吳慧超摩托車凸輪軸生產(chǎn)制造工藝研1

1、河南科技學(xué)院2007屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計）論文題目：摩托車凸輪軸生產(chǎn)制造工藝研究學(xué)生姓名： 吳慧超所在院系： 機電學(xué)院所學(xué)專業(yè)：機電技術(shù)教育導(dǎo)師姓名： 李達敏完成時間：2009 年 5 月 20日摘要本文通過大量質(zhì)量缺陷分析、工藝分析并結(jié)合已有的工藝試驗結(jié)果。 對摩托車凸輪軸生產(chǎn)過程中各種缺陷及其產(chǎn)生原因進行了分析討論，找出了影響凸輪軸最終性能和使用壽命的因素，并提出了對工藝的重點和難點控制措施。結(jié)果表明，在現(xiàn)行工藝下，影響凸輪軸最終性能及使用壽命的因素是凸輪軸凸輪表面硬度及表面顯微組織中殘余共晶碳化物的數(shù)量。控制凸輪軸坯件化學(xué)成分中硅含量是控制凸輪軸坯件高溫石墨化退火后殘余共晶碳化物數(shù)量的關(guān)

2、鍵因素，而采用調(diào)質(zhì)熱處理工藝代替凸輪軸低溫退火，能有效避免凸輪軸高頻淬火后的硬度不足、過熱、過燒等質(zhì)量缺陷的產(chǎn)生。關(guān)鍵詞：凸輪軸，質(zhì)量缺陷，工藝重點及難點，調(diào)質(zhì)Motorcycle Camshaft Manufacturing TechnologyAbstractThis study is according defect analysis of quality, technology analysis and the result of the craft test .analyzing and discussing about the reason which caused varies

3、defect in the production of motors camshafts, found out the factor which affected the ultimateperformance and life-span, and bring forward the methods for control point and crux of the technology.Result show, under present processing, the factors which affecting the ultimate performance and life-spa

4、n are the surface hardness of cam and quantity of remaining eutectic carbide in surface microstructure .the key to control the quantity of remaining eutectic carbide after high-temperature graphitization annealing is control the silicon quantity in the chemical indegrient of blank .it can efficientl

5、y to avoid the lack of hardness ,overheat and oversinter after camshafts high-frequency quenching, with the.employing of quench and high-temperature temper instead camshafts low-temperature annealing.Keywords :Camshaft, Thedefect of quality ,The Craft point and crux ,Temper目 錄1 緒論11.1 凸輪軸工作概況21.2 凸輪

6、軸生產(chǎn)制造工藝21.3 幾種摩托車凸輪軸生產(chǎn)工藝比較31.4 工藝控制的背景及預(yù)期效果和意義42 影響凸輪軸坯件成品率的主要缺陷及對凸輪軸坯件性能指標(biāo)的影響42.1 KTZ65002可鍛鑄鐵凸輪軸坯件現(xiàn)行生產(chǎn)工藝流程42.2 凸輪軸毛坯主要缺陷42.3現(xiàn)行工藝條件下凸輪軸坯件的主要缺陷72.4 坯件主要缺陷對凸輪軸坯件性能指標(biāo)的影響72.5.1 坯件缺陷對機械加工性能的影響82.5.2 凸輪軸坯件缺陷對最終熱處理性能的影響93 凸輪軸成品主要缺陷103.1 凸輪軸總成生產(chǎn)流程圖103.2 凸輪軸成品結(jié)構(gòu)尺寸圖113.3 成品凸輪軸主要缺陷113.3.1 宏觀及性能指標(biāo)缺陷。113.3.2 顯微

7、組織缺陷113.3.3 現(xiàn)行工藝條件下成品凸輪軸主要缺陷數(shù)學(xué)統(tǒng)計分析124 影響凸輪軸工作壽命的主要性能指標(biāo)和缺陷分析134.1凸輪軸工作壽命評價指標(biāo)134.2影響凸輪軸工作壽命的主要性能指標(biāo)13凸輪表面硬度對凸輪軸工作壽命的影響13凸輪軸表面粗糙度對凸輪工作壽命的影響13凸輪軸凸輪表面顯微組織對凸輪軸工作壽命的影響135凸輪軸坯件生產(chǎn)工藝控制的重點和難點155.1鑄造工藝控制要點15工藝控制要點15工藝控制重點和難點155.2凸輪軸坯件的熱處理工藝16熱處理工藝要點17熱處理工藝控制重點和難點176 凸輪軸成品生產(chǎn)工藝控制的重點和難點186.1凸輪軸高頻淬火工藝18工藝要點19工藝重點及難點

8、196.2凸輪軸精磨工藝20凸輪軸精磨工藝控制要點20凸輪軸精磨工藝控制的難點207 結(jié)束語20致謝21參考文獻211緒論1.1凸輪軸工作概況摩托車配氣機構(gòu)的主要零件之一凸輪軸是摩托車發(fā)動機最大的摩擦件；在發(fā)動機中運行速度較高、接觸應(yīng)力大、潤滑困難;特別是凸輪軸桃尖部位長期工作在高的接觸疲勞應(yīng)力下，極易產(chǎn)生刮傷、撕裂、割落、及早期磨損失效。嚴(yán)重時幾個小時，甚至更短的時間就損壞，造成發(fā)動機異響、返修。凸輪軸的工作特點決定了它必須是具有一定的強度和剛度，一定韌性、良好的耐磨性。同時，由于凸輪軸的結(jié)構(gòu)特點如圖1.1所示，它還必須有好的機械加工性能。圖1.1凸輪軸結(jié)構(gòu)圖1.2凸輪軸生產(chǎn)制造工藝（1）采

9、用鋼件制造摩托車凸輪軸早期摩托車凸輪軸的生產(chǎn)采用了碳鋼或45號鋼經(jīng)鍛造、切削加工成型，然后進行滲碳、淬火、回火處理或表面高頻淬火處理，使桃尖部位的顯微組織為針狀馬氏體淬硬層，其淬硬層深度一般為11.5m，硬度為HRC5563。這種工藝過程較為復(fù)雜、工序較多、周期長而且生產(chǎn)成本高。（2）采用冷激鑄鐵制造凸輪軸采用低合金冷激鑄鐵制造摩托車凸輪軸是一種加工工序少、成本低廉的制造工藝。它采用了在凸輪軸桃尖部位獲得相當(dāng)深度的白口組織來保證凸輪表面的耐磨性和心部的韌性。一般白口層的硬度控制在HRC45，有的企業(yè)為了進一步強化其耐磨性，還對凸桃部位進行高頻淬火處理。（3）采用灰鑄鐵制造凸輪軸灰口鑄鐵以其良好

