平台珩磨网纹指标解释
金刚石平台网纹珩磨工艺及加工参数分析(精)
金刚石平台网纹珩磨工艺及加工参数分析贾秀杰梁明柱李剑峰山东大学摘要:介绍了内燃机气缸套的金刚石平台网纹珩磨工艺的特点及其对机油耗的影响。
通过金刚石平台网纹珩磨工艺试验,对所采用的设备、珩磨参数、砂条的选择及珩磨中易出现的问题进行了探讨。
关键词:珩磨, 金刚石, 平台网纹, 气缸套, 内燃机D iamond Flat Table Honing Technology and Its Parameter AnalysisJia Xiujie Liang Mingzhu Li JianfengAbstract:The characteristics of diamond flat table honing technology of the cylinder li ner and the i nfluence of the technology to oil consumption are summarized.Through the honing process experiment of diamond flat table,the new honing process eq uip men t,honing parameters,selection of device and problems occurrin g while honing are discussed.Keywords:honing, diamond, flat table net grain, cylinder li ner internal, gas engine1 引言如何降低尾气排放、减少环境污染成为全世界共同关注的课题。
影响有害物质排放的因素很多。
直接或间接源于发动机中润滑油的污染物排放,也是一个不可忽视的因素。
其中关键在于燃烧室本身。
如果进入燃烧室的润滑油过多,高温高压将使润滑油燃烧,从而引起排放超标[1]。
因此,燃烧室存在的润滑油对发动机的废物排放起着非常重要的作用。
螺伞滑动珩磨网纹参数
But honing has moved forward in the meantime and along with it the surface structures together with the corresponding roughness parameter have been further refined for an even lower oil consumption and thus emission of combustion engines. The latest honing specification proven by Nagel and recommended for low oil consumptions is as follows:（这几年来，为了追求更低的油耗和满足更高的排放标准，我们NAGEL也和一些厂家合作，致力于开发更好的珩磨网纹参数。
以下是我们NAGEL经过大量试验证明的能进一步降低机油消耗的最新网纹参数：）Rpk ≤ 0,2 µmRk = 0,2 – 0,6 µmRvk = 1,0 – 2,0 µmMr1 ≤ 10%Mr2 = 60 – 80%This specification has been proven in vast and extensive trials by Nagel with and without partners in the car industry. It provides at present the highest level of quality for piston bores of combustion engines for low emissions and high life times. Thus this specification was adopted by lots of engine manufacturers as well as engineering companies like FEV and AVL.（上述网纹参数已经通过NAGEL及一些合作的汽车生产商的大量和广泛的试验得到了证实。
珩磨加工参数设定参考资料
珩磨加工参数设定参考资料一、珩磨机相关技术规格：1.2MK228A/12.2MK225/13.加工参数1) P1:对刀点。
单位：mm2）P2:工进量。
单位：㎜。
顶杆的移动量。
最小设定值0.001㎜。
3）P3:工进速度。
单位：㎜/min(毫米/每分钟)。
此值可在0～2㎜/ min之间连续设定。
