HYPERLINKl_Toc164763.1热处理概述PAG

8、EREF_Toc164765HYPERLINKl_Toc126943.2CG125凸轮轴热处理工艺PAGEREF_Toc126945HYPERLINKl_Toc22793.2.1调质PAGEREF_Toc22795HYPERLINKl_Toc45173.2.2高频淬火PAGEREF_Toc45176HYPERLINKl_Toc236293.3化学热处理PAGEREF_Toc236297HYPERLINKl_Toc232644机加工工艺设计PAGEREF_Toc232648HYPERLINKl_Toc235404.1凸轮轴产品图PAGEREF_Toc235408HYPERLINKl_Toc227

9、814.2凸轮轴机加工工艺流程PAGEREF_Toc2278110HYPERLINKl_Toc156164.3重要加工工艺解析PAGEREF_Toc1561610HYPERLINKl_Toc112154.3.1粗精车长头、车端面PAGEREF_Toc1121510HYPERLINKl_Toc190194.3.2粗精车短头、车端面PAGEREF_Toc1901911HYPERLINKl_Toc153114.3.3研凸轮轴中心孔PAGEREF_Toc1531112HYPERLINKl_Toc59624.3.4粗磨凸轮轴PAGEREF_Toc596213HYPERLINKl_Toc286654.3.

10、5精磨凸轮轴PAGEREF_Toc2866514HYPERLINKl_Toc294335重要夹具设计PAGEREF_Toc2943315HYPERLINKl_Toc60175.1夹具的设计步骤PAGEREF_Toc601715HYPERLINKl_Toc254105.2粗车长端夹具组的设计PAGEREF_Toc2541016HYPERLINKl_Toc200056重要检具设计PAGEREF_Toc2000517HYPERLINKl_Toc298186.1检具概述PAGEREF_Toc2981817HYPERLINKl_Toc61906.2塞规的设计PAGEREF_Toc619017HYPERL

11、INKl_Toc178987加工设备选择PAGEREF_Toc1789819HYPERLINKl_Toc70067.1加工工艺中加工设备的选择PAGEREF_Toc700619HYPERLINKl_Toc172787.1.1打中心孔PAGEREF_Toc1727819HYPERLINKl_Toc174957.1.2粗精车长头、车端面PAGEREF_Toc1749520HYPERLINKl_Toc158897.1.3粗磨凸轮轴PAGEREF_Toc1588920HYPERLINKl_Toc256708结论PAGEREF_Toc2567021HYPERLINKl_Toc24301参考文献PAGER

12、EF_Toc2430122HYPERLINKl_Toc28885致谢PAGEREF_Toc28885231绪论本课题的目的及意义凸轮轴是专门负责控制内燃机进、排气门开启和关闭时刻的重要零件。就其功能而言，多少年来凸轮轴都没有多大的改变。自从发明了气门控制的内燃机以来直至今天，凸轮轴都是用曲轴转速一半的速度运转。近年来，国内摩托车企业的飞速发展，各大摩托车生产厂商的竞争也日趋激烈，而用户对摩托车的性能要求也越来越高，因此对发动机质量问题就提出了更高的要求，促使对发动机的三包期限要求也相应延长。根据2000年嘉陵公司不完全统计，仅125摩托车凸轮轴在三包期限内发生凸桃裂纹、磨损异常造成的索赔金额就

13、有503400元，2001年3-4月份赔偿590件，金额为35388元，总金额占市场品质问题的24%，凸轮轴的质量问题己深深地影响了嘉陵摩托车在客户心中的质量信誉。所以加强凸轮轴产品质量已经迫在眉睫，此举不仅能够与客户确立良好信誉，促进产品销售；而且能够在三包期内减少产品事故，降低索赔金额，降低了市场三包索赔率。以为公司创造巨大的经济效益和社会效益。1.2国内外研究现状分析根据网络资源以及相关资料调查，类似本课题的项目在国内外有一定的研究成果。国外许多凸轮轴生产厂商已经对已有凸轮生产工艺进行了改革，最终取得了显著的效果，经济效益和社会效益得到显著提高。例如日本的本田公司，然而为了改善此现状，国