10、的加工性和鑄造性能被廣泛應(yīng)用于摩托車零部件生產(chǎn)。用灰口鑄鐵生產(chǎn)摩托車凸輪軸具有工藝簡單，成本低廉、耐磨性和減震性較好的特點。其熱處理一般采用淬火、回火或高頻淬火處理來達到獲得凸桃尖部耐磨性的目的。（4）采用球墨鑄鐵制造摩托車凸輪軸在鑄鐵中，當(dāng)石墨呈球狀時，石墨對金屬基體連續(xù)性的破壞作用最小，同時還能避免石墨呈片狀時造成的應(yīng)力集中.所以，采用球墨鑄鐵等溫淬火工藝生產(chǎn)摩托車凸輪軸，既能提供摩托車凸輪軸耐磨性所需的硬度，又能提供整體的強度和塑韌性。（5）采用可鍛鑄鐵制造摩托車凸輪軸可鍛鑄鐵是由一定成分的白口鑄鐵毛坯經(jīng)石墨化退火而成。采用可鍛鑄鐵制造摩托車凸輪軸是當(dāng)今國內(nèi)外比較常用的生產(chǎn)制造工藝?？慑?/p>

11、鑄鐵凸輪軸一般需經(jīng)過淬火、回火或高頻淬火處理，才能獲得應(yīng)有的耐磨性和強度、韌性指標(biāo)。1.3幾種摩托車凸輪軸生產(chǎn)工藝比較由于凸輪軸的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，采用鋼件生產(chǎn)制造摩托車凸輪軸工序多、工藝復(fù)雜、成本高.特別是鋼制凸輪軸為保證凸桃的耐磨性，凸桃表面顯微組織是以針狀馬氏體為基體組織，沒有低硬度的組織形成的儲存油凹谷。在摩托車凸輪軸高速轉(zhuǎn)動時，潤滑條件惡劣，極易發(fā)生早期磨損。所以，采用鋼件生產(chǎn)制造摩托車凸輪軸的工藝在國內(nèi)外己不多見。相對鋼而言，鑄鐵件本身具有良好的耐磨性、減振性，而且由于石墨的儲油和自潤滑作用，鑄鐵被大量應(yīng)用于發(fā)動機零部件的生產(chǎn)上。其工藝簡單，加工性能好，便于流水線生產(chǎn)。在我國摩托車發(fā)展史上

12、，采用灰口鑄鐵、冷激鑄鐵、球墨鑄鐵以及珠光體可鍛鑄鐵生產(chǎn)制造摩托車凸輪軸，都形成了比較成熟的工藝，其生產(chǎn)出的產(chǎn)品也各有優(yōu)缺點。不可否認(rèn)，單就耐磨性而言，采用冷激鑄鐵生產(chǎn)制造的摩托車凸輪軸具有相當(dāng)高的耐磨性，但由于其主要顯微組織是白口組織和灰口組織，整體的強度和韌性較差、脆性大，在長時間的彎曲疲勞應(yīng)力的作用下，易發(fā)生疲勞斷裂。從在市場發(fā)現(xiàn)的凸輪軸惡性斷裂失效來看，有相當(dāng)部分屬冷激鑄鐵件。所以，采用冷激鑄鐵生產(chǎn)制造的凸輪軸只適應(yīng)在低轉(zhuǎn)速，小負(fù)荷的發(fā)動機中工作。采用可鍛鑄鐵和球墨鑄鐵生產(chǎn)制造摩托車凸輪軸是當(dāng)今普遍流行的生產(chǎn)工藝?？慑戣T鐵和球墨鑄鐵有著相近的機械性能指標(biāo)，即較高的強度、韌性、塑性指標(biāo)，

13、能夠滿足凸輪軸承受高的接觸疲勞應(yīng)力和彎曲疲勞應(yīng)力的需要。根據(jù)統(tǒng)計資料表明，作為中國摩托車生產(chǎn)基地的重慶，采用可鍛鑄鐵和球墨鑄鐵生產(chǎn)摩托車凸輪軸的占98%以上。市場質(zhì)量信息反饋也表明，采用可鍛鑄鐵及球墨鑄鐵的凸輪軸發(fā)生A類惡性質(zhì)量事故的幾乎未發(fā)現(xiàn)，而采用灰口鑄鐵和冷激鑄鐵生產(chǎn)的凸輪軸發(fā)生A類惡性斷裂事故的卻時有發(fā)生。1.4工藝控制的背景及預(yù)期效果和意義隨著近年來國內(nèi)摩托車企業(yè)的迅猛發(fā)展,各大摩托車生產(chǎn)廠商的競爭也日趨激烈,而用戶的要求也越來越高,對發(fā)動機的三包期也相應(yīng)延長,因而對發(fā)動機品質(zhì)提出了更高的要求, ，據(jù)嘉陵公司不完全統(tǒng)計，僅2000年，州125車凸輪軸在三包期內(nèi)發(fā)生凸桃裂紋、異常磨損造

14、成的索賠金額達503400元，2001年3八4月份賠償590件，金額35388元，占市場品質(zhì)問題總金額的24%，凸輪軸質(zhì)量問題己嚴(yán)重地影響了嘉陵車在用戶中的質(zhì)量信譽。經(jīng)對市場反饋回來的凸輪軸的失效原因分析，造成凸輪軸三包期內(nèi)失效的原因主要是來自凸輪軸生產(chǎn)制造過程中的各種缺陷，因而，對現(xiàn)行的凸輪軸生產(chǎn)工藝進行優(yōu)化和改進，是防止凸輪軸早期失效，降低市場三包費用的根本途徑。凸輪軸失效的主要形式是凸輪早期磨損，造成凸輪軸早期磨損的原因很多，它們主要是來自于凸輪軸生產(chǎn)制造的各個環(huán)節(jié)各類質(zhì)量缺陷，主要可分為鑄造缺陷、熱處理缺陷和機械加工缺陷三大類，隨著國內(nèi)摩托車生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展，各個摩托車生產(chǎn)企業(yè)的工藝

15、技術(shù)人員為了提高凸輪軸的使用壽命，對鑄造、熱處理、以及機械加工工藝的改進和優(yōu)化都做出了不懈的探索和努力，如由原來的凸輪軸整體淬火工藝改進成凸輪的高頻淬火工藝，大大增強了凸輪軸的沖擊韌性和抗疲勞強。但在凸輪的早期磨損方面，由于影響因素太多、影響過程復(fù)雜，因凸輪軸凸輪磨損引起發(fā)動機失效一直以來都是困擾摩托車發(fā)動機質(zhì)量的一大難解之題。凸輪軸生產(chǎn)工藝的優(yōu)化和控制將立足于中國嘉陵工業(yè)股份有限公司現(xiàn)行凸輪軸工藝及設(shè)備條件下開展的，通過大量的產(chǎn)品缺陷分析、工藝分析和工藝試驗數(shù)據(jù)，對影響凸輪軸生產(chǎn)、加工以及最終使用壽命的各種工藝因素進行分析、討論，研究出相應(yīng)的工藝重點和難點并實施，從而形成一套更加合理的生產(chǎn)工

