10/27/2025,光纖在線訊,凸輪軸拋光是發(fā)動機精密加工中的關鍵工序,其核心目的是通過優(yōu)化凸輪軸表面狀態(tài),提升發(fā)動機整體性能、可靠性與使用壽命,具體可從以下 6 個核心維度展開說明:
一.降低表面粗糙度,減少摩擦損耗
    凸輪軸的核心功能是通過凸輪輪廓(桃形結構)?驅動氣門開啟 / 關閉,工作時凸輪與氣門挺柱(或搖臂)為高頻滑動摩擦配合(接觸壓力可達數(shù)百 MPa)。
      
凸輪與挺柱(或搖臂)示意圖
01.砂輪磨前
    凸輪表面可能存在銑削 / 磨削殘留的微小劃痕、毛刺或凹凸不平(粗糙度通常為 Ra 1.6~3.2μm)。
02.拋光前
    凸輪表面粗糙度通常在Ra0.4-0.8μm,表面存在疲勞層,支承率低。
03.拋光后
    使用國瑞升的砂帶表面粗糙度可降至Ra 0.010μm,光滑表面能減少摩擦阻力,避免局部應力集中導致的 “磨粒磨損”,延長凸輪與挺柱的使用壽命(通??商嵘?nbsp;30% 以上)。
      
粗拋前粗糙度
      
精拋后粗糙度
二.優(yōu)化潤滑條件,防止干摩擦失效
    發(fā)動機潤滑系統(tǒng)依賴油膜隔離運動部件(避免金屬直接接觸),而油膜的穩(wěn)定性與表面粗糙度直接相關:
?  粗糙表面會破壞油膜連續(xù)性(油膜易在凹坑處斷裂),導致局部 “干摩擦”,引發(fā)瞬時高溫,造成凸輪表面 “燒結” 或氣門挺柱拉傷。
?  拋光后的光滑表面能形成更均勻、穩(wěn)定的油膜,即使在高轉速(如 8000rpm 以上)或冷啟動(機油黏度高、流動性差)工況下,也能有效隔離摩擦副,降低潤滑失效風險。
三.提升表面硬度與抗疲勞性能
    凸輪軸拋光以采用精密且專業(yè)的拋光機,搭配精密的拋光砂帶進行拋光 ,過程中不僅去除表面缺陷,還會對表層金屬產生 “冷作硬化” 效應。我司拋光機(配件拋光靴、壓塊)在滿足粗糙度要求的同時,有效的控制粗糙度,同時優(yōu)化形位公差。
      
      
國瑞升精密拋光砂帶
?  拋光壓力使凸輪表面金屬晶粒細化,表層硬度可提升 5%~15%(例如從 HRC 58~62 提升至 HRC 60~65),增強抗磨損能力。
?  同時,拋光能消除加工殘留的 “表面拉應力”(銑削 / 磨削時金屬受熱不均產生),轉化為微弱的 “壓應力”,減少凸輪在高頻交變載荷(發(fā)動機工作時凸輪持續(xù)承受氣門彈簧反力)下的 “疲勞裂紋” 風險,避免凸輪輪廓早期崩裂或變形。
四.保證凸輪輪廓精度,確保氣門正時準確性
凸輪的升程、相位角、緩沖段曲線直接決定氣門開啟時間、開度大?。ㄓ绊懓l(fā)動機進排氣效率),加工后若表面存在誤差,會間接改變實際輪廓:
?  例如,銑削殘留的毛刺可能導致 “有效升程偏大”,使氣門開啟過度,與活塞頂碰撞;或局部凹陷導致 “升程不足”,進排氣量減少,發(fā)動機功率下降。
?  拋光通過微量去除材料(通常去除量僅 2-10μm),可修正輪廓微小偏差,確保凸輪實際形狀與設計圖紙一致,保證氣門正時精度,避免怠速不穩(wěn)、動力下降、油耗升高問題。
五.保改善表面清潔度,減少污染物影響
發(fā)動機工作時,若凸輪表面存在加工殘留的金屬碎屑、氧化皮或油污,會隨潤滑油循環(huán)進入其他部件(如曲軸軸承、機油泵),造成:
?  金屬碎屑劃傷精密配合面(如軸瓦)。
?  氧化皮脫落堵塞機油濾芯,導致潤滑系統(tǒng)供油不足。
?  拋光過程中,不僅去除表面缺陷,還會同步清理這些污染物,配合后續(xù)的清洗工序,確保凸輪軸表面清潔度符合發(fā)動機裝配標準。
六.適配高強化發(fā)動機的嚴苛需求
隨著發(fā)動機向 “高功率、高轉速、低排放” 發(fā)展(如渦輪增壓、直噴發(fā)動機),凸輪軸的工作負荷大幅提升:
?  高轉速下,凸輪與挺柱的接觸頻率可達數(shù)千次 / 分鐘,摩擦熱積累更快。
?  高壓縮比發(fā)動機中,氣門彈簧壓力更高,凸輪承受的交變載荷更大。
?  此時,普通加工的凸輪軸難以滿足需求,而拋光后的凸輪軸通過上述 “低摩擦、高耐磨、高精度” 特性,可適配嚴苛工況,例如賽車發(fā)動機的凸輪軸需經過多輪精密拋光,才能承受 12000rpm 以上的高轉速。
總結
    綜合以上,凸輪軸拋光并非 “表面美化”,而是通過優(yōu)化表面微觀狀態(tài)與宏觀精度,直接關聯(lián)發(fā)動機的動力、油耗、可靠性與壽命,是高端發(fā)動機制造中不可或缺的精密工序。