14、内的各大摩托车生产厂商也做了很多的研究。经过对市场的调查显示，引起的凸轮轴的失效的分析结果在凸轮轴加工制造过程当中的质量问题。因此，对目前的凸轮轴加工工艺进行优化和改进，是防止凸轮轴早期失效，降低市场三包费用的根本措施。但早在凸轮的磨损，由于其影响因素众多、过程复杂，所以凸轮轴磨损造成发动机故障一直以来都是一个大难题困扰摩托车发动机质量的发展。凸轮轴是一种不断地加速、减速的旋转零件。这种加速和减速伴随着能量的消耗。减轻凸轮轴的重量对降低内燃机的油耗率有积极作用。为了减轻凸轮轴质量，一些凸轮轴铸造为型芯，使轴为中空状。日本的凸轮轴以冷硬铸铁为主，而美国以淬火铸铁为主。近年开发出了重融冷硬铸铁，使

15、发动机的性能更加完善。淬火球墨铸铁等多种形式的凸轮轴，但因成本等原因其应用范围仅限于个别领域；应用于大中型发动机上的锻造式凸轮轴以碳钢为主进行热锻，凸轮部分采用高频淬火处理。1.3凸轮轴的性能要求在摩托车发动机的各个零件及机构中，配气机构是非常重要的。配气机构根据发动机气缸内所发生的工作过程，保证正确地打开和关闭气门。而凸轮轴是配气机构中最重要、最关键的零件之一，它决定着气门的升程曲线和气门开关时刻，从而直接影响发动机的进排气量，影响发动机的动力性、经济性和排放性能。凸轮轴的作用是按照内燃机气缸内活塞的工作顺序、配气正时和升程规律驱动气门及时开启和关闭。凸轮轴承受着周期性的冲击载荷，由于凸轮与

16、挺柱之间的接触面积很小导致接触应力大、相对滑动速度就很高，因此，凸轮凸桃部分的磨损比较严重。为此，凸轮轴轴颈和凸轮工作表面必须有足够高的精度、较小的表面粗糙度、足够的刚度和良好的耐磨性，另外，必须为凸轮轴提供良好的润滑环境。凸轮轴通常用优质碳钢或合金钢锻造，以适应凸轮恶劣的工作条件，也可以用合金铸铁或球墨铸铁铸造，且轴颈和凸轮的工作表面经热处理后磨光。凸轮轴的组成部件主要有凸轮、支承轴径等。根据内燃机的总体布置，在一根凸轮轴上，可以单独配置进气凸轮或单独配置排气凸轮，也可以同时配置进、排气凸轮。这次毕业设计的目的就是要对机械零件的加工设计制造过程有所了解，可以运用自己在大学里所学习到的知识来设

17、计出CG125凸轮轴的加工工艺过程。凸轮轴的加工工艺过程包括凸轮轴毛坯的制造、毛坯的热处理工艺、凸轮轴的加工工序、加工完成后的处理工艺、夹具的设计、检具的设计以及加工机床的选择等。通过此次设计我巩固了所学的关于机械设计加工的理论知识,培养了分析和解决问题的能力,提高自己的设计能力和创新设计能力。2毛坯设计2.1CG125凸轮轴可锻铸铁坯件生产工艺流程图2-1凸轮轴坯件生产工艺流程2.2凸轮轴毛坯设计简图图2-2凸轮轴毛坯简图凸轮轴毛坯设计的技术要求：1、零件加工表面上，不准有铸造缺陷（无气孔、针孔，缩眼、毛刺等）；2、拔模斜度为1；3、未注圆角为R3；4、调质处理20-25HRC；5、未注形状