16、藝。通過控制摩托車凸輪軸制造工藝，能有效提升摩托車發(fā)動機的質(zhì)量，相應(yīng)解決長期的發(fā)動機凸輪軸生產(chǎn)廢品率高的難題，有效降低市場三包索賠金額，給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。同時，通過對凸輪軸生產(chǎn)工藝技術(shù)的實踐與分析研究，能夠使工藝人員加深對凸輪軸生產(chǎn)工藝的了解，提高對工藝的把握度，對企業(yè)生產(chǎn)和技術(shù)有著深遠的意義。2影響凸輪軸坯件成品率的主要缺陷及對凸輪軸坯件性能指標(biāo)的影響2.1 KTZ65002可鍛鑄鐵凸輪軸坯件現(xiàn)行生產(chǎn)工藝流程2.2凸輪軸毛坯主要缺陷凸輪軸坯件常見主要缺陷有宏觀缺陷(包括宏觀鑄造缺陷和機械加工缺陷、微觀鑄造缺陷和熱處理缺陷)。（1）宏觀缺陷裂紋：凸輪軸坯件中的鑄造裂紋分為冷裂

17、紋和熱裂紋，分別形成于高溫和較低溫度，熱裂紋斷口呈氧化色，裂紋走向曲折而不規(guī)則，是沿晶界斷裂所致;冷裂紋是穿晶斷裂，走向呈連續(xù)直線狀，表面干凈，具有金屬光澤或有較輕的氧化色閣。產(chǎn)生裂紋的原因主要是在鑄造過程中，鑄件凝固時收縮受阻造成的。縮孔、縮松：縮孔、縮松均存在于凸輪軸熱節(jié)處?？s孔呈有樹枝狀晶的不規(guī)則棱角狀孔洞，集中分布(如圖2.2)，而縮松呈分散狀，由許多細小的縮孔組成(如圖2.3)。產(chǎn)生縮孔、縮松的主要原因是在鑄造時的補縮不足，而補縮不足則跟澆冒口的設(shè)計、以及鐵液的碳硅含量有關(guān)。圖2.1 KTZ65002可鍛鑄鐵凸輪軸坯件現(xiàn)行生產(chǎn)工藝流程圖2.2縮孔 圖2.3縮松（2）微觀缺陷枝晶狀石墨

18、：對可鍛鑄鐵來說，枝晶點狀(如圖2.4)和枝晶片狀石墨(如圖2.5)都屬于灰口缺陷，會造成鑄件機械性能的嚴(yán)重降低。凸輪軸坯件的軸頸部位最容易出現(xiàn)枝晶狀石墨，在隨后的機械加工過程中，極易發(fā)生破裂。造成該缺陷的主要原因是鐵液的化學(xué)成分配比不當(dāng)，澆注時軸頸部位壁薄、過冷度較大而產(chǎn)生。（3）熱處理缺陷（1）殘余共晶萊氏體:可鍛鑄鐵是通過白口鑄鐵石墨化退火而成，如果退火不良，如保溫時間不足，就會殘余下部分共晶萊氏體組織，由于萊氏體是一個硬而脆的相，它會給凸輪軸的機械加工以及成品的使用壽命帶來不良的影響，因此，殘余共晶萊氏體量是凸輪軸毛坯件熱處理質(zhì)量的一個重要指標(biāo)，一般不允許出現(xiàn)。（如圖2.6） （2）殘

19、余共晶碳化物:殘余共晶碳化物實際上是凸輪軸白口生坯中萊氏體組織發(fā)生分解不完全，其中的碳化物還呈較大塊狀或短棒狀，它對凸輪軸成品的使用壽命有不良的影響。其含量應(yīng)小于1%，凡含量超過者，均為不良品。（3）點狀石墨:點狀石墨是凸輪軸坯件中存在的一種松散的絮狀石墨，主要是由于在高溫石墨化退火時，溫度過高而造成的石墨形態(tài)不良。（4）脫碳:脫碳對于凸輪軸坯件來說，是一種較為常見的缺陷(如圖2.7)，由于在高溫下長時間的石墨化退火，凸輪軸表面的碳容易被燒損而出現(xiàn)脫碳，一般凸輪軸根據(jù)機械加工余量，允許小于0.1mm深度的脫碳層，大于該深度即為廢品。（5）珠光體量不足：為了保證凸輪軸在最終的淬火熱處理時能得到足

20、夠的硬度，凸輪軸坯件必須具備較高的珠光體含量，通常我公司將該指標(biāo)控制在95%以上。產(chǎn)生珠光體量不足的原因，與低溫石墨化退火時間較長有關(guān)。珠光體粒狀與片狀比例不良:珠光體粒狀與片狀比例的要求，是凸輪軸毛坯特有的技術(shù)要求，主要是為了調(diào)節(jié)凸輪軸坯件的硬度，既要有較好的機加工性能，又有較好的淬火性能。圖2.4枝晶點狀石墨 圖2.5枝晶片狀石墨圖2.6殘余共晶萊氏體 圖2.7脫碳2.3現(xiàn)行工藝條件下凸輪軸坯件的主要缺陷為了找出現(xiàn)行生產(chǎn)工藝的主要問題所在, 就必須掌握現(xiàn)行工藝條件下，凸輪軸坯件各種缺陷發(fā)生的頻次，分布情況。根據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計表明,凸輪軸坯件各種缺陷的發(fā)生頻率中, 珠光體粒狀與片狀比例不良、殘

21、余共晶碳化物、二次網(wǎng)狀碳化物、枝晶狀石墨、化學(xué)成分的影響這五個方面的影響最為嚴(yán)重。2.4坯件主要缺陷對凸輪軸坯件性能指標(biāo)的影響凸輪軸坯件性能指標(biāo)主要是指機械加工性能和熱處理性能。凸輪軸坯件在鑄造成型后還必須經(jīng)過粗加工、粗磨凸輪等機械加工工序，部分車型的(如JH70)凸輪軸坯件還需加工深孔，在大規(guī)模生產(chǎn)的條件下，對凸輪軸坯件的機械加工性能的要求較高。凸輪的機械加工主要是切削和磨削，加工困難主要體現(xiàn)在切削加工過程，由于切削加工性能和材料的基體硬度有緊密的關(guān)系隨著基體硬度的提高，材料的切削性能呈下降趨勢，反之，則呈上升趨勢。凸輪軸坯件在經(jīng)機械加工后，最終進行高頻淬火熱處理以使凸輪部位獲得所需要的表面

