内孔 -完成
模块五钻、车圆柱孔
第一节内孔车刀的刃磨
一、实习教学要求
1.了解内孔车刀的种类和几何角度。
2.掌握内孔车刀的刃磨步骤几方法。
3.懂得内孔车刀刃磨时的注意事项。
二、相关工艺知识
不论锻孔、铸孔或经过钻孔的工件，一般都很粗糙，必须经过镗削等加工后才能达到图样的精度要求。
车内孔需要内孔车刀，其切削部分基本上与外圆车刀相似。只是多了一个弯头而已。
根据刀片和刀杆的固定形式，内孔车刀分为整体式和机械夹固式：
1.整体式内孔车刀
整体是内孔车刀一般分为高速钢和硬质合金两种。高速钢整体式内孔车刀，刀头、刀杆都是高速钢制成。硬质合金整体式内孔车刀，只是在切削部分焊接上一块合金刀头片，其余部分都是用碳素钢制成，见下图：
图5-1 整体式内孔车刀
2.机械夹固内孔车刀
机械夹固内孔车刀由刀排、小刀头、紧固螺钉组成，其特点是能增加刀杆强度，节约刀杆材料，即可安装高速钢刀头，也可安装硬质合金刀头。使用时可根据孔径选择刀排，因此比较灵活方便。
图5-2 机械加固式内孔车刀
根据主偏角分为通孔内孔车刀和盲孔内孔车刀
1.通孔内孔车刀
其主偏角取45０—75０，副偏角取10０—45０，后角取8０—12０。为了防止后面跟孔壁摩擦，也可磨成双重后角。
2.盲孔内孔车刀
其主偏角取90０—93０，副偏角取3０—6０，后角取8０—12０。
3.内孔车刀卷屑槽方向的选择
当内孔车刀的主偏角为45０—75０，在主刀刃方向磨卷屑槽（图5-4），能使其刀刃锋利，切削轻快，在切削深度较深的情况下，仍能保持它的切削稳定性，故适用于粗车。如果在副刀刃方向磨卷屑槽（图5-3a），在切削深度较浅的情况下，能达到较好的表面质量。
当内孔车刀的主偏角大于90０，在主刀刃的方向磨卷屑槽（图5-3b），它适宜于纵向切削，但切削深度不能太深，否则切削稳定性不好，刀尖容易损坏。如果在副刀刃方向磨卷屑槽（图5-3c），它适宜于横向切削。
a）b）c）
图5-3 内孔车刀刃磨卷屑槽
三、看图确定内孔车刀刃磨步骤（图5-4）
图5-4 内孔车刀刃磨练习
刃磨步骤：
序号工序名称工序内容
1 粗磨前面。1．磨去前刀面焊渣。
2．将前刀面磨平。
2 粗磨主后面。1．磨去主后面焊渣。
2．磨出主后角控制在＜8°
3 粗磨副后面。1．磨去副后面焊渣。
2．磨出主后角控制在＜3°
4 精磨前面1．将前刀面轻轻接触砂轮的圆角，以便磨出前角。
2．磨出前角，一般为0o—15o。
后角一般为8°～12°
5 精磨主后面、副后
面。
6 修磨刀尖圆弧先将刀尖磨尖，然后将刀尖轻轻在砂轮上磨出R0.4～0.8的圆
弧
四、注意事项
1．刃磨卷屑槽前，应先修整砂轮边缘处成为小圆角。
2．卷屑槽不能磨得太宽，以防镗孔时排屑困难。
3．刃磨时注意带防护眼镜。
思考练习
1. 内孔车刀的刃磨步骤？
2. 内孔车刀的几何参数选择及刃磨？
第二节钻孔
一、实习教学要求
1．了解钻头的装拆方法和钻孔方法。
2．懂得切削用量的选择和冷却液的使用。
3．了解钻孔时容易产生废品的原因及防止方法。
4．钻孔精度要求达到IT12级，径向跳动在0.3mm之内。
二、相关工艺知识
1．麻花钻的选用
对于精度要求不高的内孔，可以选用钻头直接钻出，不再加工。而对于精度要求较高的内孔，还需要通过车削等加工才能完成。这时在选用钻头时，应根据下一道工序的要求，留出加工余量。
选择麻花钻的长度，一般应使钻头螺旋部分略长于孔深。钻头过长，刚性差，钻头过短排屑困难。
2.麻花钻刃磨对钻孔质量的影响
（1）麻花钻的两条主切削刃必须对称，并使横刃斜角为55°（见图5-5a），否则会使钻出的孔径扩大（图5-5c）。
（2）麻花钻顶角必须对称。当顶角不对称钻削时，只有一个切削刃切削，而另一个切削刃不起作用，两边受力不平横，会使钻出的孔扩大和倾斜(图5-5b)。
a) b) c)
图5-5 钻头刃磨对加工的影响
2．钻头的安装
直柄麻花钻用钻夹头装夹，再将钻夹头的锥柄插入尾座锥孔。锥柄麻花钻可直接或用莫氏变径套过渡插入尾座锥孔。
3．钻孔方法
（1) 钻孔前先将工件平面车平，中心处不许有凸头，以利于钻头正确定心。
（2）找正尾座，使钻头中心对准工件旋转中心，否则可能会扩大钻孔直径和折断钻头。
（3）用细长麻花钻钻孔时，为防止钻头产生晃动，可以在刀架上加以挡铁，支持钻头头部，帮助钻头定中心（图5-6）。其方法是：先用钻头钻入工件平面（少量）然后摇动中滑板移动挡铁支顶，见钻头逐渐不晃动时，继续钻削即可。但挡铁不能把钻头支过中心，否则容易折断钻头。当钻头已正确定心时，挡铁即可退出。
（4）用小麻花钻钻孔时，一般先用中心钻定心，再用钻头钻孔，这样钻孔，同轴度好。
图5-6 用挡铁支顶钻头
（5）钻不通孔时需要控制孔的深度，具体可按下述方法操作：开动机床，摇动尾座手轮，当钻尖开始切入工件端面时，用钢直尺量出尾座套筒的伸出长度，那么钻不通孔的深度就应该控制所测伸出长度加上孔深。或者通过尾座手轮摇动圈数计算，尾座手轮每转一圈，尾座套筒移动5mm。
三、看图确定钻孔加工步骤（图5-7）
图5-7 钻孔练习
加工步骤：
序号工序名称工序内容
1 粗精车端面 1.三爪自定心卡盘夹持，工件伸出长度50mm ，找正夹紧，各车
刀对准中心，装夹牢靠。
2.粗精车端面，用端面车刀将端面车平，达到表面粗糙度要求。
2 粗车粗车φ38.5mm，长度35mm。
3 精车1．精车外圆至φ380
-0.05
mm尺寸，长度35mm。
2．倒角倒钝去毛刺。
4
钻孔1．选用麻花钻φ18mm，钻孔长度35mm。
2．钻头的装夹，若钻头锥柄小而尾座锥孔大时，可使用过渡套筒安装。
3．找正尾座，使钻头中心对准工件旋转中心，否则可能会扩大钻孔直径和折断钻头。
4．为保证钻孔深度，可采用刻线痕法。
5．钻孔时，应加冷切液，防止因钻头发热而退火。
6．选择主轴转速250r/min
7．双手摇动手轮，进给应缓慢均匀约为f选0.15～0.35mm/r。8．必须经常退出排屑，否则会因铁屑堵塞而使钻头“咬死”或折断。
5 切断切断并保证长度30mm。
6 检查检检查工件各尺寸是否合格
四、注意事项
1.将钻头装入尾座套中，找正钻头轴线与工件旋转轴线相重合，否则会使钻头折断。
2.钻孔前，必须将端面车平，中心处不允许有凸台，否则钻头不能自动定心，会使钻头折断。
3.当钻头刚接触工件端面和通孔快要钻穿时，进给量要小，以防钻头折断。
4.钻削钢料时必须浇注充分切削液，使钻头冷却。钻削铸件时可不用切削液。
五、钻孔废品分析
钻孔时产生废品的主要原因是孔歪斜和孔扩大，产生原因及预防措施见表5-1。
表5-1 钻孔时产生废品的原因及预防措施
废品种类产生原因预防措施
孔歪斜1.工件端面不平或与轴线不垂直 1.钻孔前车平端面，中心不能有凸台
2.尾座偏移 2.调整尾座轴线与主轴轴线同轴
3.钻头刚性差，初钻时进给量过
大
3.选用较短的钻头或用中心钻先钻导向孔；
初钻时进给量要小，钻削时应经常退出钻头
消除切屑后再钻
4.钻头顶角不对称 4.正确刃磨钻头
孔直径扩大1.钻头直径选错 1.看清图样，仔细检查钻头直径
2.钻头主切削刃不对称 2.仔细刃磨，使两主切削刃对称
3.钻头未对准工件中心 3.检查钻头是否弯曲，钻夹头、钻套是否装
夹正确
第三节车直孔
一、实习教学要求
1. 懂得内孔车刀的正确装夹和粗、精车切削用量的选择。
2. 掌握内孔的加工方法和测量方法。要求在本课题结束时达到如下要求：
（1）用塞规测量，达到图样要求。
（2）用内径百分表测量，达到图样要求。并掌握内径百分表的安装，校正和使用。
二、相关工艺知识
1. 内孔车刀的装夹
(1) 内孔孔车刀安装时，刀尖应对准工件中心或略高一些，这样可以避免内孔车刀受到切削压力下弯产生扎刀现象，而把孔车大。
