团体标准 T/WLJC14－2018 弧面凸轮工艺规范 Processspecificationforgloboidalcam 2018－12－06发布 2018－12－16实施 温岭市机床装备行业协会发布ICS25.060.99 J93T/WLJC14-2018 I前言 本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利，本文件发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由温岭市机床装备行业协会秘书处牵头组织制订并负责解释。 本标准主要起草单位：温岭市华驰机械有限公司。 本标准参加起草单位：呼和浩特众环（集团）有限公司、温岭市机床装备行业协会。 本标准主要起草人：颜建军、金腾飞、杜淑逞、关耀东、麻江峰、丁昆。 本标准为首次发布。T/WLJC14-2018 1弧面凸轮工艺规范 1范围 本标准规定了弧面凸轮铣削加工、热处理和磨削加工的典型工艺。 本标准适用于高速无间隙传动装置用弧面凸轮。 2工艺流程 弧面凸轮加工的典型工艺流程包括：凸轮材料经过切断和粗加工后，经过退火或正火处 理后进行铣削加工，按照凸轮材料分别进行相应的热处理，最后进行磨削加工。 3铣削加工 3.1粗加工和精加工 凸轮型面加工应分为粗加工和精加工，并将粗、精加工的刀具分开。这样可减少精加工 余量，保持精加工刀具使用寿命。在精加工时，需要合理选择切削用量，加强刀具的冷却。 3.2两个旋转坐标联动加工 图1是两个旋转坐标加工弧面凸轮示意图。 图1两个旋转坐标加工示意图 两轴联动按照凸轮曲线的函数关系转动。根据凸轮滚子运动轨迹制作程序，同时控制两 个旋转坐标，即凸轮的转动和从动件滚子的摆动，通过软件插补来控制指状立铣刀，加工出 弧面凸轮沟槽及其刀具摆动的圆弧。 工件装夹在数控分度头上，在加工过程中，主轴按设定的运动规律摆动，采用定制尺寸 刀具，模拟滚子的运动。同时，分度头匀速转动，即可加工出弧面凸轮。凸轮转角θ和主轴 摆角τ严格遵从的运动规律，见式（1）。 θ=ω2t+θ0 τ=τh∙S+τ0……………………………………（1）T/WLJC14-2018 2式中，S是运动规律无量纲位移。 3.3五坐标数控加工中心加工 图2为用五坐标数控加工中心加工弧面凸轮示意图。 图2五坐标数控加工中心加工示意图 数控分度装置C驱动工件旋转固定在数控转台B上，数控转台B放置于导轨上可实现 平面内移动为X和Z轴，在加工时利用X、Z、B、C四轴联动来加工凸轮轮廓曲面。 加工时运动轨迹，见式（2）。这种加工方法，要求凸轮机构是对称运动规律的曲线。 䁋cossin 䁋sincos………………………………（2） 3.4仿形铣加工 图3为仿形铣加工单头弧面凸轮示意图。 减速电机驱动标准凸轮机构的凸轮轴A。ux2传动装置把被加工的弧面凸轮毛坯轴D连 接起来，ux1传动装置又把标准凸轮机构的输出轴O2和铣削动力头旋转轴O1连接起来。铣 削动力头旋转中心轴D的中心距C1等于标准凸轮机构的中心距C2。当轴A转动时，铣削 动力头和工件的传动关系完全与标准弧面凸轮机构一样，且铣刀直径大小等于标准弧面凸轮 机构的滚子直径大小。 4热处理 4.1高频淬火 高频淬火主要是对中碳钢凸轮表面进行淬火硬化，以提高表面耐磨性。在移动淬火时， 凸轮轨道面上将产生淬火痕迹。对沟槽凸轮进行高频淬火时，轨道面底部的淬火硬化较为困 难。 4.2氮化处理 各种氮化方法的温度范围基本相同（500℃~570℃），属于低温处理，不产生相变，工 件的变形很小。当为中载凸轮时，母材硬度为HRC25~HRC30，可采用软氮化方法；当为 重载凸轮时，母材硬度在HRC35以上，可采用离子氮化处理方法。 4.3渗碳淬火 渗碳淬火是提高韧性和耐磨性的常用热处理方法。凸轮渗碳淬火后需要经过磨削加工。 T/WLJC14-2018 3 图3仿形铣加工示意图 5磨削加工 5.1磨削余量 在选择凸轮磨削时，需要考虑凸轮形状、热处理方法、机械加工精度等因素。弧面凸轮 一般加工余量为0.3mm~0.4mm。 5.2磨削砂轮 磨削凸轮需要根据凸轮沟槽的实际尺寸来订购指状砂轮，并根据工件材料和热处理硬度 选择砂轮的成分。为了提高磨削效率，根据凸轮形状的最小曲率半径，应尽量选择直径较大 的砂轮。 磨削凸轮主要选用立方氮化硼的陶瓷结合剂砂轮，其优点是： 1）磨削效率高。与一般的砂轮比较，不仅砂轮的磨损量极小，而且持续切削性能良好。 2）磨削表面质量高。能够磨削残留应力极小的没有淬火的凸轮表面。通过改变砂轮修 整参数，易于控制凸轮表面粗糙度。 3）能够磨削难加工材料。利用这种砂轮能够磨削高硬度和高强度的难加工材料。