22、硬度，所以，凸輪軸坯件缺陷對熱處理的影響，實際上就是對凸輪軸高頻淬火工藝的影響，而對凸輪軸高頻淬火產(chǎn)生影響的坯件缺陷主要是組織缺陷。坯件缺陷對機械加工性能的影響（1）珠光體粒狀與片狀比例不良的影響珠光體組織在凸輪軸坯件中是最主要的基體組織，其形態(tài)可分為粒狀珠光體和片狀珠光體;粒狀珠光體的硬度低于片狀珠光體，因此，切削性能比片狀珠光體好;而片狀珠光體比粒狀珠光體有更好的高頻淬火性能。為了兼顧淬火性能和機械加工性能，我公司對珠光體形態(tài)及數(shù)量做出了要求，即40%一60%片狀，60%一40%粒狀，當(dāng)片狀超過比例時，會造成硬度偏高，加工困難，特別是鉆深孔，鉆頭的使用壽命大幅度降低。（2）殘余共晶碳化物的

23、影響殘余共晶碳化物在凸輪軸坯件組織中屬微量組成相，雖然其本身硬度很高，但對整體硬度的提高不大，它對切削加工性能的影響不完全是通過硬度來實現(xiàn)的。在殘余共晶碳化物量超過3%，切削加工性能的大幅度降低，其影響甚至超過硬度對加工性能的影響。（3）二次網(wǎng)狀碳化物二次網(wǎng)狀滲碳體對凸輪軸機械加工性能的影響也是通過對基體硬度的影響來實現(xiàn)的，由于滲碳體呈網(wǎng)狀分布，使凸輪表面硬度值有較大幅度的提高，增加了切削加工和磨削加工的難度，加快了刀具的磨損報廢。（4）枝晶狀石墨枝晶狀石墨的存在使基體的塑韌性、強度、硬度值都大幅度的下降，它的存在有利于切削加工，但由于它的出現(xiàn)使凸輪軸坯件及成品的機械性能惡化，并且，在加工過程

24、中凸輪軸頸部容易發(fā)生批量破裂而產(chǎn)生報廢，所以，枝晶石墨整體對機械加工的影響是負(fù)面的。（5）化學(xué)成分的影響化學(xué)成分缺陷是現(xiàn)行工藝條件下主要的坯件缺陷之一，它對機械加工性能的影響是一個比較復(fù)雜而綜合的過程，它主要是通過對鑄造、對熱處理、對金相組織的影響來間接影響凸輪坯件的硬度，從而影響機械加工性能。由于可鍛鑄鐵的是有白口生坯經(jīng)石墨化退火而成，石墨化的程度是直接影響凸輪游離滲碳體量的因素，石墨化越徹底，即是說滲碳體分解越徹底，石墨化程度越不完全，殘余滲碳體的量就越多。因此，我們可以認(rèn)為化學(xué)成分中各種元素對凸輪機械加工性能的影響按照對石墨形成的作用分為兩類，即有促進石墨化作用的元素，能促進共晶滲碳體的

25、分解，減少殘余滲碳體量的作用，提高凸輪軸的機械加工性能；有阻礙石墨化作用的元素，有可能使石墨化退火后殘余滲碳體量較多，不利于凸輪軸坯件的機械加工性能。特別是石墨中最主要的元素Si對凸輪軸固體石墨化過程具有較大的影響，隨著硅含量的增高，共晶碳化物的分解過程加快，分解更徹底，機械加工性能越好，隨著硅含量的降低，共晶碳化物的分解愈困難，機械加工性能也隨之降低。（6）珠光體量不足珠光體量不足是指凸輪軸坯件珠光體量達不到規(guī)定的95%的含量，表現(xiàn)在基體硬度上會使硬度值達不到規(guī)定值或偏下限，有利于機械加工。（7）其它缺陷的影響由于凸輪軸坯件的其它缺陷影響非常小，可以認(rèn)為凸輪軸坯件的其它缺陷對凸輪軸坯件的機械

26、加工沒有比較明顯的影響。凸輪軸坯件缺陷對最終熱處理性能的影響（1）珠光體粒狀與片狀比例不良的影響珠光體粒狀與片狀比例不良是凸輪軸坯件最主要缺陷。作為珠光體可鍛鑄鐵材料的凸輪軸坯件，為了便于大批量加工生產(chǎn)，需要具有良好的加工性能，因此，希望獲得以粒狀珠光體為主要成分的具有良好機械加工性能的基體組織;但由于高頻淬火的工藝特殊性，即加熱、保溫時間極短，以粒狀珠光體為主的基體組織在高頻淬火時往往無法獲得應(yīng)有的表面硬度和硬化層深度，所以，對珠光體組織中片狀與粒狀比例的規(guī)定是在加工和淬火特定工藝條件下的坯件缺陷。（2）殘余共晶碳化物和二次網(wǎng)狀碳化物的影響殘余共晶碳化物和二次網(wǎng)狀碳化物都是凸輪軸坯件常見的組

27、織缺陷，二者在形態(tài)上雖有所不同，但對凸輪軸高頻淬火的影響是一致的。即由于淬火加熱速度快，時間短，來不及溶入奧氏體中，在淬火后能基本保持淬火前的形態(tài)，而且在碳化物的周圍，有時會使奧氏體中的碳過飽和而在淬火后產(chǎn)生較多的殘余奧氏體，從而使硬度及耐磨性降低;除此之外，網(wǎng)狀二次碳化物會增大高頻淬火裂紋形成的敏感性，容易引起淬火裂紋。（3）珠光體量不足珠光體量不足對高頻淬火的影響主要體現(xiàn)在奧氏體化不能完全實現(xiàn)，這是因為珠光體量不足必然導(dǎo)致鐵素體量的增多，延緩奧氏體化的速度，使在正常工藝下淬火無法完全得到馬氏體組織。（4）化學(xué)成分的影響化學(xué)成分缺陷對凸輪軸高頻淬火的影響是通過化學(xué)成分缺陷引起的組織變化來實現(xiàn)

