缸孔平台珩磨工艺及常见问题的解决
气缸孔珩磨技术
。 一般粗珩夹角为40一60 之间，精珩夹角为 。 20一40 之间。
三、平顶珩磨
3.1 平顶珩磨表面形成过程
图7 平顶珩磨表面的形成过程示意图
图8 平顶珩磨表面形状
粗珩时，一般会选用颗粒度较大金刚石作珩磨油石，主要 是使缸孔内表面的尺寸初步快速达到预想的形状及尺寸， 为后续珩磨奠定基础。 精珩使用金刚石粒度较细的珩磨油石，目的是将缸孔磨削 至尺寸及形状公差基本达到最终的精度要求。
一、为什么气缸孔要进行珩磨加工
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; 如果珩磨网纹夹角太小，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。
3.2 平顶珩磨的特点 1、平顶珩磨后在缸孔内表面形成的是光滑的平顶与相对 较深的波谷有规律的间隔分布。 2、平顶珩磨在缸孔内表面的微观状态下未形成真正的尖 峰。 3、平顶珩磨技术能够在缸孔表面能够加工出分布均匀、 角度与深度一致的沟槽。
四、滑动珩磨
滑动珩磨是在平顶珩磨的基础上，将平顶珩磨过程中的第 三阶段使用的碳化硅油石换为极细的金刚石颗粒的油石进 行平顶过程。
2.2 珩磨油石的磨料
珩磨油石主要采用：氧化铝、碳化硅、立方氮化硼、人造 金刚石等为磨料。 常见的结合剂有：陶瓷结合剂、人造树脂结合剂、铜基金 属结合剂、银基结合剂以及钻基结合剂等。
浅析发动机零部件加工中的珩磨技术
浅析发动机零部件加工中的珩磨技术论文导读：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。
发动机汽缸体缸孔珩磨是平台珩磨最典型的应用。
平台珩磨后可在缸孔（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。
铰珩工艺是在传统珩磨工艺的基础上发展起来的新工艺，其加工过程中融入了铰孔的特点，目前在缸体曲轴孔、连杆大小头孔的精整加工中广泛应用。
发动机缸孔表面的微观质量，决定了发动机运转时的磨合性能、运转可靠性和润滑油消耗，通过刷珩工艺可以缩短发动机的磨合时间和显著降低润滑油消耗。
在这种情况下进行的珩磨称作模拟珩磨，工件的珩磨质量可显著提高，工件的宏观形状精度可提高五至十倍。
关键词：珩磨，平台珩磨，铰珩，刷珩，模拟珩磨，缸孔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，在发动机零部件的制造中广泛应用。
珩磨加工原理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。
在大多数情况下,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,孔表面的形成原理基本上类似两块平面运动的平板相互对研而形成平面的原理。
珩磨加工特点加工精度高：中小型的通孔加工，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,直线度可达到0.01mm/m以内。
表面质量好：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。
缸孔加工的质量问题、主要原因分析及预防对策
缸孔加工的质量问题、主要原因分析及预防对策加工缸内孔时，对经常出现的缸孔表面有振动波纹、孔表面出现深沟刀痕、切屑划伤表面，表面有起皮和折皱、孔尺寸超差、缸孔几何形位超差等常见加工质量缺陷的形成原因进行分析，并提出相应的预防对策，可以帮助生产厂家及时发现并解决生产过程中出现的加工质量问题。