18、公差应符合GB1184-80的要求。制定工艺规程时，需要分析毛坯图，主要是分析粗加工的定位基准、分型面的位置、拔模斜度及加工余量等。凸轮轴毛坯的加工余量根据加工方法、加工性质、加工表面尺寸大小查得，查看附表1-1。我们选择IT8级精度，铸件最大尺寸小于120mm，加工余量为2.5mm。根据附表1-2，毛坯铸件尺寸偏差为1.0mm。附表1-1附表1-23热处理工艺设计3.1热处理概述金属热处理是机械制造中必不可少的工艺之一，与其他加工工艺相比，热处理一般不会改变HYPERLINK/view/53669.htm工件的外形和总体的化学组成成分，而是通过改变工件内在的显微组织，或改变HYPERLINK

19、/view/3841685.htm工件表面的化学组成成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质地，而这些操作一般是用肉眼观察不到的。热处理工艺通常包括加热、保温、冷却三个过程，但是有时只有加热和冷却两个过程。这些过程互相衔接，不可间断。下面介绍凸轮轴会用到的热处理工艺。（1）整体热处理整体热处理是对零件整体进行加热，然后以适当的速度冷却，从而获得我们需要的金相组织，以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。工件整体热处理一般包括退火、正火、淬火和HYPERLINK/view/145442.htm回火四种基本工艺。（2）表面热处理表面热处理是金属热处理工艺中的只加热工件表面，改变其表面

20、力学性能。为了保证只加热工件表面而不使过量的热量传入工件内部，使用的热源需要拥有高的HYPERLINK/view/495066.htm能量密度，即在单位面积的工件上给予较大的热能，把表面或局部能量短时或瞬时高温。表面热处理的方法主要有火焰淬火和HYPERLINK/view/706082.htm感应加热热处理，经常使用的热源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、HYPERLINK/view/151436.htm感应电流、激光和电子束等。整体热处理对改变凸轮轴的力学性能十分重要；表面热处理能很好的改变凸轮轴的表面硬度，由于凸轮轴的磨损及受力情况每个部分不一样，所以桃形区域的热处理不同，使得桃形区域硬度不同，达到

21、凸轮轴使用时的性能要求。3.2CG125凸轮轴热处理工艺CG125凸轮轴要求性能很高，属于短轴零件。由于符合不同，受力大小也不同，常受弯曲、扭矩、冲击、同时在滑移和转动部位受摩擦作用。因此该凸轮轴的性能要求是高硬度、足够的韧性及疲劳强度、变形等。经过多方面的试验，对CG125凸轮轴采取调质工艺和局部高频淬火工艺。调质的目的：为后续热处理表面淬火作好组织准备，使凸轮轴获得所需的马氏体组织，提高工件的硬度、强度和耐磨性等。3.2.1调质凸轮轴为了获得良好的性能会在毛坯处理时采用调质处理。调质处理是热处理的一种常用工艺,是指钢材在淬火后在用高温回火如图3-1所示。目的是使调质后的工件具有优良的综合机

22、械性能。CG125凸轮轴的调质处理是将凸轮轴加热到550，保温5小时，然后空冷至室温。加工时应该注意调质温度过高将会导致后序加工困难。调质处理完成后硬度达到2025HRC，金相为回火索氏体。图3-1回火工艺图3.2.2高频淬火凸轮轴工作是凸轮表面将会受到高压力，高摩擦等，所以凸轮表面的强化十分重要。凸轮表面采取高频淬火工艺。高频淬火凸轮轴传感器，凸轮轴绕成的空心铜管，和同频率的感应电流形成的凸轮轴表面时，通入交流频率或高频电流，将零件表面或局部迅速加热（几秒钟内即可将温度升高至8001000，心部仍然接近于室温）若干秒钟后迅速立即喷(浸)水冷却（或喷浸油冷却)完成浸火工作，使凸轮轴表面或局部达

23、到相应的硬度要求如图3-2所示。CG125凸轮轴高频淬火采用KH2090B型淬火机，凸轮轴通常采用200300KHZ，采用电子管式高频加热，加热时间为5.56.2秒，振荡功率：90KVA，效率：95，冷却水压力：0.52MPa。淬火时应注意凸轮部位高频淬火后应及时回火；严格控制回火时间及温度，避免裂纹的产生。淬火后要求硬度达到HRC5056，淬硬层深为1.83mm，回火马氏体46级，凸轮表面无裂纹。图3-2高频淬火工艺图3.3化学热处理凸轮轴化学热处理是将凸轮轴放置于一定的化学介质中，通过化学反应在金属表层生成一种化学物质，使工件获得装饰、耐蚀、绝缘等不同的性能。凸轮轴的化学处理通常有磷化处理

