進(jìn)程優(yōu)化是如今連續(xù)成長和連續(xù)適變的機(jī)加工廠要完成的根本“操練”桩引。進(jìn)步國際競爭力旋膳、收縮零件加工時間以及“恨不克本日訂貨昨天就生產(chǎn)好”的交貨時間要求他們務(wù)必如許做。遺憾的是熊户，優(yōu)化凸輪軸凸角磨削進(jìn)程從來沒有起作用和到達(dá)預(yù)期目標(biāo)瓤球。 

　　其勝利率在很大程度上依賴于支配員的閱歷及直覺。富裕思考已知機(jī)床動態(tài)束縛及凸角形狀以發(fā)起“大概”加工速率的謀劃機(jī)步驟確實(shí)存在敏弃。然而卦羡，依然必要重復(fù)舉行許多試驗(yàn)性磨削，議決被以為是技術(shù)熟練的支配員來完成磨削進(jìn)程麦到。在產(chǎn)生凸角燒傷表象時绿饵，某些制造廠家選擇低落砂輪進(jìn)給增量，其他一些廠家則低落加工速率瓶颠。這種“單憑感觸”舉行的改明達(dá)常會消除磨床燒傷表象拟赊，但是卻不肯定會產(chǎn)生議決優(yōu)化的進(jìn)程。

　　數(shù)字式模型制作是一種產(chǎn)品計(jì)劃者多年依賴以完成新的計(jì)劃和拼裝的優(yōu)化東西捅青。這種技能越來越多地受到那些想準(zhǔn)確和諧其金屬加工進(jìn)程的制造廠家的青睞蹲瘩。如許的一種可猜測性謀劃機(jī)軟件東西，讓他們從某零件上真實(shí)往除任何質(zhì)料之前豺孤，在消除某些進(jìn)程猜測和試湊勞動的環(huán)境下架揉，有機(jī)遇在調(diào)理進(jìn)程變量后立刻看到結(jié)果(富裕舉行“倘若那么”一類的場景模仿)。

　　如今有一種用于凸輪軸凸角磨削的數(shù)字式模型制作東西已經(jīng)問世凌秩。議決實(shí)際猜測磨削進(jìn)程中產(chǎn)生的熱量浦砸、凸角圓周上的位置以及在凸角外貌下到達(dá)的深度，這種新式熱模型制作軟件讓現(xiàn)有凸輪軸磨削謀劃機(jī)加工速率天生步驟更上一層樓段许√嚎酰可以從大略的彩色圖上立刻辨認(rèn)出有大概存在標(biāo)題標(biāo)地區(qū)，并且可以試驗(yàn)出不會對凸角產(chǎn)生熱虧損的進(jìn)程變量以確定盡大概最快的加工速率

　　存在標(biāo)題標(biāo)形狀

　　凸輪軸凸角磨落發(fā)起了同心磨削支配中不存在的困難驹毁。砂輪和凸角之間的打仗區(qū)(也稱打仗弧)隨著砂輪議決凸角圓周差別位置而連續(xù)變化选癣。打仗區(qū)在相對扁平的側(cè)面最大练代，而在凸輪軸比較圓的基圓和端部則比較小。因此杰刽，在側(cè)面最大概產(chǎn)生燒傷呻纹，各個制造廠家也正是在這里放慢加工速率以防備產(chǎn)生燒傷。但是专缠，操練有素的猜測已經(jīng)典范地指出了要將加工速率低落到多高的程度。

　　凸角多少布局也變得越來越紛亂淑仆。如今許多滾輪凸輪軸在側(cè)面帶有一個凹進(jìn)式形狀涝婉。這種特性，也被稱作負(fù)曲率半徑(NROC)蔗怠，計(jì)劃用于優(yōu)化閥的打開和關(guān)閉墩弯，以進(jìn)步發(fā)動機(jī)功率和低落排放量。但是寞射，它卻帶來了特別的連續(xù)變化的打仗區(qū)渔工，使得一種業(yè)已困難的磨削進(jìn)程變得乃至越發(fā)空中樓閣。別的桥温，新的滾輪凸輪軸比過去的計(jì)劃要經(jīng)歷更高的打仗應(yīng)力引矩，這意味著務(wù)必密切珍視熱毀傷。

　　凸角磨削平常被分成粗加工和精加工階段侵浸，縱然它們是在一個加工循環(huán)中產(chǎn)生的旺韭。粗加工的目標(biāo)是往除盡大概多的質(zhì)料。此時林乍，熱毀傷標(biāo)題不是很大宙锡，由于連續(xù)的粗加工采取足以往除前方任何質(zhì)料毀傷層的砂輪橫向進(jìn)給深度舉行。但是戒腔，在最終的粗加工中狐昆，熱毀傷肯定不克云云之深而使得采取較小砂輪橫進(jìn)給量的精加工進(jìn)程無法消除它。

　　參數(shù)輸進(jìn)