(2) 内孔车刀的刀杆应于工件轴心线基本平行，否则车到一定深度后，刀杆后半部分与工件孔壁相碰。
(3) 为了增加内孔车刀刚性，防止振动，刀杆伸出长度尽可能短一些，一般比工件孔深长5---10mm。
(4) 为了确保车孔安全，通常在车孔前把车刀在孔内试走一遍，这样才能保证车孔顺进行。
图5-8 内孔车刀的安装
2. 关键技术
车孔的关键技术是解决内孔车刀的刚性和排屑问题。
(1) 增加内孔车刀的刚性可采取以下措施：
尽量增加刀柄的截面积。
尽可能缩短刀柄的伸出长度。
(2) 解决排屑问题
主要是控制切屑的流出方向。精车时要求切屑流向待加工表面（前排屑）。为此，
采用正刃倾角的内孔车刀。
3. 车直孔的方法
直孔车削基本上与车外圆相同，只是进刀和退刀方向相反。粗车和精车内孔时也要进行试切和试测，其试切方法与试切外圆相同。即根据径向余量的一半横向进给，当车刀纵向切削至2mm左右时纵向退出车刀（横向不动），然后停车试测。反复进行，直至符合孔径精度要求为止。
4. 切削用量的选择
切削时，由于内孔车刀刀尖先切入工件，因此其受力较大，再加上刀尖本身强度差，所以容易碎裂，其次由于刀杆细长，在切削力的影响下，吃刀深了，容易弯曲振动。我们一般练习的孔径在20---50mm之间，切削用量可参照以下数据选择：
粗车：n 400---500转/分精车：n 600---800转/分
f 0.2---0.3mm f 0.1mm左右
a p1---3mm a p 0.3mm左右
5. 孔径测量
测量孔径尺寸，通常用内卡钳、塞规和内径百分表。目前对于精度较高的孔径都用内径表测量。
(1) 用塞规测量
塞规由通端1，止端2和柄3组成（见图5-9），通端按孔的最小极限尺寸制成，测量时应塞入孔内。止端按孔的最大极限尺寸制成，测量时不允许插入孔内。当通端塞入孔内，而止端插不进去时，就说明此孔尺寸是在最小极限尺寸与最大极限尺寸之间，是合格的。
↗1 ↗3 ↗2
图5-9 塞规
(2）用内径百分表测量
①．内径表的安装校正：在内径测量杆上安装表头时，百分表的测量头和测量杆的接触量一般为0.5 mm左右；安装测量杆上的固定测量头时，其伸出长度可以调节，一般比测量孔径大0.5mm左右，（可以用卡尺测量）；安装完毕后用千分尺来校正零位。
②．内径表的使用与测量：内径百分表和百分尺一样是比较精密的量具，因此测量时先用卡尺控制孔径尺寸，留余量0.3---0.5毫米时再使用内径百分表；否则余量太大易损坏内径表。测量中，要注意百分表的读法，长指针逆时针过零为孔小，逆时针不过零为孔大。测量中，内径表上下摆动取最小值为实际。
图5-10 内径表的安装与使用
三、看图确定加工步骤（图5-11）
图5-11车直孔练习
加工步骤：
序号工序名称工序内容
1 粗精车端面1．三爪自定心卡盘夹持工件外圆，垫铜皮找正夹紧
2．粗精车端面，用端面车刀将端面车平倒角，保证表面粗糙度。
2 粗车内孔粗车至尺寸φ21.5mm
3 精车内孔
精车至尺寸φ220 -0.025mm，倒内角1×45°。
4 调头1．轻夹工件外圆或垫铜皮，伸出约5mm车端面，保证总长。2．倒角1×45°。
5 检查检检查合格后取下工件。
四、注意事项
1．加工过程中注意中滑板退刀方向与车外圆时相反。
2．用塞规测量时，应保持孔壁清洁，否则会影响塞规测量。
3．用塞规测量孔径时，塞规不能倾斜，以防造成孔小的错觉，把孔车大。相反，在孔小的时候，不能用塞规硬塞，更不能用力敲击。
4．在孔内取出塞规时，应注意安全，以防与内孔车刀碰撞。
5．用内径表测量前，应首先检查内径表指针是否复零，再检查测量头有无松动、指针转动是否灵活。
6．用内径表测量前，应先用卡尺测量，当余量为0.3—0.5mm左右时才能用内径表测量,否则易损坏内径表。
7．精车内孔时，应保持车刀锋利。
8．要求学生根据余量大小合理分配切削深度，力争快准。
思考练习:
1．通孔车刀与外圆车刀有什么区别?
2．车孔的关键技术是什么？怎样改善车孔刀的刚性？
第四节车台阶孔
一．教学要求
1. 了解台阶孔的作用和技术要求。
2. 掌握加工台阶孔的步骤和方法。
3. 能使用塞规或内径表测量内孔。
4. 能分析车孔时产生废品的原因及防止方法。
二．相关工艺知识
1. 内孔刀的装夹
车台阶孔时，内孔车刀的装夹除了刀尖应对准工件中心和刀杆尽可能伸出短些外，内偏刀的主刀刃应和平面成3°～5°的夹角（图5-12），并且在车削内平面时，要求横向有足够的退刀余地。
2. 车台阶孔的方法
1．车削直径较小的台阶孔时，由于直接观察比较困难，尺寸不易掌握，所以通常采用先粗、精车小孔，在粗、精车大孔的方法进行。
2．车削大的阶台孔时，在视线不受影响的情况下，通常采用先粗车大孔和小孔，再精车大孔和小孔的方法进行。
3．车削孔径大、小相差悬殊的阶台孔时，最好采用主偏角850左右的车刀先进行粗车，留余量用内偏刀精车至尺寸。因为直接用90°偏刀车削，进刀深度不可太深，否则刀尖容易损坏。其原因是刀尖处于刀刃的最前列，切削时刀尖先切入工件，因此其承受力最大，加上刀尖本身强度差，所以容易碎裂。其次由于刀杆细长，在纯轴向抗力的作用下，进刀深了容易产生振动和扎刀。
4．控制长度的方法：粗车时采用刀杆上刻线做记号及使用床鞍刻度盘的刻线来控制，或安放限位铜片（图5-13）。精车时使用钢尺、深度尺配合小滑板刻度盘的刻线来控制。
图5-12 内孔刀的装夹要求图5-13控制长度的方法
三、看图确定加工步骤
倒角1X45°
图5-14车台阶孔练习
加工步骤： 序号
工 序 名 称 工 序 内 容 1 粗精车端面 1．三爪自定心卡盘夹持，工件伸出长度50mm ，找正夹紧，各
车刀对准中心，装夹牢靠。
2．粗精车端面，用端面车刀将端面车平，达到表面粗糙读要求。
2
粗车外圆 粗车φ37.5mm 外圆，长度35mm 。 3 精车外圆 1．精车外圆至φ380 -0.05mm 尺寸，长度35mm 。
2．倒角倒钝去毛刺
4 钻孔 1．选用麻花钻φ18mm ，钻孔长度35mm 。
2．钻头的装夹，若钻头锥柄小而尾座锥孔大时，可使用过渡套
筒安装。
3．找正尾座，使钻头中心对准工件旋转中心，否则可能会扩大钻
孔直径和折断钻头。
4．为保证钻孔深度，可采用刻线痕法。
5．钻孔时，应加冷切液，防止因钻头发热而退火。
6．选择主轴转速250r/min
7．双手摇动手轮，进给应缓慢均匀约为f 选0.15～0.35mm/r 。
8．必须经常退出排屑，否则会因铁屑堵塞而使钻头“咬死”或折
断。
5
粗车内孔 粗车φ19.5孔。 6
精车内孔 精车φ20+0.02 0mm 孔至尺寸 7
粗车内孔 粗车φ27.5mm ，长度9.8mm 。 8
精车内孔 精车φ28+0.02 0mm ，长度10+0.05 0mm ，倒角1×45°。 9
切断 切断并保证长度30mm 10
调头 1．轻夹工件外圆或垫铜皮，伸出约5mm 车端面，保证总长。 2．倒角倒钝去毛刺 11 检查 检查合格后取下工件。
四、注意事项
1. 要求内平面平直，孔壁与内平面相交处清角，并防止出现凹坑和小台阶。
2. 孔径应防止喇叭口和出现试刀痕迹。
3. 用内径表测量前，应首先检查整个测量装置是否正常，如固定测量头有无松动，百分表是否灵活，指针转动后是否能回到原来位置，指针对准的“零位”是否走动等。
4.调头装夹时应轻夹或垫铜皮，防止装夹过紧把外圆表面夹伤。
第五节 车平底孔
一、教学要求
1. 了解平底孔的技术要求。
2. 掌握平底孔的车削方法。
二、相关工艺
平底孔的技术要求是：底面平整、光洁、无凸头和凹坑。其操作技能要比通孔、台阶孔