24、和氧化处理。CG125凸轮轴由于其工作的特性，必须要进行磷化处理。磷化处理优点：（1）具有较高的耐腐蚀性。凸轮轴的凸轮通常都要进行磷化处理，经过磷化处理后的凸轮的稳定性和耐蚀性在大气中要高于氧化处理后的凸轮轴，磷化处理后再经重铬酸钾溶液填充浸油处理后，能进一步提高耐蚀性。磷化膜孔隙多，具有很强的吸附能力。（2）具有较高的耐磨性。通常凸轮经磷化处理后，经过一段时间的磨合后，桃尖处的磷化膜脱落变得铮亮，对凸轮和挺柱的初期磨合有利。一般来说，凸轮轴的磷化膜厚度为0.0020.006mm，为了保证凸轮轴的表面精度，要求磷化处理前的凸轮表面粗糙度为0.4。氧化处理又称为发黑处理，其工艺如下所示。凸轮轴氧

25、化处理流程：除油水洗除锈活化水冲洗漂洗常温发黑漂洗无铬钝化漂洗浸脱水防锈油。以上工艺流程可概括为：前处理常温发黑后处理三个阶段4机加工工艺设计4.1凸轮轴产品图随着摩托车工业的发展，对凸轮轴的需求也越来越大。所以凸轮轴加工工艺的简单与否，直接影响着加工过程中的成本，间接影响着摩托车的竞争优势。设计出一条简单可行的凸轮轴加工工艺过程已经是迫在眉睫了，从而尽可能的降低成本、提高竞争力。本次论文设计是根据CG125摩托车凸轮轴产品图设计其加工工艺。在加工过程中要求保证凸轮基圆的尺寸为26.60.1，凸轮顶尖高度尺寸为32.850.05，凸轮长短外圆尺寸为210-0.12，凸轮短端外圆尺寸为21.90

26、-0.1，凸轮套筒内径尺寸为16+0.030。CG125凸轮轴的产品设计图如下图4-1所示。图4-1CG125凸轮轴产品图技术要求:1、凸轮表面高频淬火，硬度HRC5060，淬火层深为1-3.5mm，最大升程处允许最大层深为5mM，淬火前做调质处理，调质硬度为HRC22-30；2、凸轮表面磷酸锰处理，磷化膜厚度0.002-0.006mm；3、凸轮基圆尺寸为26.6，跳动0.012；4、凸轮曲线最大升程相对于基圆26.6的高度为6.2480.03。当升程为0-0.1时，公差为0.015；当升程为0.1-0.5时，公差为0.05；当升程为0.5以上时，公差为0.08。5、未注尺寸公差按IT12计算

27、。4.2凸轮轴机加工工艺流程图4-2凸轮轴机加工工艺流程图4.3重要加工工艺解析4.3.1粗精车长头、车端面粗精车长头、车端面是在第一步打中心孔完成后第二部加工工序，前面的这道工序是为后续加工确定精基准，那么粗精车长头、车端面就是对凸轮轴外形加工的第一步，也是确定各个凸轮之间相对距离的工序。每道工序环环相扣，而粗精车长头、车端面工序的加工质量也会直接影响到后面凸轮加工的精度。外圆主要起到支承的作用，安装在轴承上，对外圆的尺寸要求较高。此工序同时对凸轮轴小头进行了车削加工，小头与外圆一样，都是作为支承作用，安装在轴承中，对尺寸要求很高。如图4-3所示，下图为粗精车长头、车端面工艺图，凸轮轴长度为