标签：油缸；加工缺陷；原因分析；预防对策缸内孔加工时，技术要求通常都比较高，不仅有严格的尺寸公差和形位公差要求，而且对表面粗糙度的要求也非常高，影响内孔表面粗糙度的几种表现形式包括：表面有振动波纹、孔表面出现深沟刀痕、切屑划伤表面，表面有起皮和折皱等1 缸孔加工质量问题及预防对策1.1 表面有振动波纹表面振动波纹是影响缸孔粗糙度的重要因素，其产生的主要原因包括①机床、夹具、刀具工艺系统刚性差。
②各导向部分间隙过大。
③镗刀过度磨损；镗刀后角过大；切削力过大。
④珩磨砂条磨钝；砂条太硬；自励性差。
⑤滚压头滚子制造精度差；一组滚子尺寸差过大（滚压时产生周期性振动）走刀量大等。
预防对策：①增加系统刚性。
②合理选择各导向部分的间隙。
③及时刃磨刀具；减小后角；减小切削深度和进给量；增加切削速度。
④修整砂条；合理选择砂条。
⑤提高滚压头制造精度；仔细选择滚子尺寸；减小走刀量。
1.2 孔表面出现深沟刀痕深沟刀痕这类缺陷产生的主要原因包括：①镗孔时出现积屑瘤。
②精镗刀刃磨、抛光粗糙度太粗。
③滚压头滚子疲劳点蚀和剥落；滚子圆角过渡不良；表在粗糙度粗。
④珩磨时有粘砂现象，划伤缸孔表面。
预防对策：①合理选择切削用量。
②仔细刃磨和抛光。
③及时检修滚压头；提高滚子制造质量。
④合理选择砂条；加大冷却液的流量和压力；减低冷却液粘度。
1.3 切屑划伤表面切屑划伤表面在加工过程中经常出现，其产生的主要原因①冷却液流量、压力小，排屑不畅。
②镗头体设计不合理，冷却液产生涡流，不能顺利排出切屑。
③鏜刀断屑台设计不合理，不能断屑。
预防对策：①提高压力或增加流量。
发动机缸体珩磨机加工尺寸的控制方法
发动机缸体珩磨机加工尺寸的控制方法上汽通用五菱发动机工厂的缸体珩磨机是进口全自动加工设备,该珩磨机承担了保证缸体加工重要部位缸孔和曲轴孔的最终加工尺寸的任务,是缸体线的关键设备。
由于加工方式的特殊性及工艺要求的多样性,加工精度和加工稳定性要更高,掌握珩磨机加工尺寸的控制方法,对于实现发动机性能的稳定性显得尤为重要。
本文分析了影响珩磨机加工尺寸的因素,并提出了解决方案。
珩磨机加工的现状1.珩磨机及加工工序描述上汽通用五菱发动机工厂的珩磨机是德国格林(Gehring)公司生产的,分为12个工位,由进出料工位、型号识别工位、缸孔粗加工工位、精加工工位、曲轴孔加工工位、MARPOSS检测工位、翻转工位及几个空工位组成。
加工工位拥有机械电子涨刀系统和液压涨刀系统,可以加工1.0~1.2L多种型号的缸体。
工件通过一个抬起步进式输送系统进行输送加工,该抬起步进式输送系统通过伺服电机驱动实现精确控制。
2. 珩磨机加工方面存在的问题(1)珩磨机精珩工位换刀后,加工首件粗糙度不合格,不能完全覆盖粗珩留下的刀痕和深沟槽(见图1)。
图1 不能完全覆盖粗珩留下的刀痕和深沟槽(2)加工出现缸孔圆度和圆柱度不好,出现超差和偏上差(见图2)。
图2 出现超差和偏上差(3)由于加工的缸孔是半盲孔,缸孔底部直径偏小,需要在缸孔底部增加延时增长缸孔底部的加工时间来修复,会造成缸孔出现环行刀痕的风险(见图3)。
图3 缸孔出现环行刀痕(4)珩磨加工直径偏大或偏小,影响节拍和造成返修的浪费。
影响加工尺寸的因素分析要获得良好的珩磨效果,除选用先进的珩磨工具及正确选用磨条材料和粒度外,珩磨时采用的工艺参数对加工质量也有很大的影响。
本文由无锡汽车租赁 奶茶店加盟 联合整理发布1.珩磨速度V珩磨速度为旋转速度V1和往复速度V2的合成,旋转速度V1为18~25m/min时最佳。
经验证明,缸孔的加工质量和往复速度有着直接的关系,往复速度V2为25~35m/min时,网纹角θ为45°~70°时,珩磨效率最高。