车削更难些。
1. 内孔车刀的选择和装夹
平底孔车刀的刀尖跟刀杆外侧的距离a应小于内孔半径R（图5-14），否则切削时刀尖还未车至工件中心，刀杆外侧已与孔壁相撞。
平底孔车刀切削部分的角度和装夹与台阶孔车刀相同，但刀尖的高低，必须严格的对准工件旋转中心，否则地平面无法车平。
图5-15平底孔车刀
2．车平底孔的方法
（1）选择比孔径小2mm的钻头进行钻孔，其钻孔深度，从麻花钻顶尖量起，并在麻花钻上刻线痕作记号。
（2）车平底孔和粗车孔成形（留精加工余量），然后再精车内孔及底平面至图样尺寸要求。
三、看图确定加工步骤
图5-16平底孔练习
加工步骤：
序号工序名称工序内容
1 粗精车端面1．三爪自定心卡盘夹持，找正夹紧，各车刀对准中心，装夹牢靠。
2．粗精车端面，用端面车刀将端面车平，达到表面粗糙读要求。
2 钻孔1．选用麻花钻φ18mm，钻孔长度30mm。
2．钻头的装夹，若钻头锥柄小而尾座锥孔大时，可使用过渡套筒
安装。
3．找正尾座，使钻头中心对准工件旋转中心，否则可能会扩大钻
孔直径和折断钻头。
4．为保证钻孔深度，可采用刻线痕法。
5．钻孔时，应加冷切液，防止因钻头发热而退火。
6．选择主轴转速250r/min
7．双手摇动手轮，进给应缓慢均匀约为f选0.15～0.35mm/r。
8．必须经常退出排屑，否则会因铁屑堵塞而使钻头“咬死”或折
断。
3 粗车内孔粗车φ19.5孔。
4 精车内孔
mm孔及底平面至尺寸要求
精车φ20+0.02
5 倒角孔口倒角1X45°
6 检查检查合格后取下工件。
珩磨缸孔网纹工艺技术
缸孔的平台网纹珩磨工艺 图1 缸孔珩磨自动线 箱体零件的孔加工是复杂与关键并存的工艺，近年来,平台网纹珩磨在汽油机缸体缸孔精加工中获得了广泛应用，保证了可靠的精度和性能，并且提高了加工效率，降低了成本。 汽车发动机缸体的缸孔与缸盖、活塞组成燃烧室，承受燃气燃烧的爆发压力和冲击，既要耐高温、高压和高温冲击负荷，又要为活塞高速往复运动提供基准，良好定位，准确导向。因此缸孔与活塞之间，配合间隙要合理，摩擦力要小。为此，要求缸孔表面粗糙度要低，缸孔尺寸精度要高，形状精度和位置精度要好。 为保证缸孔能满足上述要求，具备必要的性能，迫切需要良好可靠的缸孔精加工手段。近年来，平台网纹珩磨在汽油机缸体缸孔精加工中获得了越来越广泛地应用，因此，我们也将平台网纹珩磨用于缸孔精加工。 平台网纹珩磨的优点
所谓平台网纹珩磨，就是通过珩磨在缸孔表面形成细小的沟槽，这些沟槽有规律地排列形成网纹，并由专门的珩磨工艺削掉沟槽的尖峰，形成微小的平台。平台网纹珩磨在缸孔表面形成的这种特殊结构有如下优点： 1.微小的平台增加了接触面积，削掉尖峰，消除了表面的早期快速磨损，提高了表面的耐磨性。 2.细小的沟痕形成良好的储油空间,并在缸孔表面形成良好的油膜，降低了缸孔表面与活塞及活塞环的摩擦，因而可以使用低摩擦力的活塞环。 3. 细小的沟痕形成良好的储油空间,减小了机油的散失，进而降低了机油消耗。 4.珩磨后在缸孔表面形成了无数微小的平台，增加了缸孔与活塞及活塞环的接触面积，加大了缸孔表面的支撑度，减少了缸孔的初期磨损，因此减少了缸孔的磨合时间，甚至不用磨合。 平台网纹珩磨工艺 平台网纹珩磨的基本工艺为：粗珩→精珩→平台珩。 粗珩：消除前工序的加工痕迹，提高孔的形状精度，降低孔的表面粗糙度，为精珩做好准备。 精珩：更换珩磨油石，进一步提高孔的尺寸精度、形状精度、降低表面粗糙度，在缸孔表面形成均匀的交叉网纹。 平台珩：更换油石，去除沟痕波峰，形成平台表面，提高缸孔表面的支撑率。平台珩去掉表面波峰形成平台即可，加工余量较小，最好与精珩磨一次安装加工完成，否则重复定位误差将破坏平台珩磨精度。
浅谈缸孔平台珩磨(一类参照)
浅析缸孔平台珩磨技术 吴勤 （东风本田发动机有限公司，广州510700） 摘要：本文从珩磨的原理、评价平台珩磨的各种参数以及影响平台珩磨加工质量的因素三个方面介绍了平台珩磨在缸孔加工领域上的应用。 关键词：平台珩磨、粗糙度、缸孔加工、油石 1、前言 这几年来，汽车行业在我国的蓬勃发展大家有目共睹。汽车在国内的人均保有量越来越大。全国各汽车公司之间的竞争更是越演越烈。怎样才能脱颖而出赢得市场是他们首要关心的问题。另一方面，随着人们环保意识的提高，加上油价攀升等众多因素的影响，购车群体对汽车的经济性、环保性越来越重视。改善发动机加工工艺、降低发动机的油耗及尾气排放是汽车赢得市场的重大突破口。 影响发动机的油耗和尾气排放的因素是很多的，其中一个重要的影响因素是发动机气缸与活塞环这对摩擦副的工作状况。润滑油对活塞环与气缸壁之间的工作状况起着决定性的影响。如果气缸壁的润滑油过多，在高温高压的情况下润滑油很容易燃烧而产生废气，使排放超标；相反如果气缸壁的润滑油过少，会大大增加活塞环对气缸壁的摩擦，降低发动机的效率，增加油耗，还会影响燃烧室的密封性能，增加废气的排放；甚至还有可能出现拉缸的现象。所以控制气缸壁的储油能力对发动机的性能有着重要的影响，这样发动机气缸壁的表面质量就显得尤为重要了。传统的发动机气缸壁的加工工艺已经很难对其表面质量作进一步的改善了，有必要研究和开发新型的发动机气缸壁的加工方法。平台珩磨是国内新型的发动机气缸精加工方法，它能在气缸壁形成良好的表明网纹，使气缸壁在拥有较高的承载率的同时还具有较好的储油能力，大大提高发动机的性能。平台珩磨的表面微观轮廓如下图所示： 2、珩磨的原理 珩磨是利用安装在珩磨头圆周上的多条油石，由张开机构将油石沿径向张开，使其压向工件孔壁，以便产生一定的面接触。同时使珩磨头旋转和往复运动，零件不动；或者珩磨头只作旋转运动，工件往复运动从而实现珩磨。 珩磨时，油石上的磨粒以一定的压力、较低的速度对工件表面进行磨削、挤压和刮擦。油石作旋转运动和上下往复运动，使油石上的磨粒在孔表面所形轨迹成为交叉而又不重复的网纹。与内孔磨削相比，珩磨参加切削的磨粒多，加在每粒磨粒上的切削力非常小，珩磨切速低，仅为砂轮磨削速度的几十份之一，在珩磨过程中又旋转加大量的冷却夜，使工件表面得到充分的冷却，不易烧伤，加工变形层薄，故能得到很理想的表面纹理。 珩磨头与机床采用浮动连接，这样能减少机床静态精度对珩磨精度的影响。还能保证余量均匀，但也决定了珩磨不能修正被加工孔的轴线位置度误差。由于油石很长，珩磨时工件的突出部分先与油石接触，接触压力较大，使突出部分很快被磨去，直至修正到工件表面与沙条全部接触，因此珩磨能修正前道工序产生的几何形状误差和表面波度误差。 珩磨的切削分为定压切削和定量切削两种。定压进给中进给机构以恒定的压力压向孔壁，共分三个阶段： 第一个阶段是脱落切削阶段，这种定压珩磨，开始时由于孔壁粗糙，油石与孔壁接触面
珩磨油石基础知识