　　在外貌上掸枉，對有如凸輪軸磨削這么紛亂的制造進(jìn)程舉行模型制作操練看起來好像一點(diǎn)都不直觀八领。但是，它是一種比較大略的輸進(jìn)已知且已公告的機(jī)床磷妻、砂輪及冷卻液值的進(jìn)程阎肌。

　　熱模型制作模塊創(chuàng)建在現(xiàn)有加工速率優(yōu)化和加快修勻步驟根本上，這種步驟除了質(zhì)料往除率和凸角升程散布圖外掷雪，還思考枯燥的機(jī)床性能變量将遮。凸輪軸計(jì)劃者以繞凸角圓周每度多少升程的方法提供升程散布圖。磨床制造廠提供機(jī)床動態(tài)限值諸如砂輪進(jìn)給加快度和跳動肌坑、主軸箱速率和跳動等數(shù)據(jù)近弟。

　　產(chǎn)生熱模型模塊所必要的三個重要參數(shù)為：

　　Cr值——這種議決閱歷得出的數(shù)值代表了砂輪的質(zhì)料往除本領(lǐng)缅糟，與凸輪軸質(zhì)料及砂輪質(zhì)料和聯(lián)合劑(立方氮化硼即CBN材質(zhì)，采取陶瓷聯(lián)合劑的砂輪是當(dāng)前用于磨削凸輪軸最常用的砂輪)的類別相關(guān)祷愉。這些Cr值從機(jī)床力及功率丈量值中推導(dǎo)出來窗宦。“C”分量表現(xiàn)磨粒密度(磨料與聯(lián)合劑之比)二鳄，“r”表現(xiàn)砂輪外貌拓?fù)洳季?刮痕寬度對刮痕深度)赴涵。

　　熱分派常數(shù)——這是進(jìn)進(jìn)零件的熱能與冷卻液帶走的熱量之間的百分比。熱分派常數(shù)對油和水基冷卻液分別是差別的订讼。

　　進(jìn)給增量——這是砂輪每刀切進(jìn)凸角的深度(通常在砂輪/凸角打仗區(qū)最小的端部位置最小)髓窜，并且對粗加工和精加工分別差別。砂輪不因此螺旋方法漸漸進(jìn)給到增量深度欺殿，而是直接進(jìn)給到該增量值并且在整個凸角周圍將保留這個深度寄纵。該進(jìn)給增量平常對粗加工循環(huán)要大于精加工循環(huán)，并且它直接與質(zhì)料往除率相干脖苏。

　　溫度信息

　　熱模型產(chǎn)生的顏色弧線圖有兩種程拭。一種呈現(xiàn)實(shí)際凸角外形，帶有呈如今凸輪軸轉(zhuǎn)一圈時凸角外貌下熱散布的色溫帶盼掘。朝凸角中央的溫度峰值表現(xiàn)產(chǎn)生標(biāo)題標(biāo)地區(qū)督羊。

　　平常地，要繪制整個磨削循環(huán)以用于分析彰巫，包括粗加工和精加工(軟件可以制作凸輪軸最多轉(zhuǎn)20圈的模型)檀丝。由基準(zhǔn)數(shù)據(jù)證明加工進(jìn)程應(yīng)該保留在什么樣的溫度水準(zhǔn)和穿透深度，具體環(huán)境依據(jù)凸輪軸質(zhì)料而定挟晒。在評價了熱量和穿透深度后残神，可以對參數(shù)舉行調(diào)理并確定精磨循環(huán)以確保往掉過去的任何熱毀傷層。

　　對付帶凹進(jìn)形狀的凸輪軸寸快，將對兩個磨削循環(huán)制作模型新浦。一個模型將針對采取大直徑砂輪對整個凸角外形的粗加工，另一個針對用小直徑(平常為凹進(jìn)直徑的80%)砂輪對凹進(jìn)形狀舉行精加工和磨削汞阔。為了在一臺磨床上既完成粗加工又完成精加工進(jìn)程笋条，必要一臺帶有利用小砂輪的副主軸的機(jī)床。

　　最新的凸輪軸計(jì)劃在凸角的側(cè)面具有凹進(jìn)形狀企舌。這些形狀通常是在一臺采取副主軸的機(jī)床上加工的执执，副主軸利用比主主軸用于粗加工凸角形狀的砂輪要小的砂輪。對粗加工及二次精加工/凹進(jìn)形狀磨削支配都天生熱模型晌姚。