4）P4：刀具磨损补偿量。
单位：㎜。
根据刀具的磨损值设定此参数，并于P6和P7配合使用。
5）P6：补偿次数。
单位：次。
根据加工多少件补偿一次设定此值。
设定为0，表示不补偿；设定为1.则每加工一件补偿一次；设定为2，表示第一件不补偿，第二件补偿；以此类推。
6）P7：有无补偿。
若设定为0，表示没有补偿；若设定其他值，则表示有补偿。
7）精珩时间：单位：S(秒)。
精珩时间最长可设定为99秒。
二、珩磨前的准备工作：1.工装调整：1）选择适用的珩磨杆、瓦，将其装在主轴上面。
2）将定位盘装在工装上面。
3）根据产品的顶深调整珩磨深度。
2.产品分类要求：（采用分组珩磨的方法）1）磨后成品尺寸要求￠D 0/+0.03的内孔分组要求：珩磨前把镀后内孔尺寸进行分组，0.01㎜为一组，即￠D-0.01～0、0～+0.01、+0.01～+0.02三组，尺寸在-0.01～-0.02㎜的检出，单独设定珩磨参数加工。
尺寸大于+0.02㎜的退电镀返镀。
2）磨后成品尺寸要求￠D 0/+0.025的内孔分组要求：珩磨前把镀后内孔进行分组，即￠D-0.01～0、0～+0.015两组，尺寸在-0.01～-0.02㎜的检出，单独设定珩磨参数加工。
尺寸大于+0.015㎜的退电镀返镀。
3）将内孔返镀产品与内孔第一次电镀产品区分，上述分组要求是针对内孔第一次电镀的产品。
为避免内孔珩磨不光，返镀（内孔粗糙）的产品直径尺寸应控制在￠D -0.03/0，这类产品检出后单独设定珩磨参数加工。
三、加工参数的设定:(以缸径￠40为例)1.对刀点的设定：（分组对刀）1）珩磨杆、瓦装好后，将工作台落下，将缸体内孔套在珩磨瓦上，点动膨胀键。
汽缸孔的平台网纹珩磨技术
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
图 四
粗糙度核心轮廓深度 Rk： 在分离出轮廓 峰和轮廓谷之后剩余的核心粗糙度轮廓的 深度为 Rk。Rk 表征了粗糙度轮廓核心部分 的特点——是轮廓支承长度率曲线上 Tp 增
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浅析缸孔平台珩磨技术
长最快（截距下降最慢）的区域，是气缸长 期工作表面，它直接影响着气缸套的运转性 能和使用寿命。 简约峰高 Rpk：粗糙度核心轮廓上方的 轮廓峰的平均高度，气缸套工作表面轮廓顶 部的这一部分，当发动机开始运行时，将很 快被磨损掉，其减低的高度将影响气缸套进 入正常工作状态的磨合时间及实际材料磨 损量。 简约谷深 Rvk：从粗糙度核心轮廓延伸 到材料内的轮廓谷的平均深度。这些深入表 面的深沟在活塞环相对缸套运动时，有利于 形成附着性很好的油膜，在减少摩擦功损失 的同时，能大幅度降低油耗。 轮廓支承长度率 Mr1：由一条将轮廓峰 分离出粗糙度核心轮廓的截线而确定的。该 截止线是粗糙度中心轮廓到没有实体材料 的那一边的分界线。Mr1 是气缸进入长期工 作状态时 的轮廓支承长度率。其数值的大 小直接反映了气缸的加工水平和使用性能。 轮廓支承长度率 Mr2：由一条将轮廓谷 分离出粗糙度核心轮廓的截线而确定的。该 截线是粗糙度中心轮廓到有实体材料那一 边的分界线。它是气缸脱离长期工作表面时 的轮廓支承长度率。其数值的大小不但决定 了正常的磨损量，即缸套的使用寿命，还决 定了工作表面的储油、润滑能力。 网纹角θ：网纹角是珩磨头的往复运动 所形成的珩磨纹的夹角。是在缸套内径的切 面上评定的，其大小是由珩磨头回转线速度 与上下往复运动速度决定的。网纹角θ的大 小和均匀程度决定了缸孔表面油膜的稳定 性和油耗的大小，从而影响发动机工作性能 及气缸套使用寿命。 表征平台珩磨网纹特征的参数多种多 样，在实际生产应用中不可能每一个参数都 进行测量描述。而是选几个能够全面、真实 反映珩磨表面纹理的，对该产品的性能起关
缸孔平台珩磨工艺及常见问题的解决
采 集 与 处 理 ; C8051F350 通 过 串 口 中 断 接 收 C8051F320 的指令数据 。C8051F350 软件处理流程 见图 3 。
的作用下可大大减少油膜中断的几率 ,从而明显改 善供油和油膜分布状态 。小平台因网纹相互隔离 , 不会形成较大面积的连续干摩擦区或边界摩擦区 (半干摩擦区) ,从而可大大降低熔着磨损扩大化的 几率 。因此 ,多网纹小平台可使摩擦副的润滑状况 大为改善 ,从而延长缸套 (缸体) —活塞环摩擦副的 使用寿命 ,并显著降低机油油耗量和燃料消耗 。只 要保证缸套 (缸体) 和活塞环的制造精度 ,保证两者 配合良好及适度润滑 ,就能大大缩短发动机的磨合 期 。因此 ,平台网纹珩磨技术在现代汽车制造业已 得到大力推广和广泛应用 。