珩磨油石基础知识 过去的几十年里，在机械制造行业中，磨削工艺得到了非常广泛的应用，随着零件精度地不断提高，外圆内孔研磨和珩磨等精加工工艺越来越多被各种零件的制造商采用，因此， 要比较好地完成珩磨加工，选择合适的磨料是非常重要的，磨料选择的一个基本准则就是磨料的硬度要高于被加工材料的硬度。 自然界中最坚硬的材料为金刚石，以下依次为氮化硼、碳化硼、碳化硅、氧化铝、天然刚玉、黄玉和石英，其中金刚石、立方氮化硼、碳化硅和氧化铝磨料是最为常用的，图为这四种磨料在硬度上的排列顺序。 淬火后硬钢的硬度值没有显示在本图中，一般为1600。 金刚石、立方氮化硼称为超级磨料；氧化铝、碳化硅称为普通磨料（或传统磨料）。 首先介绍的是氧化铝磨料，氧化铝磨料是从矾土中通过化学方法提炼出来的，大块的氧化铝用机械进行破碎，破碎后的颗粒按照粒度和形状标准严格分级。按照纯度和颗粒形状的不同主要分为四种： 白色氧化铝：氧化铝的含量99%，外形比较尖锐，晶体间结合力比较弱，脆性比较高。由于这些特点，白色氧化铝磨料比较适合磨削碳含量较高的硬钢和热敏感度较高的合金钢，硬度HRC62以上，能够得到比较好的切削性能和好的孔形，但是白色氧化铝磨损也是非常快速的。白色氧化铝还能够应用于不同铸铁缸体的精加工，应用机理是利用白色氧化铝锋利的切削刃，在较低的切削力下产生比较好的切削效果，获得良好的孔形精度，减少由于铸件内壁不均匀导致的珩磨中不规则的零件变形。 紫色氧化铝：含94-97%氧化铝和1.5%铬，晶体形状平整一点，同时由于铬的存在晶体间结合力有了增强，所以有一定耐磨性。紫色氧化铝磨料并不常用。非常适用于HRC60左右碳钢合金钢零件的珩磨。 红色氧化铝：92%-96%氧化铝加入3%的铬烧制而成，晶体形状较规则，脆性降低，耐磨性增强，比白色氧化铝更坚硬，切削能力有所下降。 棕色氧化铝：96%氧化铝，棕色是因为除氧化铝外其他成分如Na、K等，晶体形状规则，晶体组织坚硬脆性很低，适用于大多数钢材料重型零件的重负载条件下大余量珩磨，也适用
气缸孔珩磨技术简介
摘要 气缸是内燃机重要零件之一，它与活塞、气缸盖等组成燃烧室。燃料在气缸内部燃烧，膨胀的气体推动活塞往复移动，通过连杆驱动曲轴转动，将热能转化为机械能。气缸表面质量较差或长期工作磨损到一定程度，内燃机的动力性能将显著下降，燃润料的消耗急剧增加，使内燃机的经济性变坏。因此, 内燃机机缸体表面质量将直接影响发动机的技术性能和使用寿命。 平顶珩磨、滑动滚磨与普通珩磨相比，是一种先进的珩磨工艺，具有缸孔表面微观形貌呈光滑的平顶（而不是峰尖），与相对较深的波谷（与普通珩磨相比波谷较深）规律性地间隔分布、发动机的磨合周期短、润滑条件好、生产效率高等优点。是目前缸孔珩磨工艺的主流。引进平顶珩磨和滑动滚磨对于提高汽车发动机的缸体质量、提高生产效率有着重要的意义。 本文介绍了国内外缸孔珩磨工艺历程和现状，对普通珩磨。平顶珩磨、滑动珩磨工艺进行了一些对比研究。 关键字：气缸，珩磨工艺，平顶珩磨，滑动珩磨
一、绪论 1.1选题背景 当代社会，汽车作为城市生活的代步工具，已经进入了大多数家庭当中，他不再是一种奢侈品的象征，而是一种必备的交通工具。在我国，现在汽车年产销售量已经达到1800万辆，随着人们对汽车使用的普及，人们对它的要求也在不断提高，人们对整车的安全性、动力性乘坐舒适性、操作灵活性、外观设计及环保方面都提出了较高的要求，与此同时对汽车发动机的性能要求也越来越高。发动机作为汽车的核心部件，其生产、制造技术也在飞速发展，各种全新技术手段及工艺在逐步推广和应用于汽车制造业的各个环节当中。 对承受高温、高压、高负荷工作的缸孔表面来说润滑极为重要，珩磨后形成的微观支撑平台和珩磨网纹的夹角是保证良好润滑的关键。如果支撑平台过小，发动机磨合期延长，容易造成缸筒早期磨损，支撑平台过大则会造成润滑油量不足而无法形成有效的润滑油膜，不利于活塞环的润滑;如果晰磨网纹夹角太小，发动机趋于无润滑状态，如果珩磨网纹夹角过大，则机油消耗增大。发动机的这些特殊要求在实际生产中使用普通加工方法是难以实现的，这也是世界各国的汽车制造业无一例外地采用珩磨作为缸孔的最终精加主的原因。 1.2国内外珩磨发展的技术水平 国内汽车行业最早采用的是手动珩磨技术，近几年，随着技术的发展，汽车制造业普遍采用的是滑动珩磨技术，少部分先进的汽车加工企业采用平顶珩磨技术。现在在国外的先进汽车、船舶等企业正在逐步推进使用更为先进的珩磨技术如超声珩磨、电解珩磨、螺旋滑动珩磨、刷珩磨、激光珩磨等。目前最新开发的珩磨技术为激光珩磨，这种技术可以使缸孔表面槽的宽度、深度、间距等参数具有较高的一致性，只有这样的储油槽才能在缸孔表面形成均匀有效的油膜，更能有效的保护缸孔和活塞，更能提升发动机性能，适应当代发展需求。
螺纹孔的冲孔翻边及生产方法(精)
本标准与德国工程师(VDI)协会公开的规范 VDI 3359-1971关联，见说明。 1 应用范围 本标准含制造按DIN 7952-1/2的冲孔翻边(板材冲孔翻边)各种方法的说明和规定值。 对工具设计的说明可在DIN 7952-4 中查得。 注：冲孔翻边编排在DIN 8584-T5 拉压变形生产方法组中。因此本标准DIN 7952-1/2 将冲孔 翻边的概念也叫板材冲孔翻边。 2 生产方法 冲孔翻边与其它生产方法如冲孔、钻孔及镗孔相连系。带内螺纹的冲孔翻边接着攻丝。 2.1 穿孔翻边，制孔-翻边顺序加工 用钻孔或镗孔使零件备有接着冲孔翻边的底孔d4(图1和图2)。 毛刺向上 毛刺向下 翻边工具(见DIN 7952-T4)只变形螺纹所需的材料。通过这个加工过程可提高刀具耐 用度。 2.1.1 工作过程，冲裁底孔 - 冲孔 - 冲翻边圈 见图1 2.1.1.1 工具形状 - 翻边冲头 A 型或B 型 - 带G 型翻边套的形板或承接板 按DIN 7952-T4 2.1.1.2 冲翻边圈的质量 若注意DIN 7952-T1、T2和T4的规定可以达到翻边圈裂纹少。 注：由于经济性的原因经常应用这一方法，因此特别对一个和几个工具的批量生产很 适合。
2.1.2 工作过程，钻底孔 - 钻孔 –冲翻边圈(工件毛刺在冲头方向，即一般朝上) 见图2 2.1.2.1 工具形状 - 翻边冲头A型或B型 - 带G型翻边套的形板或承接板按DIN 7952-T4 2.1.2.2 冲翻边圈的质量 翻边圈下面的质量比2.1.1的冲裁好。 注：有屑加工和无屑加工的组合是非常昂贵的。因此这一方法主要用于小批零件生产。 由钻孔生成的切屑毛刺在变形生产时转到冲头一侧，以便避免翻边外侧裂纹(见图2)。 2.2 冲孔翻边，冲孔-翻边联合的工作方式 作按DIN 7952-T2的底孔d4和穿翻边在一次工作 行程中制成翻边孔9见图3)。 2.2.1 工作过程 -孔和翻边在一次行程中完成。 2.2.2 工具形状 - 冲模为C型、CD型和D型 - 带G型翻边套的形板或承接板按DIN 7952-T4 2.2.3 冲翻边圈的质量 翻边不均匀高并有裂纹。 注：工具承受高负荷，因此加工寿命较低。这个方法只适用于少量生产。 2.3钉孔翻边，钉孔-翻边顺序的工作方式 在一次工作行程中先钉成按DIN 7952-T2的底孔d4接着翻边并切除多余材料从而制成翻边孔。
缸孔平台网纹珩磨的评定方法和工艺实践
缸孔平台网纹珩磨的评定方法和工艺实践 2010-2-6 16:49:00 来源：一汽轿车股份有限公司第二发动机厂阅读：801次我要收藏 【字体：大中小】 缸孔的表面粗糙度的形成一般要经过粗镗、半精镗、粗珩、精珩等多个步骤才能达到期望的质量，近年来，各发动机制造厂和机床制造商都在进行着缸孔表面加工新工艺方法的研究。本文重点介绍了缸孔平台网纹珩磨工艺的评定方法及其在发动机加工中的实际应用。 缸孔平台珩磨工艺及评定方法缸孔平台珩磨技术作为内燃机缸孔或缸套精加工的一种新工艺，初期主要用于高压缩比的柴油机，近几年有了进一步的发展，在汽油机上也得到了广泛的应用。平台珩磨技术可在缸孔或缸套表面形成一种特殊的结构，这种结构由具有储油功能的深槽及深槽之间的微小支承平台表面组成。典型的平台珩磨形成的表面如图1所示。 这种表面结构具有以下优点： ● 良好的表面耐磨性； ● 良好的油膜储存性，可使用低摩擦力的活塞环； ● 降低机油消耗；