28、361.0，粗精车长头的加工长度为100-0.05,端面跳动为21.90-0.1，经过车削加工后的外圆直径尺寸要求为22.35+0.050，各自对中心孔基准的外圆跳动量小于0.06，小头两个主要外圆对中心孔基准的端面锥度都小于0.07。此步加工在车床上完成，车床的主轴转速为1200r/min，吃刀深度为1mm，吃刀量为0.45mm/min。图4-3粗精车长头、车端面图4.3.2粗精车短头、车端面凸轮轴大头与其小头一样是起到支承的作用，安装在轴承之中，与小头端有着一样高的精度要求，粗精车是对大头加工的第一步，为了满足其精度要求，后续还有对凸轮轴大头的磨削加工。在这道工序中进行了对外圆的第二次车削

29、加工，前面两次车削加工是对后面的磨削外圆做准备，之前提到过外圆精度要求和质量都很高，把外圆车削加工分到两道工序中进行，有效地防止了车削量过大而使工件损坏，之后的磨削加工的加工量很小，可能无法消除车削引起的裂痕，所以把外圆车削加工分到两道工序中进行是必要的。如图4-4所示为粗精车短头、车端面。下图为粗精车短头、车端面的加工工艺图，凸轮轴长度为361.0，粗精车短头的加工保留长度为26.5+0.10，经过车削加工后的外圆直径尺寸要求为21.90-0.1，各自对中心孔基准的外圆跳动量小于0.1，大头两个主要外圆对中心孔基准的端面跳动都小于0.04。此步加工在车床上完成，车床的主轴转速为1200r/m

30、in，吃刀深度为1mm，吃刀量为0.3mm/min。图4-4粗精车短头、车端面4.3.3研凸轮轴中心孔CG125凸轮轴在研磨凸轮中心孔时采用特制台钻，配合机油加工。加工工艺图如图4-5所示，加工过程中要注意认真阅读作业标准书，领齐所需刀具、夹具、辅具。两60圆顶尖分别安装在机床的主轴和下模里，并用校对棒检测两顶尖是否同轴。凸轮防转上下顶尖对正，研光、研圆即可。注意用力均匀，研磨部位为45倒角与10倒角相交的棱角。首件产品必须“三检”，即：首检、互检、专检。图4-5研凸轮轴中心孔4.3.4粗磨凸轮轴为了确保精磨凸轮的精度，在这之前可先粗磨凸轮一次，这样主要可以磨削掉多余的加工量，留下更小的剩余量

31、，以便于精磨凸轮轴。如果用精磨的方法来磨削这么多的加工量，花费的时间太多，影响加工效率，所以粗磨凸轮是保证凸轮加工精度的重要工艺过程。图4-6粗磨凸轮轴如图4-6所示，为粗磨凸轮的工艺图，从图中可以看出，以4孔定位，粗磨鸡心夹夹持长端外圆，磨削，保证加工后的进排气凸轮高度为33.35+0.10-0.05，基圆跳动小于等于0.05，进排气凸轮相对于定位孔中心线的偏角为023，偏差为30。此步加工采用凸轮磨床来完成，磨床的切削速度为1200r/min，磨削余量为1.5mm，进给速度为0.3mm/r。4.3.5精磨凸轮轴精磨凸轮是对凸轮机加工的最重要的一道工序了，是最后确定凸轮尺寸的工艺过程，其加工

32、质量的好坏是最终决定凸轮产品的质量，故在此工艺过程中，对加工设备有很高的要求。如图4-7所示，为精磨凸轮的工艺图，从图中可以看出，加工后的进排气凸轮高度为32.850.03，基圆跳动小于等于0.012，凸轮锥度小于等于0.015，进排气凸轮相对于定位孔中心线的偏角为023，偏差为30。凸轮外轮廓素线相对于两基准孔的平行度小于0.01mm，精磨后凸轮的粗糙度要求达到Ra0.4um。此步加工采用凸轮磨床来完成，磨床的切削速度为2100r/min，磨削余量为0.5mm，进给速度为0.02mm/r。图4-7精磨凸轮轴5重要夹具设计5.1夹具的设计步骤1、工件的加工工艺分析。凸轮轴结构形状相对比较不规则