28、的，如促進石墨形成元素會使殘余共晶分解更徹底，使高頻淬火時奧氏體均勻化時間縮短，有利于高頻淬火。而阻礙石墨形成元素會使殘余共晶碳化物的分解不徹底，造成高頻淬火時奧氏體均勻化困難，或淬火后殘余奧氏體量增多。（5）石墨缺陷的影響石墨缺陷本身對高頻淬火沒有大的影響，但象枝晶石墨、聚蟲狀石墨的大量存在，會引起坯件石墨周圍貧碳而出現(xiàn)較多鐵素體組織，不利于高頻淬火。裂紋的影響是由于在粗磨時，坯件裂紋沒有得到完全消除，在進行高頻淬火時裂紋會在熱應(yīng)力和組織應(yīng)力的作用下進一步發(fā)生擴展，使零件在高頻淬火后報廢。小結(jié)：（1）在凸輪軸機械加工過程中，對加工性能起決定性作用的因素是珠光體組織和滲碳體組織的形態(tài)和分布;其

29、中，作為基體主要組成相的珠光體組織粒狀和片狀比例是主要影響因素，它直接通過對基體硬度的影響來影響凸輪軸坯件的機械加工性能，當(dāng)片狀珠光體量超過60%，凸輪軸的機械加工性能變差。（2）現(xiàn)行工藝中影響凸輪軸坯件熱處理性能的最主要因素是基體中珠光體組織粒狀與片狀比例，當(dāng)片狀珠光體量不足40%時，將不能保證高頻淬火后凸輪表面的硬度和組織要求。（3）現(xiàn)行工藝中其它一些坯件缺陷對凸輪軸機械加工性能和熱處理性能的影響是輕微的和間接的。3凸輪軸成品主要缺陷現(xiàn)行凸輪軸總成生產(chǎn)工藝凸輪軸坯件在鉆深孔和粗磨凸輪后，還必須經(jīng)過熱處理成成品。3.1凸輪軸總成生產(chǎn)流程圖凸輪軸總成生產(chǎn)流程如圖3.1所示：凸輪軸毛坯件高頻淬火

30、去應(yīng)力回火品質(zhì)檢驗磷酸鎂處理壓裝精磨圖3.1凸輪軸總成生產(chǎn)流程圖3.2凸輪軸成品結(jié)構(gòu)尺寸圖圖3.2 凸輪軸成品結(jié)構(gòu)尺寸圖3.3成品凸輪軸主要缺陷成品凸輪軸主要缺陷可分為宏觀及性能指標(biāo)缺陷和顯微組織缺陷。其中，兩類缺陷互為因果，但受生產(chǎn)工藝的影響又有各自的特點。宏觀及性能指標(biāo)缺陷。（1）性能指標(biāo)缺陷凸輪軸性能指標(biāo)缺陷主要是指硬度不足和淬硬層深度不良，不能提供凸輪軸工作所需要的耐磨性能。通常，引起凸輪軸硬度不足和淬硬層深度不良的原因很多，但總的來說可分為工藝因素和坯件自身的缺陷因素。由于高頻淬火的時間很短，如果高頻淬火工藝參數(shù)選擇不當(dāng)，坯件原始組織狀態(tài)不良都可能引起高頻淬火后的硬度不足和淬硬層深度

31、不良。（2）宏觀缺陷宏觀缺陷主要是指在精磨后發(fā)現(xiàn)的磨削裂紋，其產(chǎn)生原因分為兩類，一類是淬火后回火不足或有組織缺陷，精磨時發(fā)生開裂形成;另一類是磨削工藝不當(dāng)，產(chǎn)生的熱應(yīng)力超過材料所能承受的強度而發(fā)生開裂。顯微組織缺陷（1）非馬氏體組織表現(xiàn)為應(yīng)淬火區(qū)域有大量非馬氏體組織，主要原因是高頻淬火工藝參數(shù)選擇不良或坯件原始組織不良，致使采用正常的淬火工藝無法得到所需的馬氏體組織。非馬氏體組織帶來的后果是零件的硬度達不到技術(shù)要求，無法提供工作所需的耐磨性。（2）過熱過熱是由于高頻淬火時溫度過高或加熱時間過長所致，其組織表現(xiàn)為馬氏體針異常粗大，并出現(xiàn)大量殘余奧氏體。因為感應(yīng)淬火的尖角效應(yīng)，它最容易發(fā)生在凸輪軸

32、的桃尖部位，它的發(fā)生，使凸桃尖部的硬度大幅度降低而達不到應(yīng)有的耐磨性。（如圖3.3所示）（3）過燒過燒產(chǎn)生的原因與過熱一樣，只不過比過熱更為嚴(yán)重，除了馬氏體針極其粗大外，局部區(qū)域還有基體熔融現(xiàn)象和萊氏體組織出現(xiàn)。過燒也容易發(fā)生在凸桃尖部，使凸桃尖部的硬度達不到技術(shù)要求，無法提供要求的性能。（如圖3.4所示）圖3.3過熱組織 圖3.4過燒組織現(xiàn)行工藝條件下成品凸輪軸主要缺陷數(shù)學(xué)統(tǒng)計分析 現(xiàn)以嘉陵公司凸輪軸生產(chǎn)單位一公司發(fā)動機二分廠自2001年12月到2002年6月發(fā)現(xiàn)的有缺陷的凸輪軸成品為樣本空間進行統(tǒng)計，總計47件，其各類缺陷的數(shù)量分布如表3.1所示表3.1 成品凸輪軸質(zhì)量缺陷數(shù)量分布表缺陷名

33、稱出現(xiàn)頻次累計出現(xiàn)頻次比率累計比率硬度不足18183636過熱15333066裂紋10432086淬硬層深度不良447894非馬氏體組織249498過燒1502100從上表可看出，前三項缺陷的出現(xiàn)數(shù)量分布占了所有缺陷數(shù)量的86%，而位于第四、二、五、六位的非馬氏體組織、過熱、過燒、淬硬層深度不良四種缺陷在凸輪軸宏觀性能上的表現(xiàn)也是硬度不足。所以，可以認(rèn)為，現(xiàn)行工藝條件下，硬度不足和磨削裂紋是凸輪軸成品最主要的質(zhì)量缺陷。4 影響凸輪軸工作壽命的主要性能指標(biāo)和缺陷分析4.1凸輪軸工作壽命評價指標(biāo)凸輪軸的工作壽命是以摩托車發(fā)動機凸輪軸的升程曲線作為評價指標(biāo)，按凸輪軸壽命試驗規(guī)范，在進行摩托車發(fā)動機2