● 减少磨合时间（几乎可省掉）。 1、缸孔平台珩磨的工艺过程 为形成平台珩磨表面，在大批量生产时一般需要进行粗珩、精珩、平台珩磨三次珩磨，其作用分别是： ● 粗珩：预珩阶段，主要是要形成几何形状正确的圆柱形孔和适合后续加工的基本表面粗糙度。 ● 精珩：基础平台珩磨阶段，形成均匀的交叉网纹。 ● 平台珩：平台珩磨阶段，形成平台断面。 要想获得理想的表面平台网纹结构，对精珩和平台珩的同轴度要求很高，因此将两个阶段合并成一次加工更为合理，通过设计成有双进给装置和装有精珩、平台珩两种珩磨条的珩磨头，能够实现一次装夹即可完成精珩和平台珩，消除了重复定位误差的影响，可以减轻前加工的压力和对机床过高精度的要求。 2、平台珩磨表面质量的评定方法 由于采用国际标准中的Ra、Rz等参数不足以精确表示并测量平台珩磨表面，因此，发动机制造商纷纷制定了自己的平台珩磨表面标准。经过几年的实践和发展日趋完善，但至今没有统一的平台珩磨技术规范，由于一汽大众公司及一汽轿车公司均采用德国设备和德国标准，这里主要介绍德国用于评定平台珩磨表面质量的几个参数及相应标准。 （1）均峰谷高度Rz（DIN）(Meanpeak-to-valley height) 在滤波后轮廓的5个彼此相连的取样长度范围内局部峰谷高度Zi的算术平均值。即： 局部峰谷高度Z则是两条平行于中线的，在取样长度范围内通过轮廓的最高点和最低点的平行线之间的距离，如图2所示。
珩磨加工问题
发动机缸孔珩磨几何形状的控制 作者：王成伟文章来源：长城汽车股份有限公司技术中心，河北省汽车工程技术研究中心 缸孔珩磨几何形状加工不良和缸盖装配后的气缸孔变形是影响活塞漏气量大和发动机烧机油的重要因素.本文通过常规缺陷预防,增加在线形状修正珩磨和增加模拟压板珩磨工艺等控制方式,使其缸孔几何形状品质有了很好的提升和改善. 缸孔珩磨几何形状加工不良和缸盖装配后的气缸孔变形是影响活塞漏气量大和发动机烧机油的重要因素。本文通过常规缺陷预防、增加在线形状修正珩磨和增加模拟压板珩磨工艺等控制方式，使其缸孔几何形状品质有了很好的提升和改善。 气缸体是联接发动机的曲柄连杆机构、配气机构以及供油、润滑和冷却等机构的核心基础部件。而缸孔是气缸体的关键部位，尤其缸孔珩磨后的加工质量水平直接影响到发动机整机的经济性和动力性，也是决定排放性能能否达标的关键之一。气缸孔珩磨几何形状加工不良和缸盖装配后的气缸孔变形是影响活塞漏气量大、发动机烧机油的重要因素，也是进一步提高发动机产品品质的难点。 缸孔珩磨几何形状过程控制 珩磨作为气缸孔加工中的最后一道关键工序，是提高缸孔尺寸精度、几何形状精度和表面粗糙度的一种必要的磨削工艺。珩磨是利用工件不动，通过涨开机构将珩磨头上的油石径向涨开，压向孔壁，采用液压或伺服驱动装置使珩磨头旋转和往复运动来修正缸孔，来提高精度。
在日常生产过程中，缸孔的几何形状精度超差是缸孔生产中的常见缺陷之一，是影响生产线产品质量控制、生产效率的重要原因之一。通常的解决方式为：现场工程师根据工件的测量报告，分析几何形状的异常现象，继而对珩磨设备进行相应的检查和人工调整，尤其是加工参数的调整，完全依靠人工调试积累的经验或反复的测量、调整尝试，直到满足产品图样要求为止。同时我们也知道，缸孔的形状测量一般采用精密测量间的圆柱度仪进行检测，检测的时间比较长，一般为2～3h（包括清洗、恒温和测量时间），严重影响生产效率。为了最大限度地预防和减少生产线的停线时间，及时保证和恢复生产，我们对新旧设备都采取了相应的解决方法。 1.旧珩磨设备应对控制方法——缺陷矩阵表 现有生产线的珩磨设备因使用年限较久，软件系统版本比较低，很难通过软件升级实现在线缸孔几何形状自动修正功能。通过吸取珩磨厂家的经验和我司自身珩磨过程缺陷调整的案例经验，按照收集、整理以及归纳的方式，总结了一套关于珩磨设备缺陷应对的缺陷矩阵表，如表1所示。 2.新购设备应对控制方法——在线自动修正珩磨 我们知道，在缸孔珩磨工艺过程中，容易产生缸孔圆柱度缺陷的主要有三种类型共5种形式，如图1所示。 影响珩磨几何形状的参数主要有3个：孔的长度、砂条的长度和砂条的伸出长度（砂条在珩磨时伸出孔外的长度）。孔的长度由产品设计确定，砂条的长度根据珩磨厂商的经验，一般在通孔加工中应为孔长的2/3。受工件本身的特性及刀具设计的限制，该长度一旦确定则在后面的生产中也需要保持固定不变。
珩磨工艺原理简介及盲孔珩磨技巧
珩磨工艺原理简介及盲孔加工技巧 上海善能机械有限公司熊元一郭建忠侯军丽李贵贤 Abstract: Honing process has been widely used both at home and abroad. In order to increase the awareness of honing process, the paper mainly explains what the honing process is and what benefits the honing process will bring to us. In particular, the paper also introduces the honing techniques of blind holes, which will greatly help those who have been encountered with the problems in honing blind holes. 一、珩磨工艺简介 珩磨工艺是磨削加工的一种特殊形式，又是精加工中的一种高效加工方法。这种工艺不仅能去除较大的加工余量，而且是一种提高零件尺寸精度、几何形状精度和表面粗糙度的有效加工方法。 珩磨是一种以被加工面作为导向定位面，在一定进给压力下，通过工具（油石）和零件的相对运动去除余量，其切削轨迹为交叉网纹的高效、精密加工工艺。 1.珩磨加工特点:
1.1加工精度高：特别是一些中小型的通孔，其圆柱度可达0.001mm 以 内。一些壁厚不均匀的零件,如连杆,其圆度能达到0.002mm。对于大孔(孔径在200mm以上),圆度也可达0.005mm, 如果没有环槽或径向孔等,直线度达到0.01mm/1m 以内也是有可能的。珩磨比磨削加工精度高, 磨削时支撑砂轮的轴承位于被珩孔之外, 会产生偏差, 特别是小孔加工, 磨削比珩磨精度更差。珩磨一般只能提高被加工件的形状精度, 要想提高零件的位置精度, 需要采取一些必要的措施。如用面板改善零件端面与轴线的垂直度(面板安装在冲程托架上, 调整使它与旋转主轴垂直, 零件靠在面板上加工即可)。 1.2表面质量好：表面为交叉网纹，有利于润滑油的存储及油膜的保持。 有较高的表面支承率（孔与轴的实际接触面积与两者之间配合面积之比），因而能承受较大载荷，耐磨损，从而提高了产品的使用寿命。珩磨速度低（是磨削速度的几十分之一），且油石与孔是面接触，因此每一个磨粒的平均磨削压力小，这样珩磨时，工件的发热量很小，工件表面几乎无热损伤和变质层，变形小。珩磨加工面几乎无嵌砂和挤压硬质层。磨削比珩磨切削压力大, 磨具和工件是线接触, 有较高的相对速度。因而会在局部区域产生高温, 会导致零件表面结构的永久性破坏。 1.3加工范围广：主要加工各种圆柱形孔：通孔，轴向和径向有间断的孔，
缸孔平台珩磨相关知识
