進程優化是如今連續成長和連續適變的機加工廠要完成的根本“操練”。進步國際競爭力、收縮零件加工時間以及“恨不克本日訂貨昨天就生產好”的交貨時間要求他們務必如許做。遺憾的是，優化凸輪軸凸角磨削進程從來沒有起作用和到達預期目標。

   其勝利率在很大程度上依賴于支配員的閱歷及直覺。富裕思考已知機床動態束縛及凸角形狀以發起“大概”加工速率的謀劃機步驟確實存在。然而，依然必要重復舉行許多試驗性磨削，議決被以為是技術熟練的支配員來完成磨削進程。在產生凸角燒傷表象時，某些制造廠家選擇低落砂輪進給增量，其他一些廠家則低落加工速率。這種“單憑感觸”舉行的改明達常會消除磨床燒傷表象，但是卻不肯定會產生議決優化的進程。

   數字式模型制作是一種產品計劃者多年依賴以完成新的計劃和拼裝的優化東西。這種技能越來越多地受到那些想準確和諧其金屬加工進程的制造廠家的青睞。如許的一種可猜測性謀劃機軟件東西，讓他們從某零件上真實往除任何質料之前，在消除某些進程猜測和試湊勞動的環境下，有機遇在調理進程變量后立刻看到結果(富裕舉行“倘若那么”一類的場景模仿)。

   如今有一種用于凸輪軸凸角磨削的數字式模型制作東西已經問世。議決實際猜測磨削進程中產生的熱量、凸角圓周上的位置以及在凸角外貌下到達的深度，這種新式熱模型制作軟件讓現有凸輪軸磨削謀劃機加工速率天生步驟更上一層樓?？梢詮拇舐缘牟噬珗D上立刻辨認出有大概存在標題標地區，并且可以試驗出不會對凸角產生熱虧損的進程變量以確定盡大概最快的加工速率。Landis磨削體系(賓夕法尼亞州Waynesboro市)已經在其Tetra4000凸輪軸磨削分析步驟中增長了如許一種熱模型制作模塊。該步驟可以在公司帶有直線電機砂輪進給驅動的3L CNC凸輪軸凸角磨床上利用。

    這種模型制作東西“定時雨”來得正是時間，由于越來越多的熟練工人已經到了退休年齡。熱模型制作不但優化了凸輪軸磨削進程，同時它還充當了凸輪軸計劃者和制造廠家之間的培訓東西和橋梁。

存在標題標形狀

凸輪軸凸角磨落發起了同心磨削支配中不存在的困難。砂輪和凸角之間的打仗區(也稱打仗弧)隨著砂輪議決凸角圓周差別位置而連續變化。打仗區在相對扁平的側面最大，而在凸輪軸比較圓的基圓和端部則比較小。因此，在側面最大概產生燒傷，各個制造廠家也正是在這里放慢加工速率以防備產生燒傷。但是，操練有素的猜測已經典范地指出了要將加工速率低落到多高的程度。

凸角多少布局也變得越來越紛亂。如今許多滾輪凸輪軸在側面帶有一個凹進式形狀。這種特性，也被稱作負曲率半徑(NROC)，計劃用于優化閥的打開和關閉，以進步發動機功率和低落排放量。但是，它卻帶來了特別的連續變化的打仗區，使得一種業已困難的磨削進程變得乃至越發空中樓閣。別的，新的滾輪凸輪軸比過去的計劃要經歷更高的打仗應力，這意味著務必密切珍視熱毀傷。

凸角磨削平常被分成粗加工和精加工階段，縱然它們是在一個加工循環中產生的。粗加工的目標是往除盡大概多的質料。此時，熱毀傷標題不是很大，由于連續的粗加工采取足以往除前方任何質料毀傷層的砂輪橫向進給深度舉行。但是，在最終的粗加工中，熱毀傷肯定不克云云之深而使得采取較小砂輪橫進給量的精加工進程無法消除它。

參數輸進

在外貌上，對有如凸輪軸磨削這么紛亂的制造進程舉行模型制作操練看起來好像一點都不直觀。但是，它是一種比較大略的輸進已知且已公告的機床、砂輪及冷卻液值的進程。
熱模型制作模塊創建在現有加工速率優化和加快修勻步驟根本上，這種步驟除了質料往除率和凸角升程散布圖外，還思考枯燥的機床性能變量。凸輪軸計劃者以繞凸角圓周每度多少升程的方法提供升程散布圖。磨床制造廠提供機床動態限值諸如砂輪進給加快度和跳動、主軸箱速率和跳動等數據。產生熱模型模塊所必要的三個重要參數為：

Cr值——這種議決閱歷得出的數值代表了砂輪的質料往除本領，與凸輪軸質料及砂輪質料和聯合劑(立方氮化硼即CBN材質，采取陶瓷聯合劑的砂輪是當前用于磨削凸輪軸最常用的砂輪)的類別相關。這些Cr值從機床力及功率丈量值中推導出來?！癈”分量表現磨粒密度(磨料與聯合劑之比)，“r”表現砂輪外貌拓撲布局(刮痕寬度對刮痕深度)。

熱分派常數——這是進進零件的熱能與冷卻液帶走的熱量之間的百分比。熱分派常數對油和水基冷卻液分別是差別的。

進給增量——這是砂輪每刀切進凸角的深度(通常在砂輪/凸角打仗區最小的端部位置最小)，并且對粗加工和精加工分別差別。砂輪不因此螺旋方法漸漸進給到增量深度，而是直接進給到該增量值并且在整個凸角周圍將保留這個深度。該進給增量平常對粗加工循環要大于精加工循環，并且它直接與質料往除率相干。

