一种与凸轮轴匹配滚轮轮廓线加工法制造技术

本发明专利技术提供了一种与凸轮轴匹配滚轮轮廓线加工法，包括以下步骤：S10：数据分析滚轮的整体外形尺寸特征，软件模拟仿真磨削砂轮修制成型方案，形成数字控制的砂轮修制数控操作程序；S20：对滚轮外形尺寸公差进行分组，使得各个相配套的凸轮和滚轮之间的配合间隙相同；S30：将砂轮修制成与滚轮外形轮廓特征型面极限贴近吻合的反型面；S40：一次装夹完成滚轮的全部外形特征尺寸的磨削加工。通过本加工方法加工滚轮，省却二次装夹滚轮，提高生产效率，并从根本上解决滚轮尺寸不稳定、无法满足技术条件等难题。件等难题。件等难题。

【技术实现步骤摘要】
一种与凸轮轴匹配滚轮轮廓线加工法


[0001]本专利技术属于滚轮加工生产领域，尤其是涉及一种与凸轮轴匹配滚轮轮廓线加工法。

技术介绍

[0002]如图1所示，柴油机的滚轮1的作用是改变凸轮2的旋转运动为自身的直线往复运动，它是凸轮与柱塞间的传动体。
[0003]随着国内外对环境保护和节约能源要求的日益提高，对柴油机也就提出了更高的要求(既要有良好的动力性和经济性，又要有更低的有害物质排放)。燃油系统作为发动机的心脏，同样也被提出了更高的要求，随着排放法规的日益严格，所需要的供油速率，喷油压力不断攀高，对柱塞直径，供油预行程和升程的要求也不断提高，最终这些供油压力，运动件惯性力都要落在凸轮和滚轮上，所以凸轮和滚轮的工作强度非常大，在保证不飞脱撞击的前提下，滚轮和凸轮之间配合状态的好坏直接影响喷油泵寿命的长短。因此，滚轮质量的好坏直接影响喷油泵整体的质量。滚轮采用大直径鼓形结构，可以使滚轮中间强度高的区域承受大部分载荷，两端强度薄弱区域承受少量的载荷。这样增大了滚轮与凸轮的接触面积，使滚轮载荷成拱形分布，有效提高了承载能力。如图2所示，滚轮外形尺寸包括位于中间的直线段3，以及直线段两端分别设置的圆弧段5，加工时同时要保证几个联动尺寸都能在公差范围内，加工难度较高。
[0004]该滚轮原加工技术方案为：
[0005]第一步：先磨削直线段3；
[0006]第二步：旋转设备的主轴角度，用砂轮先对一侧的圆弧段特征进行磨削；
[0007]第三步：将工件调转180
°
重新装夹，用砂轮对另一侧的圆弧段5进行磨削。
[0008]该加工具有以下缺陷：
[0009]1、工件进行2次装夹，分段磨削，难以保证圆弧段与直线段相交位置达到设计要求，两端的圆弧段5会出现不对称现象。
[0010]2、磨削圆弧段时，传统方法采用人工经验法的修制砂轮只能加工20
‑
30件需再次修制砂轮，砂轮急速损耗，使用寿命约每5000件更换一副砂轮。每次修制砂轮就相当于进行一次首件试制，首件试制包括调试加工件及首件专检过程，耗时4～8小时。
[0011]3、产品合格率≤30％。

