本发明属于一种加工方法，具体涉及一种大长径比中空凸轮轴的加工方法。
背景技术：
1、众所周知，凸轮轴是柴油发动机配气机构的主要零部件，其加工质量直接影响发动机的进排气量、燃爆效率及柴油机整体性能。为了满足柴油机的减重要求，凸轮轴设计发展方向多为中空结构，该类凸轮轴长径比大，孔壁薄，加工易变形、形位公差难保证、粗糙度差且加工难度大。目前凸轮轴加工一般都是选择两端的顶尖孔作为基准，依次加工出轴颈和凸轮，保证各轴颈外圆表面的同轴度和跳动等要求。对于中空凸轮轴,在中空通孔加工前使用事先加工出来的中心孔进行定位，通孔加工后再使用两端孔加工的倒角或两端车成的锥孔定位，并通过夹头使用销轴连接凸轮轴，进行后续的加工。
2、由于中空凸轮轴的毛坯是实心的，从选择定位基准的角度考虑,一般采用顶尖孔定位,而把通孔加工的工序放在后面。但通孔加工过程中需要切除大量的金属，因此会引起轴的变形,影响加工质量。
3、同时为了防止中空凸轮轴在热处理时发生变形，一般将钻通孔、攻螺纹工序安排在热处理后，所以应在粗加工轴颈和凸轮之后再加工通孔。但在通孔加工后，当遇到凸轮轴一端的中心孔与用于连接夹头的销孔距离较近时，加工和检测使用此销孔安装的销轴会与加工和检测用的顶尖干涉，使粗加工后无法继续进行后续的加工和检测。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是提供一种可以减小加工过程中的变形，保证成品凸轮轴的尺寸精度和形位公差的大长径比中空凸轮轴的加工方法。
2、为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：
3、一种大长径比中空凸轮轴的加工方法，包括步骤如下：
4、1）下料，毛坯调质处理；
5、2）将毛坯通过数控车床粗车端面、外圆，打中心孔；保证凸轮轴总长尺寸；
6、3）使用凸轮轴专用校直机进行第一次校直，然后通过回火炉回火；
7、4）在数控车床上分段进行车槽，加工出每个轴颈处的凹槽，并加工出辅助支承外圆，为后续设置辅助支撑做准备；
8、5）使用凸轮轴专用校直机进行第二次校直，然后通过回火炉回火；
9、6）在外圆磨床上粗磨各个轴颈；
10、7）在卧式加工中心上加工出位于凸轮轴一端的定位销孔；
11、8）在数控凸轮轴型面磨床上粗磨凸轮轴上的每个凸轮，使凸轮轴的基本轮廓外形成型；粗磨时在所述磨床上设置辅助支撑架支撑在所述辅助支承外圆上；
12、9）通过中频感应淬火的方式对凸轮轴进行热处理；
13、10）在外圆磨床上半精磨各个轴颈；
14、11）在卧式加工中心上加工通孔和位于凸轮轴一端的螺纹孔；
15、12）在凸轮轴上对应定位销孔一端的中心孔内安装工艺堵；用于加大定位销孔与基准顶尖孔的距离；
16、13）使用凸轮轴专用校直机进行第三次校直，然后通过回火炉回火；
17、14）在普通车床上研凸轮轴上位于工艺堵另一端的中心孔；
18、15）在外圆磨床上通过工艺堵的中心孔和凸轮轴位于工艺堵另一端的中心孔定位半精磨各个轴颈；
19、16）在数控凸轮轴型面磨床上通过工艺堵的中心孔和凸轮轴位于工艺堵另一端的中心孔定位半精磨凸轮轴上的每个凸轮；半精磨时在磨床上设置辅助支撑架支撑在所述辅助支承外圆上；
20、17）在数控凸轮轴轴颈磨床上精磨轴颈，在外圆磨床上磨凸轮轴的定位销孔一端的端面；
21、18）在数控凸轮轴型面磨床上精磨凸轮轴上的每个凸轮；精磨时在磨床上设置辅助支撑架支撑在所述辅助支承外圆上；
22、19）卸除工艺堵。
23、本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤4）中分段进行车槽时先加工出靠近起始零点所在一端的多个凹槽，调头再加工靠近另一端的多个凹槽；最后加工中间段，并作为辅助支承外圆。
24、本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤3）中第一次校直时设置校直跳动量在0.2mm以内，回火温度为160℃，保温时间为2.5小时。
25、本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤5）中第二次校直时设置校直跳动量在0.15mm以内，回火温度为160℃，保温时间为2.5小时。
26、本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤13）中第三次校直时设置校直跳动量在0.10mm以内，回火温度为160℃，保温时间为2.5小时。
27、本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤12）中安装工艺堵时将事先加工好的工艺堵浸入液氮液面以下冷却，时间为20-30分钟，然后压装。
28、本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤16）中设置辅助支撑架前对所述辅助支承外圆进行少量磨削，以减小凸轮轴加工过程中的变形。
29、本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤18）中设置辅助支撑架前对所述辅助支承外圆进行少量磨削，以减小凸轮轴加工过程中的变形。
30、本发明取得的技术进步是：
31、1、本发明通过多次校直、回火工序能够减小后续加工时凸轮轴的跳动量，通过分段车槽去除大量金属并设置辅助支承能够减小加工过程中凸轮轴的变形量；通过设计安裝工艺堵，能够加大定位销孔与基准顶尖孔的距离，从而排除加工与检测时使用的销轴与顶尖干涉的问题，使凸轮轴能够加工出较大的孔径，达到更好的减重效果。
32、2、采用本发明中的方法加工大长径比的中空凸轮轴，操作简单，可以减小加工过程中凸轮轴的变形，保证成品凸轮轴的尺寸精度、形位公差，提高成品率，避免材料的浪费。
1.一种大长径比中空凸轮轴的加工方法，其特征在于，包括步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种大长径比中空凸轮轴的加工方法，其特征在于：所述步骤4）中分段进行车槽时先加工出靠近起始零点所在一端的多个凹槽，调头再加工靠近另一端的多个凹槽；最后加工中间段，并作为辅助支承外圆。
3.根据权利要求1所述的一种大长径比中空凸轮轴的加工方法，其特征在于：所述步骤3）中第一次校直时设置校直跳动量在0.2mm以内，回火温度为160℃，保温时间为2.5小时。
4.根据权利要求1所述的一种大长径比中空凸轮轴的加工方法，其特征在于：所述步骤5）中第二次校直时设置校直跳动量在0.15mm以内，回火温度为160℃，保温时间为2.5小时。
5.根据权利要求1所述的一种大长径比中空凸轮轴的加工方法，其特征在于：所述步骤13）中第三次校直时设置校直跳动量在0.10mm以内，回火温度为160℃，保温时间为2.5小时。
6.根据权利要求1所述的一种大长径比中空凸轮轴的加工方法，其特征在于：所述步骤12）中安装工艺堵时将事先加工好的工艺堵浸入液氮液面以下冷却，时间为20-30分钟，然后压装。
7.根据权利要求1所述的一种大长径比中空凸轮轴的加工方法，其特征在于：所述步骤16）中设置辅助支撑架前对所述辅助支承外圆进行少量磨削，以减小凸轮轴加工过程中的变形。
8.根据权利要求1所述的一种大长径比中空凸轮轴的加工方法，其特征在于：所述步骤18）中设置辅助支撑架前对所述辅助支承外圆进行少量磨削，以减小凸轮轴加工过程中的变形。