缸孔平台珩磨技术 摘要：本文从珩磨的原理、评价平台珩磨的各种参数以及影响平台珩磨加工质量的因素三个方面介绍了平台珩磨在缸孔加工领域上的应用。 关键词：平台珩磨、粗糙度、缸孔加工、油石 1、前言 这几年来，汽车行业在我国的蓬勃发展大家有目共睹。汽车在国内的人均保有量越来越大。全国各汽车公司之间的竞争更是越演越烈。怎样才能脱颖而出赢得市场是他们首要关心的问题。另一方面，随着人们环保意识的提高，加上油价攀升等众多因素的影响，购车群体对汽车的经济性、环保性越来越重视。改善发动机加工工艺、降低发动机的油耗及尾气排放是汽车赢得市场的重大突破口。 影响发动机的油耗和尾气排放的因素是很多的，其中一个重要的影响因素是发动机气缸与活塞环这对摩擦副的工作状况。润滑油对活塞环与气缸壁之间的工作状况起着决定性的影响。如果气缸壁的润滑油过多，在高温高压的情况下润滑油很容易燃烧而产生废气，使排放超标；相反如果气缸壁的润滑油过少，会大大增加活塞环对气缸壁的摩擦，降低发动机的效率，增加油耗，还会影响燃烧室的密封性能，增加废气的排放；甚至还有可能出现拉缸的现象。所以控制气缸壁的储油能力对发动机的性能有着重要的影响，这样发动机气缸壁的表面质量就显得尤为重要了。传统的发动机气缸壁的加工工艺已经很难对其表面质量作进一步的改善了，有必要研究和开发新型的发动机气缸壁的加工方法。平台珩磨是国内新型的发动机气缸精加工方法，它能在气缸壁形成良好的表明网纹，使气缸壁在拥有较高的承载率的同时还具有较好的储油能力，大大提高发动机的性能。平台珩磨的表面微观轮廓如下图所示： 图一 2、珩磨的原理 珩磨是利用安装在珩磨头圆周上的多条油石，由张开机构将油石沿径向张开，使其压向工件孔壁，以便产生一定的面接触。同时使珩磨头旋转和往复运动，零件不动；或者珩磨头只作旋转运动，工件往复运动从而实现珩磨。 珩磨时，油石上的磨粒以一定的压力、较低的速度对工件表面进行磨削、挤压和刮擦。油石作旋转运动和上下往复运动，使油石上的磨粒在孔表面所形轨迹成为交叉而又不重复的网纹。与内孔磨削相比，珩磨参加切削的磨粒多，加在每粒磨粒上的切削力非常小，珩磨切速低，仅为砂轮磨削速度的几十份之一，在珩磨过程中又旋转加大量的冷却夜，使工件表面得到充分的冷却，不易烧伤，加工变形层薄，故能得到很理想的表面纹理。 珩磨头与机床采用浮动连接，这样能减
珩磨孔
二、珩磨孔 1.珩磨原理及珩磨头 珩磨是利用带有磨条（油石）的珩磨头对孔进行精整、光整加工的方法。珩磨时，工件固定不动，珩磨头由机床主轴带动旋转并作往复直线运动。在相对运动过程中，磨条以一定压力作用于工件表面，从工件表面上切除一层极薄的材料，其切削轨迹是交叉的网纹。为使砂条磨粒的运动轨迹不重复，珩磨头回转运动的每分钟转数与珩磨头每分钟往复行程数应互成质数。 2.珩磨的工艺特点及应用范围 1）珩磨能获得较高的尺寸精度和形状精度，加工精度为IT7～IT6级，孔的圆度和圆柱度误差可控制在3～5μm的范围之内，但珩磨不能提高被加工孔的位置精度。
2）珩磨能获得较高的表面质量，表面粗糙度Ra为0.2～0.025μm，表层金属的变质缺陷层深度极微（2.5～25μm）。 3）与磨削速度相比，珩磨头的圆周速度虽不高，但由于砂条与工件的接触面积大，往复速度相对较高，所以珩磨仍有较高的生产率。 珩磨在大批大量生产中广泛用于发动机缸孔及各种液压装置中精密孔的加工，孔径范围一般为φ15～500㎜或更大，并可加工长径比大于10的深孔。但珩磨不适用于加工塑性较大的有色金属工件上的孔，也不能加工带键槽的孔、花键孔等断续表面。 珩磨工艺（图） 作者：邦得资讯 | 来源：互联网 | 日期：2007-04-09 21:09 | 点击84 次 用镶嵌在珩磨头上的油石(也称珩磨条)对精加工表面进行的精整加工(见切削加工)。珩磨主要用于加工孔径为5～500毫米或更大的各种圆柱孔﹐如缸筒﹑阀孔﹑连杆孔和箱体孔等﹐孔深与孔径之比可达10﹐甚至更大。在一定条件下﹐珩磨也能加工外圆﹑平面﹑球面和齿面等。圆柱珩磨的表面粗糙度一般可达R0.32～0.08微米﹐精珩时可达R0.04微米以下﹐并能少量提高几何精度﹐加工精度可达IT7～4。平面珩磨的表面质量略差。 珩磨一般采用珩磨机﹐机床主轴与珩磨头一般是浮动联接﹔但为了提高纠正工件几何形状的能力﹐也可以用刚性联接。珩孔时﹐珩磨头外周一般镶有2～10根油石﹐由机床主轴带动在孔内旋转﹐并同时作直线往复运动﹐这是主运动﹔同时通过珩磨头中的弹簧或液压力控制油石均匀外涨﹐对被加工的孔壁作径向进给。图1 内圆珩磨示意图
气缸孔平台珩磨的质量改善
气缸孔平台珩磨的质量改善 作者：道依茨一汽（大连）柴油机有限公司吴德海 珩磨是磨削加工的一种特殊形式，又是精加工中的一种高效加工方法。这种工艺不仅能高效去除较大的加工余量，而且是一种提高零件尺寸精度、几何形状精度和表面粗糙度（一般可达Ra0.2～1.0mm，甚至可以低于Ra0.025mm）的有效加工方法，尤其适合于薄壁孔和刚性不足的工件或较硬材料工件的加工，在汽车零部件的制造中应用很广泛，尤其是发动机缸体的制造。 气缸孔平台网纹珩磨 平台珩磨、滑动珩磨是较普通珩磨更为先进的珩磨工艺，具有气缸孔表面微观形貌呈光滑的平顶(而不是尖峰)，与相对较深的波谷（与普通珩磨相比波谷较深）规律性地间隔分布、发动机的磨合周期短、润滑条件好和生产效率高等优点，是目前发动机气缸孔珩磨工艺的主流。平台珩磨和滑动珩磨工艺对于提高汽车发动机的气缸体质量、提高发动机的使用寿命，提高发动机的经济性和动力性有重要意义，特别是对克服发动机早期磨损和降低发动机油耗等方面起到了至关重要的作用。本文结合我公司实际应用重点探讨平台网纹珩磨。 1. 平台网纹的评定参数及定义 平台网纹总体的要求是表面微观结构上有一定数量和一定深度的深沟，深沟之外的部分是平台，平台网纹就像稻田一样（见图1）。 图1 平台网纹表面的微观结构 平台网纹评定的主要参数一般有如下几个：Rpk——简约峰高，指粗糙度核心轮廓上方的轮廓峰的平均高度；Rk——粗糙度核心轮廓深度，指粗糙度核心轮廓的深度；Rvk——简约谷深，指从粗糙度核心轮廓延伸到材料内的轮廓谷的平均深度；Mr1——尖峰轮廓支承长度率，是一条将轮廓峰分离出粗糙度核心轮廓的截线而确定的轮廓支承率；Mr2——沟谷轮廓支承长
珩磨
珩磨是磨削加工的一种特殊形式，属于光整加工。需要在磨削或精镗的基础上进行。珩磨加工范围比较广，特别是大批大量生产中采用专用珩磨机珩磨更为经济合理，对于某些零件，珩磨已成为典型的光整加工方法，如发动机的气缸套，连杆孔和液压缸筒等。 （1）珩磨原理 在一定压力下，珩磨头上的砂条（油石）与工件加工表面之间产生复杂的的相对运动，珩磨头上的磨粒起切削、刮擦和挤压作用，从加工表面上切下极薄的金属层。 （2）珩磨方法 珩磨所用的工具是由若干砂条(油石)组成的珩磨头，四周砂条能作径向张缩，并以一定的压力与孔表面接触，珩磨头上的砂条有三种运动；即旋转运动、往复运动和加压力的径向运动。珩磨头与工件之间的旋转和往复运动，使砂条的磨粒在孔表面上的切削轨迹形成交叉而又不相重复的网纹。珩磨时磨条便从工件上切去极薄的一层材料，并在孔表面形成交叉而不重复的网纹切痕，这种交叉而不重复的网纹切痕有利于贮存润滑油，使零件表面之间易形成—层油膜，从而减少零件间的表面磨损。 （3）珩磨的特点 1）珩磨时砂条与工件孔壁的接触面积很大，磨粒的垂直负荷仅为磨削的1/50~1/100。此外，珩磨的切削速度较低，一般在100m/min以下，仅为普通磨削的1/30~1/100。在珩磨时，注入的大量切削液，可使脱落的磨粒及时冲走，还可使加工表面得到充分冷却，所以工件发热少，不易烧伤，而且变形层很薄，从而可获得较高的表面质量。 2）珩磨可达较高的尺寸精度、形状精度和较低的粗糙度，珩磨能获得的孔的精度为 IT6~IT7级，表面粗糙度Ra为0.2~0.025。由于在珩模时，表面的突出部分总是先与沙条接触而先被磨去，直至砂条与工件表面完全接触，因而珩磨能对前道工序遗留的几何形状误差进行一定程度的修正，孔的形状误差一般小于0.005mm。 3）珩磨头与机床主轴采用浮动联接，珩磨头工作时，由工件孔壁作导向，沿预加工孔的中心线作往复运动，故珩磨加工不能修正孔的相对位置误差，因此，珩磨前在孔精加工工序中必须安排预加工以保证其位置精度。