34、00小時臺架試驗或7000公里道路試驗內(nèi)，凸輪軸升程曲線應(yīng)能夠滿足發(fā)動機配氣的基本升程要求。在正常工作狀態(tài)下，凸輪軸的凸輪的最大直徑即桃尖部位是整個升程曲線中最容易受到破壞的地方，因此，我們也可以用凸輪的高度值來作為凸輪軸工作壽命的評價指標(biāo)。4.2影響凸輪軸工作壽命的主要性能指標(biāo)凸輪表面硬度對凸輪軸工作壽命的影響在正常工況下，凸輪為鑄鐵件，搖臂為鋼件鍍硬鉻。凸輪表面與搖臂表面在正常情況下主要是發(fā)生粘著磨損。粘著磨損在材料方面起決定作用的是粘著磨損系數(shù)、磨損常數(shù)與材料的硬度，在確定的摩擦付中，磨損系數(shù)和常數(shù)一定的情況下，硬度是決定材料耐磨損性能的關(guān)鍵因素。隨著材料硬度值的提高，材料的耐粘著磨損性

35、能越好。通過已知的大量實驗結(jié)果表明，凸輪的粘著磨損過程隨著凸輪表面硬度值的升高而逐漸減弱，特別是在反映摩托車發(fā)動機性能的強化臺架試驗中，當(dāng)凸輪表面硬度達到HRC55以上時，粘著磨損的過程更為緩慢，是我們所希望的理想狀態(tài)。而在HRC50以下硬度時，粘著磨損的過程較為嚴(yán)重，容易使凸輪發(fā)生早期磨損失效。凸輪軸表面粗糙度對凸輪工作壽命的影響凸輪軸的表面粗糙度對凸輪軸壽命的影響主要體現(xiàn)在對凸輪粘著磨損的影響，粗糙度越高，粘著磨損的過程越激烈，反之，就越輕微。凸輪軸凸輪表面顯微組織對凸輪軸工作壽命的影響凸輪軸表面顯微組織對凸輪壽命的影響分為兩個方面，即對凸輪粘著磨損過程的影響和對凸輪磨粒磨損過程的影響。（

36、1）顯微組織對粘著磨損過程的影響顯微組織對粘著磨損過程的影響主要通過對凸輪表面硬度的影響反映出來，而不同顯微組織的形態(tài)和分布對凸輪表面硬度值的影響是不一樣的。按工藝要求，凸輪表面的顯微組織應(yīng)該為團絮狀石墨細針馬氏體+殘余奧氏體+細粒狀碳化物。馬氏體和殘余奧氏體組織:馬氏體和殘余奧氏體是凸輪表面最主要的顯微組織。馬氏體是一種高硬度組織，有極好的抗粘著磨損性能，在凸輪表面，馬氏體組織的形態(tài)隨高頻淬火工藝參數(shù)的變化而變化，一般來說，隨著感應(yīng)加熱時間的延長、溫度的升高，馬氏體針逐漸趨于粗大，在馬氏體針逐漸趨于粗大的同時，殘余奧氏體的含量增高，由于殘余奧氏體是一種低硬度的顯微組織，它的含量的增高會降低整

37、個凸輪表面的硬度，從而減弱凸輪的抗粘著磨損性能。所以，為了獲得較好的抗粘著磨損性能，凸輪表面馬氏體組織應(yīng)盡可能的細，殘余奧氏體含量應(yīng)盡量少。石墨:石墨是一種硬度極低的組織。一方面，它的低硬度，影響了凸輪表面的整體硬度，降低了凸輪的抗粘著磨損能力;另一方面，由于石墨在摩擦運動中良好的潤滑作用，它對延緩?fù)馆喌恼持p過程，起著重要的作用。綜合來看，由于石墨在凸輪表面的量較少，它對硬度的負(fù)面影響是較小的，反而，作為一個高速轉(zhuǎn)動的零件，潤滑條件對凸輪粘著磨損過程的影響是占主要地位的。因此，正常情況下，石墨的存在對凸輪的抗粘著磨損性能有著積極的影響。非正常表面組織:非正常表面組織主要是指非正常的高頻淬火

38、組淬火組織對粘著磨損的影響是不利的，它們主要是一些低硬度的組織的表面硬度達不到技術(shù)要求。（2）顯微組織對磨粒磨損過程的影響由于磨粒磨損是磨粒顯微切削和磨粒作用下疲勞脆裂破壞的一種綜合過程，其最主要的特點是由磨料粒子的介入，對于正常工作狀態(tài)下的凸輪來說，顯微組織中對磨粒磨損有影響的相主要是高硬度的碳化物，特別是由坯件組織帶來的殘余滲碳體呈較大塊狀和條狀，在凸輪的磨損過程中從凸輪表面脫落，形成磨粒，加速凸輪的磨損過程。小結(jié)：通過已有的實驗數(shù)據(jù)與分析，影響凸輪軸工作壽命的主要性能指標(biāo)是凸輪淬硬層的表面硬度值。影響凸輪軸工作壽命的主要顯微組織是馬氏體、殘余奧氏體及碳化物，它們的數(shù)量、形態(tài)、分布決定了凸

39、輪軸的工作壽命。為了保證凸輪軸的工作壽命，我們在坯件生產(chǎn)中應(yīng)盡可能避免殘余滲碳體的存在，在高頻淬火中，應(yīng)避免各種淬火缺陷引起的硬度不足。5凸輪軸坯件生產(chǎn)工藝控制的重點和難點從第2章的缺陷統(tǒng)計資料表明，凸輪軸坯件缺陷發(fā)生頻次最多的前五位是整個凸輪軸的缺陷重點而需要加以控制的，找出影響產(chǎn)生這些缺陷的主要工藝環(huán)節(jié)和因素，就能夠有針對性地進行控制、改進和優(yōu)化，凸輪軸坯件缺陷產(chǎn)生的主要工藝過程有鑄造工藝和熱處理工藝。5.1凸輪軸坯件的鑄造工藝控制要點工藝控制要點（1）烘爐時爐襯必須緩慢加熱烘烤，并保證徹底烘透而又不開裂。（2）加料時應(yīng)先加與柑禍內(nèi)徑相近的大塊金屬料(引爐塊)作為開爐塊，然后加入熔點較低而

40、又元素?zé)龘p少的爐料，再加其它爐料，合金一般最后加。（3）熔煉時先要低壓供電，以預(yù)熱爐料，然后提高功率，至鐵水溫度符合要求后，或停電扒渣出爐，或降低電壓進行保溫，這樣可較為精確的控制和調(diào)節(jié)鐵水溫度。（4）配料計算時，應(yīng)掌握原材料的來源、質(zhì)量及主要化學(xué)成分，凡不符合要求的原材料不能投入生產(chǎn)。（5）生鐵、廢鋼、回爐鐵、合金應(yīng)經(jīng)檢選后使用，嚴(yán)禁用合金鋼代替廢鋼使用，使用前將原材料碎成小塊。（6）澆注中途不得停澆，以免發(fā)生渣孔、豆水、澆不足等缺陷。（7）澆注時鐵水從出爐到澆注完畢，應(yīng)控制在15min以內(nèi)，以免因時間太長而孕育衰退，或鐵水流動性降低而澆不足，殘余鐵水必須倒掉。（8）落砂時間70型必須控制在