溫度信息

熱模型產生的顏色弧線圖有兩種。一種呈現實際凸角外形，帶有呈如今凸輪軸轉一圈時凸角外貌下熱散布的色溫帶(見圖1)。朝凸角中央的溫度峰值表現產生標題標地區。

圖1：該弧線圖采取用于凸輪軸磨削的熱模型制作軟件天生。圖中呈現了凸角圓周在磨削進程中有大概產生熱毀傷的位置。

另一個弧線圖以凸輪軸旋轉(單位：度)與外貌深度之間的干系表現溫度散布。這種圖表現種種溫度在凸角圓周某特定點都到達什么樣的深度(圖2表現的是凸輪軸轉一圈時這種圖的一個實例)。

圖2：此圖呈現了砂輪在凸角上切一刀時，產生的熱量、到達的深度、在凸角圓周上特定點的凸角外貌情況。

平常地，要繪制整個磨削循環以用于分析，包括粗加工和精加工(軟件可以制作凸輪軸最多轉20圈的模型)。由基準數據證明加工進程應該保留在什么樣的溫度水準和穿透深度，具體環境依據凸輪軸質料而定。在評價了熱量和穿透深度后，可以對參數舉行調理并確定精磨循環以確保往掉過去的任何熱毀傷層。

對付帶凹進形狀的凸輪軸，將對兩個磨削循環制作模型。一個模型將針對采取大直徑砂輪對整個凸角外形的粗加工，另一個針對用小直徑(平常為凹進直徑的80%)砂輪對凹進形狀舉行精加工和磨削。為了在一臺磨床上既完成粗加工又完成精加工進程，必要一臺帶有利用小砂輪的副主軸的機床。

最新的凸輪軸計劃在凸角的側面具有凹進形狀。這些形狀通常是在一臺采取副主軸的機床上加工的，副主軸利用比主主軸用于粗加工凸角形狀的砂輪要小的砂輪。對粗加工及二次精加工/凹進形狀磨削支配都天生熱模型。

差別工程專業之間的橋梁

凸輪軸磨削的熱模型制作可以救助計劃和制造工程師聯手形成優化的凸輪軸計劃和制造進程。制造工程師的重要珍視點是生產率、生產量和質量——即怎樣盡快加工出合格的零件。凸輪軸計劃工程師務必根據凸輪軸負載環境而決定質料類別和凸角形狀。冶金專業人士也大概參加這個進程，他重要體貼剩余應力以及在磨削進程中產生的熱量。借助熱模型制作，制造工程師可以對新的凸輪軸計劃制作模型，并向計劃者和冶金專業人士報告該模型所猜測的在磨削進程中將產生的表象，以及根據質料和計劃這一點是否可以接納等。

熱模型制作還可以用作凸輪軸磨削進程的培訓東西。比方，在開辟這種模型制作軟件之前，人們一概以為加工速率對凸角燒傷和裂紋具有最大的影響，這便是為什么通常它是要變化的第一變量。已經確定，與砂輪特性和砂輪進給增量深度相比，加工速率實際上是最不敏捷的參數之一。

這種熱模型制作技能還可以用于救助辨認進程變量沒有變化卻開始出現磨削燒傷或裂紋的標題。一個實例是有一個制造廠家不測地接到一批硬度值超過預計的凸輪軸。在好像無緣無端地產生標題時，在聲稱已經淬硬至60 Rc的凸輪軸凸角上舉行熱模型制作。制作出來的模型證明不該該產生處理標題，因此接著舉行了質料硬度試驗。這些試驗顯現出新的一批凸輪軸實際硬度為65 Rc。一旦測定這一點，又天生了第二個熱模型，并得出了針對一批硬度更高的凸輪軸新的加工速率。

曲軸曲拐磨削是應用熱模型制作技能的另一個進程。熱模型制作還在同心直徑的無心磨削方面接納試驗。與凸輪軸磨削一樣，這種模型制作本領不會完全消除測試磨削進程，但它確實提供了大大低落試驗磨削次數并以更科學的方法開辟優化的凸角磨削進程的機遇。

sabir:凸輪軸加工的相關定義

升程(Lift) — 隨動件與凸輪凸角相打仗舉行直線活動的總量。
端部(Nose)—凸輪軸的尖端，隨動件升程最大處。
基圓(Base circle)—凸角大將零升程轉達給隨動件的地區。
側面(Flank)—凸輪軸上引導至并離開凸輪軸端部的大抵扁平局部。正是在該地區，砂輪和凸角的打仗面積到達最大，最大概產生磨床燒傷。
NROC — 負曲率半徑的縮寫，它是某曲軸側面中一個凹進的形狀。該圓弧的中央位于凸角外側。
凹進形狀(Re-entrant profile) — NROC的另一個叫法。
加工速率(Work speed) — 凸輪軸在磨削中的自旋速率。
橫向進給量(Infeed)—砂輪每刀進進凸輪軸凸角的直線量(增量)。
CBN—立方氮化硼的縮寫，它是凸輪軸磨削最常用的砂輪磨料。
轉拉(Turn broaching)— 粗加工凸角形狀的一種工序，采取圓周帶許多刀片的大直徑切削輪在精磨前粗切凸角形狀。
綠色磨削(Green grinding)— 從圓棒料上磨削凸角形狀的進程。新的砂輪技能正使得該技能成為轉拉工藝的競爭敵手。
打仗弧(Arc of contact)— 砂輪和凸輪軸凸角之間的打仗區。該打仗區對基圓、側面、NROC及端部各不雷同。
當量直徑(Equivalent diameter)— 表現打仗弧的一個值，從砂輪直徑以及連續變化的加工(凸角)直徑中推導而來。