一般镗孔后的珩磨余量为0.05~0.08mm，铰孔后的珩磨余量为0.02~0.04mm，磨孔后珩磨余量为0.01~0.02mm。余量较大时可分粗、精两次珩磨。 4）珩磨孔的生产率高，机动时间短，珩磨一个孔仅需要2~3min，加工质量高，加工范围大，可加工铸铁件、淬火和不淬火的钢件以及青铜件等，但不宜加工韧性大的有色金属，加工的孔径为15~ 500mm，孔的深径比可达10以上。 发动机缸孔珩磨工艺是最后精密加工工序，形成发动机缸孔的最终形状、尺寸和表面精度，对发动机的服役性能起着决定性作用。因此，分析缸孔珩磨工艺过程意义重大。珩磨头的运动轨迹直接反映了珩磨头微观磨粒历经的空间位置。如果将珩磨头上的磨粒视为刚性体，忽略磨粒的破损，则所有磨粒轨迹与缸孔加工表面去除量具有直接映射关系，即油石的运动直接决定了缸孔的表面质量。已有文献研究表明，珩磨油石的运动轨迹与珩磨杆运动、油石分布等密切相关。珩磨头的珩磨速度、切削交叉角、下端停留时间、上下端越程等运动参数对珩磨精度具有较大影响。 该研究拟忽略油石压力因素的影响，通过分析珩磨头的运动轨迹与珩磨速度、切削交叉角、下端停留时间、上下端越程等运动参数的关系，建立珩磨缸孔表面精度控制模型。通过选取油石上的部分磨粒点，并重构这些磨粒点的运动轨迹，研究运动参数对珩磨头周向相位角变化的影响规律，预测珩磨轨迹的分布密度，并且将分布密度与缸孔表面材料去除量相关联，提供缸孔珩磨精度控制的理论基础。 调整珩磨头的运动参数可以获得任意的旋转相位角。其中旋转速度与旋转相位角成正比例函数，下端点停留时间、上下端越程与旋转相位角正相关；往复速度与旋转相位角反相关；下端点停留时间影响缸孔下端部分区域内的珩磨质量，但不会改变缸孔整体的网纹交角。旋转速度与往复速度共同决定网纹交角大小；在不改变珩磨旋转速度和往复速度的情况下，可以通过选取上下端越程与停留时间获得合理的旋转相位角，获得均匀的珩磨轨迹，从而有效提高发动机缸孔的珩磨精度。 珩磨加工是液压油缸和内燃机汽缸套等内孔表面进行精加工的一种相对低速的加工技术，国内普遍存在珩磨加工效率低，珩磨油石的磨削性能对珩磨加工过程及结果有着重要的影响，文中采用两种不同的国内外珩磨油石，以氧化铝为磨粒材料对工程油缸进行珩磨加工，
珩磨加工的特点
珩磨加工的5个技术特点 大足同进 1）加工精度高 珩磨可达较高的尺寸精度、形状精度和较低的粗糙度，珩磨能获得的孔的精度为 IT6～IT7 级，表面粗糙度 Ra 为 0.2～0.025um。孔的圆度和圆柱度误差可控制在3～5um的范围之内。由于在珩磨时，表面的突出部分总是先与砂条接触而先被磨去，直至砂条与工件表面完全接触，因而珩磨能对前道工序遗留的几何形状误差进行一定程度的修正，孔的形状误差一般小于 0.005mm。一般中小型的通孔，圆柱度可达 0.001mm 以内。壁厚不均匀的零件,如连杆,其圆度能达到0.002mm。大孔(孔径>200mm),圆度也可达 0.005mm。如没有环槽或径向孔等,直线度达到0.01mm/1m以内也是有可能的。珩磨比磨削加工精度高,因为磨削时支撑砂轮的轴承位于被珩孔之外,会产生偏差,特别是小孔加工,磨削精度更差。珩磨一般只能提高被加工件的形状精度,要想提高零件的位置精度,需要采取一些必要的措施。如用面板改善零件端面与轴线的垂直度(面板安装在冲程托架上,调整使它与旋转主轴垂直,零件靠在面板上加工即可)。 2）表面质量好 表面为交叉网纹，有利于润滑油的存储及油膜的保持。有较高的表面支承率（孔与轴的实际接触面积与两者之间配合面积之比），因而能承受较大载荷，耐磨损，从而提高了产品的使用寿命。珩磨速度低，一般在 100m/min 以下，仅为普通磨削的 1/3～1/100 ，且油石与孔是面接触，因此每一个磨粒的平均磨削压力小，磨粒的垂直负荷仅为磨削的 1/50～1/100，这样珩磨时，工件的发热量很小，工件表面几乎无热损伤和变质层，变形小。珩磨加工面几乎无嵌砂和挤压硬质层。在珩磨时，注入的大量切削液，可使脱落的磨粒及时冲走，还可使加工表面得到充分冷却，所以工件发热少，不易烧伤，而且变形层很薄，从而可获得较高的表面质量。一般通过珩磨能获得较高的表面质量，表面粗糙度Ra为0.2～0.025um，表层金属的变质缺陷层深度极微（2.5～25um）。 3）加工范围广 主要加工各种圆柱形孔：通孔、轴向和径向有间断的孔，如有径向孔或槽的孔、键槽孔、花键孔、盲孔、多台阶孔等。另外,用专用珩磨头,还可加工圆锥孔、椭圆孔等,但由于珩磨头结构复杂,一般不用。用外圆珩磨工具可以珩磨圆柱体,但其去除的余量远远小于内圆珩磨的余量。珩磨几乎可以加工任何材料，特别是金刚石和立方氮化硼磨料的应用，进一步拓展了珩磨的运用领域，同时也大大提高了珩磨加工的效率。 珩磨孔的生产率高，机动时间短，珩磨 1 个孔仅需要 2～3min ，加工质量高，加工范围大，可加工铸铁件、淬火和不淬火的钢件以及青铜件等，加工的孔径为15～500mm ，孔的深径比可达 10 以上的深孔。但珩磨不适用于加工塑性较大的有色金属工件上的孔。 4）切削余量少 珩磨加工是所有加工方法中去除余量最少的一种加工方法。在珩磨加工中，珩磨头与机床主轴采用浮动联接，珩磨头工作时，由工件孔壁作导向，沿预加工孔的中心线作往复运动，故珩磨加工不能修正孔的相对位置误差，因此，珩磨前在孔精加工工序中必须安排预加工以保证其位置精度。 珩磨工具是以工件作为导向来切除工件多余的余量而达到工件所需的精度。珩磨时，珩磨工具先珩工件中需去余量最大的地方，然后逐渐珩至需去除余量最少的地方。一般：镗孔后的珩磨余量为0.05～0.08mm，铰孔后的珩磨余量为0.02～0.04mm，磨孔后珩磨余量为0.01～0.02mm 。余量较大时可分粗、精两次珩磨。 5）纠孔能力强
珩磨工艺原理
珩磨工艺原理 一、珩磨工艺原理 珩磨是磨削加工的特殊形式，又是精加工中一种高效加工方法。这种工艺不仅能往除较大的加工余量（在50年代珩磨还是作为抛光用），而且是一种高精密零件尺寸、几何外形精度和表面粗糙度的有效加工方法。 (一)珩磨加工的特点: 1.加工精度高： 特别是一些中小型的光通孔，其圆柱度可达0.001mm 以内。一些壁厚不均匀的零件，如连杆，其圆度能达0.002mm。对于大孔(孔径在200mm以内)，圆度也可达0.005mm，假如没有环槽或径向孔等，直线度在0.01mm 以内也是有可能的。珩磨比磨削加工精度高，磨削时支撑砂轮的轴承位于被珩孔之外，会产生偏差，特别是小孔加工，磨削比珩磨精度更差。珩磨一般只能改变被加工件的外形精度，要想改变零件的位置精度，需要采取一些必要的措施。如用面板改善零件端面与轴线的垂直度(面板安装在冲程臂上，调它与旋转主轴垂直，零件靠在面板上加工即可)。 2. 表面质量好： 表面为交叉网纹，有利于润滑油的存储及油膜的保持。有较高的表面支承率（孔与轴的实际接触面积与两者之间配合面积之比），因而能承受较大载荷，耐磨损，从而进步了产品的使用寿命。珩磨速度低（是磨削速度的几十分之一），且油石与孔是面接触，因此每一个磨粒的均匀磨削压力小，这样工件的发热量很小，工件表面几乎无热损伤和变质层，变形小。珩磨加工面几乎无嵌砂和挤压硬质层。磨削比珩磨切削压力大，磨具和工件是线接触，有较高的相对速度。因而会在局部区域产生高温，会导致零件表面结构的永久性破坏。 3. 加工范围广： 主要加工各种圆柱形孔：光通孔。轴向和径向有中断的孔，如有径向孔或槽的孔、键槽孔、花键孔。盲孔。多台阶孔等。另外，用专用珩磨头，还可加工圆锥孔，椭圆孔等，但由于珩磨头结构复杂，一般不用。用外圆珩磨工具可以珩磨圆柱体，但其往除的余量远远小于内圆珩磨的余量。几乎可以加工任何材料，特别是金刚石和立方氮化硼磨料的应用。同时也进步了珩磨加工的效率。 (二)珩磨加工原理: 1. 珩磨是利用安装于珩磨头圆周上的一条或多条油石，由涨开机构（有旋转式和推进式两种）将油石沿径向涨开，使其压向工件孔壁，以便产生一定的面接触。同时使珩磨头旋转和往复运动，零件不动; 或珩磨头只作旋转运动，工件往复运动，从而实现珩磨。 2. 大多数情况下，珩磨头与机床主轴之间或珩磨头与工件夹具之间是浮动的。这样，加工时珩磨头以工件孔壁作导向。因而加工精度受机床本身精度的影响较小，孔表面的形成基本上具有创制过程的特点。所谓创制过程是油石和孔壁相互对研、互相修整而形成孔壁和油石表面。其原理类似两块平面运动的平板相互对研而形成平面的原理 珩磨时由于珩磨头旋转并往复运动或珩磨头旋转工件往复运动，使加工面形成交叉螺旋线切削轨迹，而且在每一往复行程时间内珩磨头的转数不是整数，因而两次行程间，珩磨头相对工件在周向错开一定角度，这样的运动使珩磨头上的每一个磨粒在孔壁上的运动轨迹不会重复。此外，珩磨头每转一转，油石