33、，待加工表面对位置、粗糙度、圆度以及同轴度的要求都很高，所以必须使用专用夹具。要求第一台阶29，肩宽为11，外圆跳动不大于0.1，粗糙度为Ra6.3；第二台阶26，肩宽为23，端面跳动不大于0.1，粗糙度为Ra6.3。2、夹紧方案和夹紧元件的设计。根据以夹紧应力的方向确定定位基准，并使其作用点落在工件刚性较好的部位的原则，可选择使用活动顶尖压紧工件，鸡心夹使夹紧力作用在外圆柱面上，鸡心夹带动工件转动，进行车削工序。鸡心夹、钻套和长顶尖共同承受转动车削时的扭矩，拔块主要承受转动车削时的拉应力和转矩。由于凸轮轴的凸轮高为39.85，所以鸡心夹的内孔设计成R15、R48、R10的连接曲面，整体高40

34、；凸轮宽26，所以鸡心夹宽设计为26。确定长顶尖的直径为30后，也就确定了钻套的内径为30。钻套螺栓孔中心距离端面距离为8mm，鸡心夹的螺栓孔中心距离端面距离为10，所以确定拔块长度为95mm，第一孔中线距离端面距离为8mm，两孔中心距为34mm。固定螺钉均选用M8型号螺钉。图5-1粗车长端夹具鸡心夹这样设计的好处是夹紧工件时不会破坏定位，也不会使工件变形，且具有良好的自锁性，安全可靠；夹紧动作迅速，操作方便，省力省时，提高了生产效率；结构简单，成本低。5.2粗车长端夹具组的设计机床夹具设计是工艺装备设计中的一个重要组成部分，是保证产品质量和提高劳动生产率的一项重要技术手段。夹具的作用是保证加

35、工精度，使一批又一批工件的加工精度趋于一致；提高加工过程中整体的工作效率，不受工人技术水平的影响，方便快速，不需要划线找正，减轻劳动者的劳动强度；充分发挥和扩大机床的工作性能。摩托车CG125凸轮轴的加工要用到的夹具有很多，现在重点介绍粗车长端夹具组装夹具，如图5-2所示。1、鸡心夹2、拔块3、钻套4、长顶尖图5-2粗车长端夹具组装6重要检具设计6.1检具概述检具是工业生产企业用于提高生产效率和控制质量、检测控制产品各种尺寸（例如孔径、空间尺寸等）的简捷工具，适用于大批量生产的加工环境，以代替常用的测量工具，如游标卡尺，深度尺、接触性三坐标测量仪等。几乎凸轮轴加工工艺的每道工序加工完成后都需要

36、检测产品是否合格，检具在凸轮轴加工中占有举足轻重的地位。凸轮轴加工中检具有通用检具和专用检具。通用检具有硬度检测仪、游标卡尺、千分仪等。CG125凸轮轴的专用检具主要分为标块、同轴度检具、深度检具、卡规、卡板和塞规等。标块又称块状标样，是块状HYPERLINK/view/1557099.htmt_blank标准样品的简称，又称作块状实物标准，是根据实施和给定文字标准一致的需要制作的，作为文字标准补充的实物，以火花直读光谱仪使用居多。凸轮轴的检测中标块运用十分的多其中有：中心孔标块(K2457Y/L20)，总长标块（K2457Y/L21），消气槽标块：K2457Y/L11，高度标块：K2457Y

37、/L10，消气槽标块：K2457Y/L7，标块：K2457Y/L8等。塞规是一种检具,常用的有圆孔塞规和螺纹塞规。圆孔塞规做成圆柱形状，两端分别为通端和止端，,用来检查孔的直径。塞规是凸轮轴检具中运用得比较多的检具，因为通机凸轮轴加工中，很多孔的直径都是专用的，所以塞规要根据凸轮轴孔大小的不同，进行自主设计。本设计以CG125/L6塞规为例，展示凸轮轴检具和量具的设计原则和设计流程。6.2塞规的设计本次设计以中心孔4塞规为例子，来说明凸轮轴的夹具设计原理和设计流程。4塞规是一种没有测量刻度定值的测量工具。塞规分为通端和止端，外形为圆柱状。塞规具有测量方便，测量误差微小等优点。但是用它检验工件时