　　差別工程專業(yè)之間的橋梁

　　凸輪軸磨削的熱模型制作可以救助計(jì)劃和制造工程師聯(lián)手形成優(yōu)化的凸輪軸計(jì)劃和制造進(jìn)程粤剧。制造工程師的重要珍視點(diǎn)是生產(chǎn)率、生產(chǎn)量和質(zhì)量——即怎樣盡快加工出合格的零件挥唠。凸輪軸計(jì)劃工程師務(wù)必根據(jù)凸輪軸負(fù)載環(huán)境而決定質(zhì)料類別和凸角形狀抵恋。冶金專業(yè)人士也大概參加這個進(jìn)程焕议，他重要體貼剩余應(yīng)力以及在磨削進(jìn)程中產(chǎn)生的熱量。借助熱模型制作弧关，制造工程師可以對新的凸輪軸計(jì)劃制作模型盅安，并向計(jì)劃者和冶金專業(yè)人士報告該模型所猜測的在磨削進(jìn)程中將產(chǎn)生的表象，以及根據(jù)質(zhì)料和計(jì)劃這一點(diǎn)是否可以接納等世囊。

　　熱模型制作還可以用作凸輪軸磨削進(jìn)程的培訓(xùn)東西别瞭。比方，在開辟這種模型制作軟件之前株憾，人們一概以為加工速率對凸角燒傷和裂紋具有最大的影響蝙寨，這便是為什么通常它是要變化的第一變量。已經(jīng)確定号胚，與砂輪特性和砂輪進(jìn)給增量深度相比，加工速率實(shí)際上是最不敏捷的參數(shù)之一逊汤。

　　這種熱模型制作技能還可以用于救助辨認(rèn)進(jìn)程變量沒有變化卻開始出現(xiàn)磨削燒傷或裂紋的標(biāo)題崎亚。一個實(shí)例是有一個制造廠家不測地接到一批硬度值超過預(yù)計(jì)的凸輪軸。在好像無緣無端地產(chǎn)生標(biāo)題時啥榜，在聲稱已經(jīng)淬硬至60 Rc的凸輪軸凸角上舉行熱模型制作涉炒。制作出來的模型證明不該該產(chǎn)生處理標(biāo)題，因此接著舉行了質(zhì)料硬度試驗(yàn)掏博。這些試驗(yàn)顯現(xiàn)出新的一批凸輪軸實(shí)際硬度為65 Rc殃玻。一旦測定這一點(diǎn)，又天生了第二個熱模型伊肿，并得出了針對一批硬度更高的凸輪軸新的加工速率肆鸿。

　　曲軸曲拐磨削是應(yīng)用熱模型制作技能的另一個進(jìn)程。熱模型制作還在同心直徑的無心磨削方面接納試驗(yàn)炒耀。與凸輪軸磨削一樣瞳聊，這種模型制作本領(lǐng)不會完全消除測試磨削進(jìn)程，但它確實(shí)提供了大大低落試驗(yàn)?zāi)ハ鞔螖?shù)并以更科學(xué)的方法開辟優(yōu)化的凸角磨削進(jìn)程的機(jī)遇名密。

　　凸輪軸加工的相關(guān)定義

　　升程(Lift) — 隨動件與凸輪凸角相打仗舉行直線活動的總量藏估。

　　端部(Nose)—凸輪軸的尖端，隨動件升程最大處失驶。

　　基圓(Base circle)—凸角大將零升程轉(zhuǎn)達(dá)給隨動件的地區(qū)土居。

　　側(cè)面(Flank)—凸輪軸上引導(dǎo)至并離開凸輪軸端部的大抵扁平局部。正是在該地區(qū)嬉探，砂輪和凸角的打仗面積到達(dá)最大擦耀，最大概產(chǎn)生磨床燒傷。

　　NROC — 負(fù)曲率半徑的縮寫涩堤，它是某曲軸側(cè)面中一個凹進(jìn)的形狀埂奈。該圓弧的中央位于凸角外側(cè)迄损。

　　凹進(jìn)形狀(Re-entrant profile) — NROC的另一個叫法。

　　加工速率(Work speed) — 凸輪軸在磨削中的自旋速率账磺。

　　橫向進(jìn)給量(Infeed)—砂輪每刀進(jìn)進(jìn)凸輪軸凸角的直線量(增量)芹敌。

　　CBN—立方氮化硼的縮寫，它是凸輪軸磨削最常用的砂輪磨料垮抗。

　　轉(zhuǎn)拉(Turn broaching)— 粗加工凸角形狀的一種工序氏捞，采取圓周帶許多刀片的大直徑切削輪在精磨前粗切凸角形狀。

　　綠色磨削(Green grinding)— 從圓棒料上磨削凸角形狀的進(jìn)程冒版。新的砂輪技能正使得該技能成為轉(zhuǎn)拉工藝的競爭敵手翅剔。

　　打仗弧(Arc of contact)— 砂輪和凸輪軸凸角之間的打仗區(qū)。該打仗區(qū)對基圓侈敏、側(cè)面迟凫、NROC及端部各不雷同。

　　當(dāng)量直徑(Equivalent diameter)— 表現(xiàn)打仗弧的一個值嫩视，從砂輪直徑以及連續(xù)變化的加工(凸角)直徑中推導(dǎo)而來夏岩。

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