41、810min，125型必須控制在1012min，以避免初生石墨的析出而導(dǎo)致產(chǎn)品報廢。（9）落砂后應(yīng)該馬上扒散激冷，以盡可能的白口化。工藝控制重點和難點（1）凸輪軸坯件前十位的缺陷中，屬于鑄造缺陷的只有化學(xué)成分超差和枝晶狀石墨，從枝晶狀石墨、點狀石墨及其它鑄造石墨缺陷產(chǎn)生的工藝因素來看，在可鍛鑄鐵的生產(chǎn)中，主要與鐵液的化學(xué)成分及孕育不良有關(guān)。所以，對配料和孕育工序的控制，是控制凸輪軸坯件鑄造缺陷的關(guān)鍵。（2）在孕育劑的用量和孕育的時間上的控制上，要防止孕育衰退和孕育過度，前者會造成石墨化退火中石墨化的困難，后者會導(dǎo)致鑄態(tài)石墨等缺陷的出現(xiàn)。（3）配料是凸輪軸坯件工藝控制的難點所在，因為在凸輪軸坯件

42、實際配料熔煉生產(chǎn)中，廢鋼的加入量是60kg，按照要求是低碳鋼，由于廢鋼的來源比較復(fù)雜，在實際分選過程中有可能混入一些高碳鋼甚至合金鋼；另外，在激烈市場競爭的導(dǎo)向下，選用低成本的生鐵是企業(yè)必然的選擇，如嘉陵公司現(xiàn)在就使用了旺昌的214生鐵代替原本溪生鐵，由于不同產(chǎn)地生鐵質(zhì)量的差異，給配料計算的準(zhǔn)確性造成相當(dāng)大的難度。5.2凸輪軸坯件的熱處理工藝第一階段石墨化退火現(xiàn)在以JH70型和JH125型的石墨化退火工藝為例，如圖5.1 JH70型 JH125型 圖5.1 石墨化退火第一階段石墨化退火的目的是使凸輪軸白口生坯中的共晶碳化物不斷溶入奧氏體而逐漸消失，同時團絮石墨逐漸形成。第二階段退火凸輪軸低溫石

43、墨化退火工藝如圖5.2圖5.2凸輪軸低溫石墨化退火工藝對凸輪軸坯件的第二階段退火工藝來說，它不同于常規(guī)意義上的低溫石墨化退火，其目的只是將基體中以片狀珠光體為主的組織通過在共析轉(zhuǎn)變溫度附近的保溫部分球化，以達到降低凸輪軸坯件硬度，提高機械加工性能的目的，所以，退火溫度的選擇比較低，鑒于對凸輪軸低溫退火工藝的控制難度很大，從珠光體低溫退火的目的，無非是要獲得良好的機械加工性能和良好的高頻淬火性能，結(jié)合第一階段石墨化退火后冷卻不良出現(xiàn)二次網(wǎng)狀碳化物情況，我們考慮采用調(diào)質(zhì)處理來代替第二階段的低溫回火工藝。從機械加工性能來看，以回火氏體為基體的凸輪軸具有介于以片狀珠光體和以粒狀珠光體為基體組織的凸輪軸

44、坯件之間，而且，由于回火索氏體較粒、片混合組織有更好的均勻性，對刀具的磨損較小，有利于機械加工。從工藝性來看，由于采用了調(diào)質(zhì)工藝，凸輪軸坯件的硬度值變得容易控制，對工藝控制精度的要求大大降低，便于在大批量生產(chǎn)時保證坯件質(zhì)量。從高頻淬火性能來看，由于在高頻淬火前的坯件基體組織為調(diào)質(zhì)組織，回火索氏體相對片狀珠光體和粒狀珠光體而言，有更高的彌散性，因而有更好的向奧氏體轉(zhuǎn)變的條件，即使在很大的加熱速度下，索氏體向奧氏體的轉(zhuǎn)變也可以在較小的過熱度下迅速完成，這就給高頻淬火工藝參數(shù)的選擇創(chuàng)造了有利的條件，可以在較高的加熱速度下縮短加熱時間，以提高淬火機工作效率而又能夠保證淬火硬度。熱處理工藝要點（1）入爐

45、前應(yīng)檢查電源、儀表、冷卻水是否正常，熱電偶是否接觸爐壁，滴油系統(tǒng)是否暢通。（2）高溫石墨化退火，返工品正火，采用料筐堆裝;低溫退火及返工品高溫回火采用專用夾具裝入料格內(nèi)，不能堆放。（3）裝爐后應(yīng)檸緊爐蓋，啟動風(fēng)扇，爐溫升至800，滴入煤油巧卜200滴/min，并打開廢氣管點燃廢氣。（4）出爐時應(yīng)先關(guān)煤油，出爐后應(yīng)迅速將堆放的產(chǎn)品散開，風(fēng)冷采用大功率風(fēng)扇強制冷卻至室溫，空冷采用自然冷卻至室溫。（5）爐溫應(yīng)每月校檢一次，以保證爐溫及儀表的準(zhǔn)確，校檢及運行紀(jì)錄應(yīng)由專人保管備查。（6）操作中應(yīng)嚴(yán)格遵守工藝規(guī)程，不得擅自縮短或延長保溫時間，引起石墨化不良。熱處理工藝控制重點和難點（1）通過前面的討論可知

46、，凸輪軸坯件的石墨化退火質(zhì)量直接影響坯件的機械加工性能和最終熱處理性能并對凸輪軸的工作壽命有直接的影響，控制產(chǎn)生缺陷的工藝環(huán)節(jié)是凸輪軸石墨化退火工藝控制的重點。（2）凸輪軸坯件缺陷中，珠光體粒狀與片狀比例不良、殘余共晶碳化物、二次網(wǎng)狀碳化物都是石墨化退火過程產(chǎn)生的坯件缺陷;其中，殘余共晶碳化物和二次網(wǎng)狀碳化物是第一階段石墨化退火不良產(chǎn)生的缺陷，而作為以獲得合理珠光體粒、片比例為目的的第二階段低溫退火，珠光體粒狀與片狀比例不良顯然是其主要缺陷。（3）在第一階段石墨化退火工藝過程中，影響退火后殘余共晶碳化物量的因素主要是退火溫度、保溫時間和裝爐量，退火溫度偏低、保溫時間不足、裝爐量過大都會造成退火

