置精度大都采用了钻模和专机，机床台数较多，效率 较低，加工周期较大。 3.4 强化工艺和光整加工
凸轮轴工序间的调质热处理，提高了凸轮轴的 综合机械性能，在进行中频淬火之后，提高了凸轮轴 轴颈及凸轮表面的硬度、耐磨性、疲劳强度和抗腐蚀 性。在凸轮轴专用光整机上进行光整加工，大大提高 凸轮轴轴颈和圆角的表面粗糙度和耐磨性。另外，中 频淬火前多进行一次消除应力退火热处理，较好地 解决了凸轮轴的变形和轴颈、凸轮表面硬度问题。
1 概述
凸轮轴是作为发动机重要的驱动和控制机构， 起到了举足轻重的作用。在发动机的配气机构中，凸 轮轴直接影响到柴油机的各缸工作次序及配气定时 要求，进而影响到发动机的进、排气性能。因此其必 须具有足够的加工精度、强度、刚性、韧性和耐磨性。 凸轮轴的质量除与材质、热处理和强化等有关外，机 械加工也是一个重要环节。
2 凸轮轴的主要技术要求
表1为某大功率柴油机凸轮轴外形图及技术要求。
3 传统凸轮轴工艺
表1 凸轮轴主要技术要求
序号
检查项目
技术要求 检测量具
１ 主轴颈尺寸 粗糙度 轴向跳动
φ８５－０．０３５ Ｒａ０．８ ０．０４
千分尺 粗糙度样块 千分表
２ 凸轮外形尺寸： 基圆半径 凸轮升程
凸轮角度（＜） 母线平行度 （相对轴颈） 凸轮基圆跳动 凸轮基圆圆度粗糙度
第2期
朱海丽等：两种不同凸轮轴加工工艺的比较分析
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除粗加工内应力，加工阶段分别安排了调质处理、 去应力、中频淬炎等热处理工序。另外中心孔作为 凸轮轴加工的主要定位基准，其质量对加工精度有 直接的影响，因此，每道热处理工序完成后都要修 研中心孔。 3.1 粗加工
凸轮轴的轴颈、开档主要采用车削加工，用大的 切削用量切除大部分金属，把毛坯加工到接近工件的 最终形状和尺寸，只留下适当的加工量，同时大的切 削量还可发现毛坯裂纹、夹渣等缺陷，及时进行处理。 轴颈、凸轮、开档多采用靠模加工，对于不同零件、不 同工序需更换不同的靠模工装。凸轮外形主要采用凸 轮轴专用仿形车床车削加工，不同的零件也需更换不 同的靠模工装，如果品种较多，更换就更加频繁。 3.2 半精加工
３２．２＋０．０５ ０．００８／１° ０．０２５／５° ０．５ ０．００５ ０．０３ ０．０２ Ｒａ０．４
千分尺 阿贝头测量仪
滚轮测头
千分表 千分表 粗糙度样块
该柴油机制造厂加工该曲轴工艺方案流程图如 下：毛坯（棒材）→校准→粗加工（粗车端面、打中 心孔、外圆、挡子、仿形车凸轮外形）→调质热处理 →半精加工（齐总长、打中心孔、精车外圆、挡子、精 仿凸轮外形两端面孔系加工→中频淬火→粗磨
摘要：凸轮轴是发动机上的一个重要零件，凸轮轴的质量优劣直接影响着发动机配气系统的正常运行，进而影响到
发动机的性能及使用寿命。通过介绍两种不同的凸轮轴加工工艺过程，并详细说明传统加工工艺与一种新工艺的各
自特点及运用领域,进行比较以期得出最优化的工艺过程。
关键词：凸轮轴；楔横轧；车铣复合；疲劳强度；中频淬火
Abstract: Camshaft is an important part in engine, whose quality will directly affect on the normal running of engine distributing system, so to affect on the performances and service life of engine. By introducing two different camshaft machining techniques, the paper explains in detail their characteristics and application fields of traditional and new machining techniques. Finally, by comparison, an optimized technique process will be gained. Key words: camshaft; cross wedge rolling；compound of turning and milling；fatigue strength；medium-frequency hardening
凸轮轴的精加工主要包括两端面孔系的钻削加 工、轴颈及凸轮外形的磨削加工。传统的两端面孔系 的加工主要在普通铣床上加工，若凸轮轴两端有花 键等结构，还需先划线，之后在专用花键铣床、花键 磨床上加工。凸轮轴在经过车削、铣削、钻削加工后 转到磨床上进行磨削加工。磨削加工是保证产品尺 寸精度和表面粗糙度最关键的工序，轴颈的磨削主 要在外圆磨床上加工。凸轮的磨削需要专用凸轮轴 磨床，而传统的凸轮轴磨床也是需要标准桃形，凸轮 轴靠模磨削加工。因此，凸轮轴的精加工的不同工序 分别放在不同的机床上完成，为保证一些重要的位
中图分类号：ＴＫ４０６
文献标识码：Ｂ 文章编号：１０００－６４９４（２０１０）０２－００２４－０３
Comparative Analysis of Two Different Camshaft Machining Techniques
ZHU Hai-li,GENG Jian-zhong, SHAO Li-xin, JI You-jun (Jinan Diesel Engine Stock Co., Ltd., Jinan 250306, China)
凸轮轴的半精加工也主要采用普通车床及凸轮 轴仿形车床加工，加工方式与粗加工类似。半精加工 主要为精加工作好基准准备，对一些要求不高的表 面完成全部加工，以达到图纸规定的要求。
凸轮轴的粗加工和半精加工主要采用车削。主 要因为车床结构相对简装，成本低廉，操作方便，刀 具容易解决，占有较大的地位和市场份额，再加上车 床运动方式具有优势，易于加工轴类零件。但是，随 着现代工业的发展，尤其是汽车工业、内燃机工业等 的兴起，轴类零件的结构形状也越来越多样化，传统 的普通车床和仿形车床已暴露出许多弊端。如在粗 加工过程中，由于加工余量较大，高速切削冲击较 大，易引起振动，一般采用高速钢刀具低速切削，易 产生磨损，故生产率较低，工件承受较大切削力，易 产生变形，从而影响加工精度。另外，凸轮轴的种类 较多，需要配备不同的工装，以满足生产的需求，其 加工柔性和产品适应性差。 3.3 精加工
作者简介：朱海丽（1979-），女，工程师，主要从事机械制 造工艺研究工作。
收稿日期：2009-11-22
３ 端面：
销孔螺纹孔位置度
φ０．４
端面对两端轴颈中心孔，粗磨轴颈、凸轮）→精磨（精磨轴颈、 凸轮）。
从上述凸轮轴的加工工艺流程可以看出，凸轮 轴的加工主要分为粗加工、半精加工、精加工和光 整加工四个阶段，为了提高凸轮轴的机械性能和消
第2期 2010 年 4 月
内燃机 Internal Combustion Engines
No. 2 Apr. 2010
两种不同凸轮轴加工工艺的比较分析 ****************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************（****************************************济****************************************南****************************************朱柴************************************************************海油****************************************丽机****************************************，股****************************************耿********************份********************建********************有********************忠********************限****************************************，********************公邵****************************************司立************************************************************，新********************山********************，********************东纪****************************************有****************************************济********************君********************南************************************************************2****************************************5********************0********************3********************0********************6********************）****************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************