技术实现思路

[0012]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种与凸轮轴匹配滚轮轮廓线加工法，以保证滚轮直线段及圆弧段加工尺寸符合要求，保证滚轮磨削精度。
[0013]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0014]一种与凸轮轴匹配滚轮轮廓线加工法，包括以下步骤：
[0015]S10：数据分析设计凸轮所匹配滚轮的整体外形尺寸特征，根据滚轮外形尺寸特
征，软件模拟仿真磨削砂轮修制成型方案，形成数字控制的砂轮修制数控操作程序；
[0016]S20：分析滚轮的尺寸公差分布特点，对滚轮外形尺寸公差进行分组，并根据凸轮轴上每一个凸轮外形尺寸配套对应尺寸的滚轮，使得各个相配套的凸轮和滚轮之间的配合间隙相同；
[0017]S30：将砂轮修制成与滚轮外形轮廓特征型面极限贴近吻合的反型面；
[0018]S40：一次装夹完成滚轮的全部外形特征尺寸的磨削加工。
[0019]进一步的，步骤S20中，由滚轮最小外形尺寸开始，按0.01mm增加量对滚轮外形公差尺寸进行分组。
[0020]进一步的，对加工后滚轮和相配套的凸轮同时标记，该标记区别于其他配套的滚轮和凸轮的标记。
[0021]相对于现有技术，本专利技术所述的一种与凸轮轴匹配滚轮轮廓线加工法具有以下优势：
[0022]通过本加工方法，省却二次装夹滚轮，提高生产效率，并从根本上解决滚轮尺寸不稳定、无法满足技术条件等难题，创新高精度成型磨削的加工技术，产品合格率≥98％，加工效率提升约70％，砂轮工作寿命达20000件/副，为直线圆弧类外形零件的磨削提供了基础技术支撑。
附图说明
[0023]构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0024]图1为配套的滚轮体和凸轮作业状态示意图；
[0025]图2为滚轮形状结构图；
[0026]附图标记说明：
[0027]1‑
滚轮；2
‑
凸轮；3
‑
直线段；5
‑
圆弧段。
具体实施方式
[0028]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0029]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0030]一种与凸轮轴匹配滚轮轮廓线加工法，包括以下步骤：
[0031]S10：数据分析设计凸轮2所匹配滚轮1的整体外形尺寸特征，根据滚轮1外形尺寸特征，软件模拟仿真磨削砂轮修制成型方案，形成数字控制的砂轮修制数控操作程序；
[0032]S20：分析滚轮的尺寸公差分布特点，对滚轮1的外形尺寸公差进行分组，并根据凸轮轴上每一个凸轮2外形尺寸配套对应尺寸的滚轮1，使得各个相配套的凸轮2和滚轮1之间的配合间隙相同；
[0033]在该步骤中，由最小实体的滚轮1外形尺寸开始，按0.01mm增加量对滚轮外形公差尺寸进行分组。
[0034]例如滚轮1的外圆公差为在这个区间，以滚轮1的最小实体尺寸即滚轮
下公差(
‑
0.052)尺寸为起始尺寸，该起始尺寸记为X+0mm，然后滚轮1外形公差尺寸按+0.01mm增加量进行分组，划分出X+0mm，X+0.01mm，X+0.02mm，X+0.03mm，X+0.04mm，X+0.05mm共6个尺寸，对上述尺寸进行分组，配合凸轮轴尺寸，保证每一套两者的间隙是一致的。
[0035]S30：将砂轮修制成与滚轮外形轮廓特征型面极限贴近吻合的反型面；
[0036]S40：一次装夹完成滚轮的全部外形特征尺寸的磨削加工。
[0037]在步骤S20工序完成凸轮外形尺寸加工后，对加工后滚轮和相配套的凸轮同时标记，该标记区别于其他配套的滚轮和凸轮的标记，以便于装配时查询，保证滚轮和凸轮配套使用。
[0038]本专利技术创新超大半径较短圆弧段特征与直线段特征过渡衔接磨削工艺及工序整合加工方案，同时使用数据统计分析、数字控制砂轮成型修制方法，保证直线圆弧加工精度，为今后类似产品的磨削提供技术支撑。
[0039]以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种与凸轮轴匹配滚轮轮廓线加工法，其特征在于：包括以下步骤：S10：数据分析设计凸轮所匹配滚轮的整体外形尺寸特征，根据滚轮外形尺寸特征，软件模拟仿真磨削砂轮修制成型方案，形成数字控制的砂轮修制数控操作程序；S20：分析滚轮的尺寸公差分布特点，对滚轮外形尺寸公差进行分组，并根据凸轮轴上每一个凸轮外形尺寸配套对应尺寸的滚轮，使得各个相配套的凸轮和滚轮之间的配合间隙相同；S30：将砂轮修制成与滚轮外形...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐铮，端木学龙，陈建军，纪超，李凯，
申请(专利权)人：山西柴油机工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：