增加应变路径提高内孔翻边高度极限
增加应变路径 提高内孔翻边高度极限 武元开 杨 松 [北京市客车总厂 北京 100039] 摘 要: 传统的内孔翻边工艺,未能充分挖掘金属板材自身的应变裕度。笔者曾沿用这一工艺,对本 文所涉及的驾驶员门外板窗口进行模拟翻边,未能成功,后利用板料双拉成型原理,用一种新的成型工艺,在不改变零件设计的情况下使窗口一次成型。关键词:客车 驾驶员门 应变 成型 Abstract :T he t raditional technolog y turning inner holes edg es can ′t fully tap metal plate ′s defo rmation potentia lit ies.T he a ut ho r ev er applied this technolog y to the dr iv er-do or window s edg es described in this ar ticle t o simula te the tur ning pr ocesses,but he fa iled.Ho wev er ,w hen applying t he metal plate ′s bot h-w ay ext ending shaping principles and using a new kind o f technlo lg y to for m the window s edges without modifying par ts desig n,he succeeded. Key words :Bus,Dr iv er doo r ,Str ain,Shaping BK6590旅游车驾驶员门外板是上下合为一体的外覆盖件。为满足覆盖件表面质量的要求,窗口深度的成型工艺只能选择扩孔翻边。其窗口四个R85深45的筒形圆角能否成型是此冲压件成败的关键(见图1) 。 图1 驾驶员门窗结构简图 1 以切向拉应变为主的传统工艺 1.1 传统扩孔翻边法 如图2所示,4-R 85所涉及的4个a 区为单向拉伸变形区,而b 、c 、d 、e 为直边竖壁,可将其视为简单的弯曲变形区。由于材料的连续性,即存在“分散效应”的周围b 、c 、d 、e 弱应变区可分散最大变形区a 区的应变,R85筒形圆角的应变强度可得到一定程度的缓解。因此,在计算以下两种翻边工艺内预制孔的极限翻边系数值时,按“非圆孔翻边”将取K fmin (非圆孔翻边修正系数)。如图3所示,因冲压件整体窗口为非圆形,按内翻边工艺计算要求,将变形区的圆角看(拼)作一个简单圆筒件。又“由于翻边主要是切向拉伸,厚度变薄,径向变形不大。因此,预冲孔直径可用简单弯曲的近似方法计算。” 传统扩孔翻边工艺,原始预冲孔:d=D1-2(h + P ×R +B )=180-2(36+P 4.5+12)=55.74;D =171-2(4.5+12+0.75)=136.5,0.75为修正值;实际翻边系数K 实=d /D =55.74/136.5=0.41。而许用翻边系数极限:K min =0.6K fmin ,K min =0.6×0.85=0.51,K min >K 实,无法一次成型。 图2 门窗局部结构 d -预制孔径;D -扩孔后孔径;D -变形区外边缘图3 将变形区的圆角拼作一个简单的圆筒件 1.2 利用板料成型极限图法 如上所述,传统的扩孔翻边工艺中,翻边主要是切向拉应变,径向应变不大,其径向应变D 2几乎等于零。以图2中G0点为研究对象,为使切向应变D 1的计算具有可比性,修正系数K fmin 仍取0.85,因存在“分散效应”,所以,d ≈d0,D 2≈(d-d0)/d0×100%≈0/55.74×100%≈0 D 1=(d ×0.85-d 0)/d 0×100%客 车技术与研究 第23卷 第2期 BUS TEC HNOLOGY AND RESEARC H V ol.23 N o.2 2001
P7系列柱塞套中孔纯珩磨工艺
P7系列柱塞套中孔纯珩磨工艺Ξ 陈松川 (上海浦东伊维燃油喷射有限公司,上海) 摘要 通过研磨工艺缺点及珩磨工艺优点分析,着重介绍了纯珩磨工艺、珩磨设备、珩磨刀具、夹具等。 关键词 研磨 珩磨 柱塞偶件 高精度 激光珩磨 1 前 言 柱塞套中孔纯珩磨工艺是油泵油嘴行业追求的目标。以前,由于设备精度等限制,上海伊维公司P7泵系列柱塞套热处理后中孔采用粗珩2半精珩2精珩2光研加工工艺。光研目的是提高中孔粗糙度及改善中孔形状精度,但光研的缺点也显而易见的: ?影响柱塞偶件清洁度 光研是用研磨膏微量切削的一种加工方法,研磨膏是由Al2O3磨料、蜂蜡、硬脂酸、桕子油配制而成。光研后研磨膏易粘附残留在柱塞套中孔、进回油孔、泄油孔、盛油槽等处,较难清洗干净。 ?影响柱塞偶件使用性能 残留研磨膏相当于柱塞在柱塞套中不断互研,造成柱塞偶件早期磨损,降低了柱塞偶件的使用寿命。 ?光研后中孔直径尺寸很难控制,分散度很大,必须严格分级后方可提供柱塞配磨,给生产管理造成麻烦。 ?光研中孔几何形状精度由人工控制,操作工人凭经验操作,保证柱塞套中孔母线0.001mm直线度及0.001锥度要求很难。经双母线测量仪检测,中孔经常会出现倒锥度、腰鼓、喇叭口等形状,柱塞配磨后易引起柱塞偶件性能差,甚至咬死。以上缺陷如采用光珩柱塞套中孔工艺,就可以迎刃而解。 光珩工艺的意义表现在以下几个方面。 ?加工后的零件表面具有微观网纹结构(图1)。 实践证明,仅以表面粗糙度来定义承受高摩擦负荷表面的质量是远远不够的,物体表面需具有两个特性功能,一个是物体表面的良好支承性,也就是说尽可能使物体的表面达到一个光滑的平台表面,由此而获得一个良好的动态滑动性能,但是一旦表面太光滑,也就意味着在两个运动物体间需要有足够的润滑油层作为一个滑动媒体。珩磨网纹可起到这个滑动媒体 。 图1 良好的珩磨加工表面 ?提高生产效率 光珩中孔后,柱塞套中孔尺寸分散度可控制在0.001mm以内,从而取消分级,可直接提供柱塞配磨。 ?可实现柱塞偶件径部、裙部间隙检验 柱塞偶件径部间隙设计要求为δA,裙部间隙为δA+Δ。以往,采用径部液压降之回油秒数来间接反映径部间隙,这种检验方法不直观,且裙部间隙无法测量。光珩工艺实施后,中孔尺寸分散度控制在0.001mm以内,可直接用间隙仪来检测柱塞偶件径部、裙部间隙。附带说明,柱塞偶件 第1期(总第109期) 2003年2月 现代车用动力 MODERN V EHICL E POWER No.1(serial No.109) Feb.2003 Ξ收稿日期:2002-11-12