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工具技术
3 缸孔珩磨中的常见问题及解决方法
(1) 表面粗糙度的控制 表面粗糙度值的大小在珩磨机上是可调的 ,但 在珩磨加工中经常遇到粗糙度不均匀的问题 ,主要 由以下 3 个原因造成 : ①前序几何精度超差过大 。珩磨加工中粗糙度 不均匀大多是由珩磨前序 (精镗) 中几何精度超差所 致 。精镗几何精度超差包括缸孔 (缸套) 的圆度 、圆 柱度 、位置度等超差 。珩磨余量过小也是造成此类 问题的原因之一 。 ②珩磨头存在问题 。包括 :珩磨头顶杆的长度 不合适 ;砂条座间隙大小不合适 ,影响涨出和回缩 ; 砂条座弹簧松紧不合适 ;同时工作的砂条几何精度 (砂条外径的圆度 、圆柱度等) 不达标 ;珩磨头砂条外 圆与珩磨孔直径不匹配等 。 ③珩磨条 (珩磨油石) 性能和质量的影响 。例 如 :金刚石颗粒的形状及大小不合适 、均匀性差 ,或 结合剂 、疏松度不匹配等 。 因此 ,在发现珩磨粗糙度不均匀时应具体分析 其原因 ,针对不同情况采取不同措施 。 (2) 沟槽数量的控制 网纹的有效沟槽 (即有一定深度的沟槽) 的数量 是缸体珩磨中最关键的问题之一 。缸体中有效沟槽 的多少直接影响发动机活塞副的功效 、寿命以及发 动机的排放质量和机油消耗 。各公司根据发动机的 用途 、性能不同 ,对单位长度内的沟槽数量有不同的 要求和标准 。影响有效沟槽数量的因素包括 : ①珩磨油石中金刚石的形状 、粒度 、浓度及性能 直接影响有效沟槽数量 ,粒度过粗 、浓度过低都会导 致有效沟槽数量过少 。 ②精珩量过大也会影响有效沟槽数量 ,即原有 足够数量的有效沟槽会被精珩平顶珩掉 。因此精珩 量一般应控制在 5～8μm 以内 。 ③增加有效沟槽数量的方法包括 :适当降低珩 磨油石粒度 ,同时适当减小精珩量 。如需保证原有 加工节拍 ,就必须采取相应措施 ,如提高主轴转速 、 增加设备数量等 。 (3) 其它珩磨缺陷 ①黑色划痕 在平台网纹珩磨中 ,有时在珩磨完成后的缸孔 中可看到黑色亮带或划痕 。经反复检测和观察发 现 ,在珩磨头完成操作退出缸孔时 ,珩磨条已收进珩 磨头本体 。产生这种痕迹的原因是珩磨主轴 、珩磨
发动机缸孔平台网纹珩磨技术研究
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张庆等：发动机缸孔平台网纹珩磨技术研究
油消耗增加和排放超标。 国内外发动机制造企业对缸孔网纹参数的控制范围略有
不同，一般缸孔网纹参数控制在：Rz： 2〜5 pm； Rpk： <0.4 pm； Rk： 0.2〜1.0 pm； Rvk： 0.5〜2 pm； Mr1: <10%； Mr2： 60% 〜85%。
(4) 将点1、点2相连并与tp (c)曲线相交，交点投 影到水平轴的点即为：波峰轮廓支撑长度率Mr1与波谷轮廓 支撑长度率 Mr2。 1.4缸孔网纹角度形成过程
缸孔网纹还有一项关键指标，即网纹角度e。缸孔珩磨 是利用珩磨头上固定的砂条，由涨开机构将沙条涨开，使其 压向缸孔孔壁产生一定的面接4所示。
Abstract: In this paper, based on the platform checkered forming process, combining with the characteristics of honing processing, mainly studies the honing process, the principle of honing and platforms, application parameters and control, through the formula calculation and graphic analysis on root cause analysis the relationship between the lattice parameters and reticulate Angle control measures, use the equations and contour support length rate graph can be quickly clear,When the reticulated parameters and angles are not up to standard, the process factors and adjustment