47、后的殘余共晶碳化物量增高;所以，這些都是需要重點控制的要素，應(yīng)嚴(yán)格按工藝要求執(zhí)行:而產(chǎn)生二次網(wǎng)狀碳化物的原因主要是退火后的冷卻速度太慢引起，應(yīng)該及時扒散風(fēng)冷以確保冷卻良好。（4）在第二階段低溫退火工藝過程中，影響珠光體粒、片比例的要素有退火溫度、退火保溫時間和裝爐量，當(dāng)退火溫度偏低、退火時間不足或裝爐量過大都會使片狀珠光體的球化過程延緩，從而使退火后的粒狀珠光體量不足，反之，又會使片狀珠光體量不足，影響高頻淬火性能。所以，對工藝過程應(yīng)嚴(yán)格按照工藝卡片的規(guī)定進行控制。（5）凸輪軸坯件中共晶碳化物的分解除受到工藝參數(shù)的影響外，還受到坯件化學(xué)成分的影響，特別是凸輪軸化學(xué)成分中硅含量的影響，為了在鑄造

48、時抑制鑄態(tài)石墨的析出，得到全部白口的基體組織，凸輪軸坯件的化學(xué)成分中硅的含量設(shè)計值在可鍛鑄鐵中偏低，為1.0%一1.6%，低于常規(guī)的1.3%一2.0%，在實際工藝操作中，如果硅含量偏下限，甚至低于規(guī)定值，就會造成第一階段石墨化退火在正常工藝時間內(nèi)無法完成，殘余共晶碳化物量超差;所以，如果不針對鑄造后生坯的化學(xué)成分進行適當(dāng)?shù)墓に囌{(diào)整，靠正常工藝控制來保證凸輪軸第一階段石墨化退火的質(zhì)量是無法完全實現(xiàn)的。（6）對于第二階段低溫退火工藝而言，要控制珠光體粒狀與片狀的比例，在溫度一定的情況下，保溫時間是決定性的因素，但由于要求得到40%一60%的片狀珠光體，對工藝控制的精度要求太高;而且，在產(chǎn)品質(zhì)量的檢

49、測和驗收上也存在很大的誤差，再加上原始珠光體片間距和裝爐量對球化時間、速度有不小的影響，所以現(xiàn)行工藝對珠光體粒、片比例的保證能力較低的，這從該缺陷在凸輪軸坯件缺陷出現(xiàn)的數(shù)學(xué)統(tǒng)計中可以得到證實。6 凸輪軸成品生產(chǎn)工藝控制的重點和難點凸輪軸成品的生產(chǎn)工藝包括了高頻淬火工藝和精磨工藝，對成品凸輪軸缺陷的數(shù)學(xué)統(tǒng)計表明，成品凸輪軸的主要缺陷是占缺陷總量86%的硬度不足和磨削裂紋兩種缺陷。前者主要產(chǎn)生于高頻淬火工藝過程，而后者主要產(chǎn)生于磨削加工過程。6.1凸輪軸高頻淬火工藝凸輪軸高頻淬火工藝過程如圖6.1圖6.1凸輪軸高頻淬火工藝過程工藝要點（1）凸輪軸坯件表面不得有脫碳、貧碳現(xiàn)象，否則會形成軟點和硬度不

50、足。（2）凸輪軸表面不得有微裂紋等缺陷。（3）凸輪軸坯件組織的晶粒應(yīng)盡量均勻和細小。（4）每班淬火前應(yīng)對淬火機的工況進行檢查、試機，包括淬火機電參數(shù)，感應(yīng)圈極工件的相對位置，冷卻是否正常，然后，才能進行批量生產(chǎn)。（5）對于不同批次的產(chǎn)品，應(yīng)由工藝技術(shù)人員根據(jù)坯件組織狀況對淬火電參數(shù)進行適當(dāng)調(diào)整，編制淬火工藝程序后進行淬火處理。（6）按照檢基規(guī)定的抽檢規(guī)定，定期進行質(zhì)量檢測，根據(jù)檢測結(jié)果對工藝參數(shù)進行及時修正。工藝重點及難點凸輪軸成品缺陷數(shù)學(xué)統(tǒng)計中，位于缺陷數(shù)量分布頭兩位的硬度不足和過熱均產(chǎn)生于高頻淬火工藝過程，它們同時也是對凸輪軸成品使用壽命影響最大的兩個缺陷指標(biāo)。（1）對于淬火工藝，為了得到

51、良好的高頻淬火表面組織和表面硬度，凸輪軸的高頻淬火工藝參數(shù)的確定原則是在保證淬火深度的前提下，盡可能采用較快的淬火加熱速度和較低的淬火溫度，而在實際淬火時，由于現(xiàn)行工藝下坯件組織狀況的差異較大，常常會造成一些產(chǎn)品淬火不足而另一些又過熱的情況發(fā)生，特別是在坯件質(zhì)量波動較大時，矛盾更為突出，即使是有經(jīng)驗的技術(shù)人員，也不能完全把握各種情況下的淬火參數(shù)，只能進行有限度的調(diào)整，這是造成凸輪軸成品缺陷的重要因素。（2）對于回火工藝，由于是采用了自行回火工藝，雖有利于提高生產(chǎn)效率，但凸輪軸在淬火后不能充分冷卻，淬火后的組織中有較多的殘余奧氏體，而且自行回火沒有在回火溫度下等溫停留的過程，因此，回火效果較差，淬火后零件內(nèi)部的殘余應(yīng)力水平較高，容易發(fā)生開裂。6.2凸輪軸精磨工藝凸輪軸精磨工藝是凸輪軸最終尺寸獲得的加工工序，其精磨后的質(zhì)量直接影響到凸輪軸的配氣性能以及使用壽命。凸輪軸精磨工藝控制要點（1）嚴(yán)格按照工藝卡片要求進行精磨操作，不得擅自縮短精磨進給時間，以免造成進刀過快，產(chǎn)生磨削燒傷。（2）對冷卻液應(yīng)按時進行更換，以保證正常的冷卻效果。（3）對冷卻液管道，應(yīng)注意維護，保證其暢通;噴液位置應(yīng)經(jīng)常檢查以保證冷卻效果。（4）嚴(yán)格執(zhí)行砂輪修正周期，防止砂輪片異常引起的磨削裂紋。（5）對凸輪軸的淬火層組織進行控制，盡可能的控制馬氏體和殘余奧氏體的級別，避免網(wǎng)狀二次碳化物的存在。凸輪軸精磨工藝控