摘 要：在过去的几十年中。凸轮轴的磨削加工都采用机械仿形的方法，凸轮和靠模按照设计要求固定在一起，绕主轴中心同步回转，利用靠模的驱动力，此时的砂轮作切入方向的运动，做回转运动和摆动运动两个运动的合成运动，最终加工出了我们需要的凸轮的型面。
关键词：凸轮轴；机械仿形；砂轮
1 传统的靠模磨削方法
仿形加工的具体步骤为：第一，要预先精确制作一套相对标准的母凸轮，进气用的母凸轮和排气用的母凸轮各制作需要一个；第二，用标准的母凸轮为样板，用机床的反靠装置来仔细地反靠出一套靠模，凸轮靠模与凸轮轴上存在的凸轮的数量必须是相同的。下图是靠模仿形工艺的示意图[1]
图1-1仿形凸轮轴磨床的工作原理
1-靠模；2-工件；3-砂轮；4-摇架；5-导轮
靠模加工其实存在很多缺陷：比如制造标准母凸轮的工艺相当的复杂、效率非常的低、成本非常的高、精度也低低；工件转速恒定，而凸轮轮廓表面磨削速度相差很大，导致较大的磨削升程误差，质量不稳定[2]；产品更新换代时，需要重新设计和制造母靠模，生产准备周期长，柔性差；因此，便出现了无需靠模的数控磨削机床。
2 现代凸轮磨削加工技术
现代凸轮磨削加工技术如今，发动机性能的提高，凸轮轴作为关键承载运动件也有了很大的改进，凸轮型线也由最开始的圆弧、阿基米德渐开线型，逐渐发展到今天的谐函数曲线型和复合函数曲线型[3]。凸轮轴的加工工艺由原来传统磨削机床发展到高精度铣削、靠模磨法发展到，即数控）磨削。
数控凸轮轴磨削在近十年来有了相当大的发展，国外的 CNC 凸轮轴磨削技
术具有以下6个主要特征：
（1）利用高速磨削技术，而砂轮使用 CBN砂轮，磨削线速度可超过 90；
（2）加工过程取消传统的靠模加工工艺，在一次装夹中能够实现粗磨和精磨，因此具有良好的柔性性；
（3）机床结构简单、加工精度高、质量易于控制，可以加工出传统磨削机床无法加工的曲线、曲面等具有复杂表面的零件。
（4）机床操作者可通过数控程序，用以保证凸轮的表面粗糙度误差在产品允许的公差范围内；
（5）采用无空程磨削加工可大大提高凸轮磨削加工的生产率 ；
NC凸轮磨床的控制系统，一般都使用先进的计算机，可实现人机交互，操作人员只要编好相应的数控程序，NC程序便自动生成，只需机床操作人员执行程序，凸轮的磨削即可马上完成，大大地提高了提高了工作效率。由于计算机有记忆和存储能力，可以将输入的数据和程序存储下来，然后按程序规定的顺序自动执行，从而实现自动化。如果需要磨削不同的凸轮轴，只需把不同的凸轮轴的参数输入到程序中，便可实现生产。
传统磨磨削机床由于缺乏柔性，当被加工对象改变时，调整就会变得非常困难困难、相当的费时费力，有时还难以达到设计要求，因此，不能满足当今社会对磨床产品品种多样化和生产快速化的总体需求。因此，以数控磨床为代表的机电一体自动化化磨床在不久的将来将会大量被应用于各行各业。除此之外，数控磨床还是推行柔性制造单元、柔性制造系统以及算机集成制造系统这三个技术的基础[4]。数控技术己成为装备制造业自动化最为核心的一门技术。
3 国内外凸轮轴磨削的研究现状
在过去的十年中，国内外在凸轮轴的磨削加工工艺方面的研究主要如下种：恒线速度磨削加工工艺、点磨削加工工艺及高速CBN磨削加工工艺的研究。
凸轮轴的磨削方最突出的改进特征就是：采用CBN砂轮进行进行高速和超高速磨削，这两种方法能很好的提高生产的效率和提高被磨削的凸轮轴工件表面的磨削质量，可以得到较高的表面粗糙度质量。在超高速的条件下，在立方氮化硼的应用以及数控技术的发展之后，使高速磨削在技术上才成为一种可能。高速、超高速磨削在德国、欧美和日本等一些汽车发达国家发展迅猛，如日本的早稻田大学、德国的柏林工业大学、美国的加州理工大学等，有的在试验室内完成了磨削线速度为250m/s、350m/s、400m/s 的试验[5]。■
参考文献
[1] 李海国. 现代发动机及关键零部件最新制造技术和应用. 制造技术与机床， 2006， （10）：109-113
[2] 莫葵. 凸轮轴加工关键技术研究. 装备制造技术， 2006， （4）：103-104
[3] 汪学明. 数控凸轮轴磨床的应用与研制概况.磨床与磨削.1993，（2）：32-35
[4] 周延佑. 国产数控系统的特点和机床数控化改造的迫切性，制造技术与机床，1999， （6）
[5] Han Qiushi， Xu Baojie，Wang nongjun.The Constant Grinding Ratio Mathematical Model of the Cam Contour Grinding.Proceeding of International Conference on Ad—vanced Manufacturing Technology.Press of Science，1999， 6.