strategies that need to be controlled are analyzed. The factors that affect the reticulated honing of cylinder hole and liner are systematically analyzed to provide experience and reference for the analysis and practical application of daily reticulated honing of cylinder hole. Keywords: Cylinder liner; Honing; Platform CLC NO.: U466 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2021)13-121-04
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——沟谷轮廓支承长度率，是一条将轮廓谷分离出粗糙度核心轮廓的截线而确定的轮廓支承率；Rz——平均峰谷高度，是指每一个测量距离内粗糙度轮廓的最大轮廓峰顶高度与最大谷底深度之和，通常取5个单位测量范围内的平均值；珩磨角——一般是指网纹交叉线在垂直于轴线方向上的夹角。
浅谈气缸套的网纹与使用性能
２ ０ １ ３年 第 ｌ １期
浅 谈气 缸套 的 网纹 与使 用性 能
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｆ Ｃｙ ｌ ｉ ｎ ｄｅ ｒ ｌ ｉ ｎｅ ｒ Ｒｅ ｔ ｉ ｃ ｕｌ ａ ｔ ｅ ａ ｎ ｄ Ｐｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ
胡 九 见
滑 条 件
平 台网纹表 面有深 谷 区贮 存机 油 ，连续 交错 的 网
胡九见 ： 浅谈 气 缸 套 的 网纹 与 使 用 性 能
２ ９
状沟 槽 便 于机 油 在缸 套 表 面 均匀 分 布 。 小 平 台有利
的排 放法 规 。
于高 强度 油膜 的形 成 ， 并 具 有 回油 功能 ， 使 活 塞环 与 缸 套 表 面间形 成液 体磨 擦 ， 大大 降低 磨擦 功损 失 。 避 免 了拉缸 事故 ， 极 大地延 长 了活 塞环 、 缸套 这 一对磨
２ ） 上世 纪 ７ ０ … ８ ０年 代之 间 ， 采 用普 通珩 磨 网 纹， 网纹形 状 如 图 １ 所示 ， 粗 糙 度 控 制在 Ｒ ａ ０ ． ６ ３左 右， 很 明显 ， 这 种 相对 粗 糙 的 表 面 ， 确 实 能改 善 缸 壁 与活 塞环 之间 的接触 状况 ， 能够 形成一 定有 效油 膜 ．
台构 成 ， 并 且 网纹 与 网纹交 错 ， 相互 有适 当夹 角 。
但随 着发 动机 的高速 运转 ， 负荷 加大 ， 这种 网纹会 因
嘲 ２
承 载面积 小 ， 很 快就会 磨平 ， 磨 平后 的工况 如 同镜 面
所述 ， 因此 ， 这种 网纹 只适 合于 在较低 转速 和负荷 下 工作 ， 而且 还要 在很 短 的 时 间 的时程 就 必须 更 换 机 油， 否则 ， 会 出现早 期磨 损 而 降低 缸 套 的使 用 寿命 。
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Rk：有效负荷粗糙度
Rpk：初期摩耗高度
Rvk：贮油槽深度
Mr1：负荷长度率1（支撑率1）
Mr2：负荷长度率2（支撑率2）
设定BAC 上的点，在mr值之差为40%的两点（点A、点B）上。
通过一直线中，求得与曲线倾角最小的点A、B直线。
.这条直线和mr=0及mr=100的直线的两个交点分别设为点C和点D。
这个点C和点D的纵轴上的值（截断水平面）的差称之为Rk。
同点C 相同的截面断水平面即BAC曲线上的点称之为点H。
BAC曲线和mr=0的直线之交点称之为点I。
此时，分线CH和分线CI及曲线HI围积出来的面积和三角形CHJ的面积相等且mr=0的位置上求得点J。
这个C点和J点的距离称之为Rpk。
此值点H的mr值称之
为Mr1。
同样，点D和同截面BAC曲线上的点称之为E点。
BAC曲线和mr=100r的直线的交点称之为点F。
此时，分线DE、分线DF、曲线EF围构成的面积和mr=100的直线之交点称之为F点。
此时，分线DE、分线DF、曲线EF围构成的面积和三角形DEG的面积相同mr=100上求得G点。
这个D点和G点的距离称之为Rvk，这时点E的mr值称之为Mr2。