一种凸轮轴表面激光加工方法

摘要

本发明为一种凸轮轴表面激光加工方法。本发明利用聚焦激光束具有等效加工深度的特性，将凸轮的非圆异形轮廓曲线转化为若干同心圆弧的组合，对转化轮廓的激光加工与对原有凸轮轮廓的激光加工具有等同效果。本发明最终的有益效果是，将凸轮轴表面激光加工设备轴数（自由度）要求由四轴降低至三轴，且能够对凸轮轴任意位置加工，使得装置的复杂性、制造成本和编程难度大大降低。本专利方法尤其适用于对激光入射角度、加工质量一致性要求高的激光加工工艺。

主权项

一种凸轮轴表面激光加工方法，其特征在于，对凸轮轴（6）上单个凸轮的加工包括如下步骤：划分轮廓，将凸轮的轮廓曲线按基圆轮廓和升程轮廓进行划分；定带宽，确定等效加工范围带（3）宽度；所述等效加工范围带（3）宽度为激光头（14）至被加工表面距离存在的可波动范围，在该可波动范围内的激光加工是等效的；轮廓转化，在等效加工范围带（3）内将凸轮的升程轮廓转化为与基圆同心的若干圆弧；所述轮廓转化的方法为：在凸轮轮廓图上作等效加工范围带（3），凸轮轮廓处在等效加工范围带（3）中线位置；作与基圆同心的多个简化圆弧（4），所述简化圆弧（4）均位于等效加工范围带（3）内；相邻简化圆弧（4）的圆心角不重叠分布，所有简化圆弧（4）的圆心角之和等于升程轮廓开角；升程轮廓开角为升程轮廓曲线两端点与基圆圆心所连线段的夹角；基圆轮廓和上述简化圆弧（4）组成等效加工轮廓；记录所有简化圆弧（4）信息，简化圆弧（4）信息包括：圆弧半径和圆弧圆心角；等效加工，以等效加工轮廓为对象进行激光加工，加工初始状态满足：激光头（14）端面至凸轮表面的法向距离为特定值，激光束法向入射凸轮表面并过基圆圆心，凸轮轴（6）的旋转中心轴为基圆圆柱的中心轴。