38、，不能测出其具体的尺寸，只能确定工件的尺寸是否在极限尺寸的范围内。4塞规的结构简单，制造容易，使用方便又能保证加工的要求。每个生产工厂都有一套通用的工作塞规或者专用的塞规。由于碳素工具钢热硬性低,淬透性不高且淬火变形大，晶粒细,在淬火加热时不易过热,使其仍能保持细晶粒组织。淬火后钢中有未溶的过剩碳化物，因此耐磨性较高，所以塞规的材料用碳素工具钢T10，工作端淬火HRC5062。粗糙度为Ra0.4，塞规总长度为65mm，通端长度为13mm，止端长度为8mm，手柄外圆为10的0.545的滚花。4塞规测量面的尺寸及粗糙度见图6-1所示。图6-1定位孔塞规1、参考文献确定工作塞规的制造公差T和位置要素

39、Z值。T=0.002mm，Z=0.0026mm。2、算塞规的极限偏差和工作尺寸。通规“T”上偏差=EI+Z+T/2=(0+0.0026+0.002/2)mm=0.0036mm下偏差=EI+Z-T/2=(0+0.026-0.002/2)mm=0.0016mm止规“Z”上偏差=ES=0mm下偏差=T-ES=（0.002-0）mm=0.002mm7加工设备选择7.1加工工艺中加工设备的选择凸轮轴加工十分的复杂，加工过程中使用的加工设备也很多，正确的选择加工设备对凸轮轴的加工工艺影响十分的大，在此我不能都能列举清楚。下面我选择几个重要工序来说明凸轮轴加工设备如何选择。7.1.1打中心孔打中心孔是摩托车

40、凸轮轴加工工艺的第一道重要工序，这道工序为后续工艺确定基准，用于凸轮轴的装夹、装配、检验的定位等(如图7-1所示)，因此，中心孔关系到后续定位问题。这个工艺过程加工质量的好坏将直接影响到后面的加工的工件的质量，所以对该工艺过程的加工设备有严格的要求，其重要性不低于后期的精加工。摩托车CG125凸轮轴的打中心孔工序采用Z4012钻床，CG125-J1钻中心孔专用夹具和A4中心钻等设备。以凸轮一端外圆及凸轮表面进行定位，使用专用夹具夹紧工件后开始加工，加工完一端中心孔，再调头装夹，进行钻另一中心孔。另外，加工产品时，产品定位面及工装底板必须保证平整、无积瘤，中心孔与毛坯外圆的同轴度0.3。图7-1

41、打中心孔打中心孔是为以后的工序创造加工条件。凸轮轴两端主轴颈粗加工采用套车工艺是为了与打中心孔放在一起进行完成，只使用一台车床就能加工三道工序，节省了装夹和拆卸工件所需的时间，提高了工作效率，也降低了产品的出错概率。用中心钻和铣刀进行加工在一台车床上的凸轮轴，从两端把凸轮轴的夹紧，刀具走刀完成后从定位面加工处出来，为而后的加工创造了简捷方便的条件。7.1.2粗精车长头、车端面摩托车CG125凸轮轴的主轴颈加工、两端面加工和凸轮开槽工序都是采用的数控车床。使用数控车床的优点是：用4把刀分工进行高速车削，使用跟踪中心架，不但效率高于传统工艺的低速多刀车，而且具有加工精度高、柔性好和节约工时等优点。这款车床用于粗精车小头和外圆以及粗精车大头和外圆并切凸轮槽这三道工序中，在凸轮轴的整个加工过程中车削只是用在粗加工，主要作用是形成凸轮的初轮廓，车去多余的加工量，并没有直接影响到工件最终的加工质量，所以对车床的要求不是太高，在满足加工要求的前提下可以压缩成本，选用了C616-1B数控车床，车床参数如表7-1所示。表7-1C616数控车床参数型号C616主电机功率（KW）4最大加工直径（mm）320最大加工长度(mm)750最大回转直径(