缸孔加工的质量问题、主要原因分析及预防对策
缸孔加工的质量问题、主要原因分析及预防对策作者：王君华来源：《科技创新与应用》2013年第32期摘要：加工缸内孔时，对经常出现的缸孔表面有振动波纹、孔表面出现深沟刀痕、切屑划伤表面，表面有起皮和折皱、孔尺寸超差、缸孔几何形位超差等常见加工质量缺陷的形成原因进行分析，并提出相应的预防对策，可以帮助生产厂家及时发现并解决生产过程中出现的加工质量问题。
关键词：油缸；加工缺陷；原因分析；预防对策缸内孔加工时，技术要求通常都比较高，不仅有严格的尺寸公差和形位公差要求，而且对表面粗糙度的要求也非常高，影响内孔表面粗糙度的几种表现形式包括：表面有振动波纹、孔表面出现深沟刀痕、切屑划伤表面，表面有起皮和折皱等1 缸孔加工质量问题及预防对策1.1 表面有振动波纹表面振动波纹是影响缸孔粗糙度的重要因素，其产生的主要原因包括①机床、夹具、刀具工艺系统刚性差。
②各导向部分间隙过大。
③镗刀过度磨损；镗刀后角过大；切削力过大。
④珩磨砂条磨钝；砂条太硬；自励性差。
⑤滚压头滚子制造精度差；一组滚子尺寸差过大（滚压时产生周期性振动）走刀量大等。
预防对策：①增加系统刚性。
②合理选择各导向部分的间隙。
③及时刃磨刀具；减小后角；减小切削深度和进给量；增加切削速度。
④修整砂条；合理选择砂条。
⑤提高滚压头制造精度；仔细选择滚子尺寸；减小走刀量。
1.2 孔表面出现深沟刀痕深沟刀痕这类缺陷产生的主要原因包括：①镗孔时出现积屑瘤。
②精镗刀刃磨、抛光粗糙度太粗。
③滚压头滚子疲劳点蚀和剥落；滚子圆角过渡不良；表在粗糙度粗。
④珩磨时有粘砂现象，划伤缸孔表面。
预防对策：①合理选择切削用量。
②仔细刃磨和抛光。
③及时检修滚压头；提高滚子制造质量。
④合理选择砂条；加大冷却液的流量和压力；减低冷却液粘度。
1.3 切屑划伤表面切屑划伤表面在加工过程中经常出现，其产生的主要原因①冷却液流量、压力小，排屑不畅。
②镗头体设计不合理，冷却液产生涡流，不能顺利排出切屑。
③镗刀断屑台设计不合理，不能断屑。
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。
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
珩磨时注意事项
珩磨机珩磨时出现的问题与诊断4986 /720
1.轴1比轴2在加工时要慢很多，什么原因?
答:把轴1与轴2的电子机械进给设定值完全退回零点，使用自动推靠加工工件可以解决问题。
2.加工出来的缸孔粗糙度超差怎样调整?
答:现在只要调整一参数
3.更换珩磨头后的加工步骤?
答:现在使用自动推靠（1.电子机械进给完全退回，2.液压自动进给退回）。
4.膨胀过早的报警,如何取消?
答:可以按正常方法取消报警，另可通过参数修改（RL0 RL1 RL2把此参数的数值都该为0，但你一定要记住你在改此数值之前的数据。稳定后要把此数值恢复在你改此数值之前的数据。）
5.如何确定网纹旋转速度1（S1）?
答:先把往复行程速度（HV）改为你要的数据，网纹的角度（ALPHA）改为你要的角度，再把旋转速度1（S1）改为0后，按正常方法退出，再打开刚才操作的界面，查看旋转速度1（S1）的数据是多少，最后进入修改界面把查看旋转速度1（S1）的数据修改好。
6.如何调整好下面4种图形的圆ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ度?
a \/ 上换向（OP）与下换向（UP）数值变小
b /\ 上换向（OP）与下换向（UP）数值增大
c () 上换向（OP）数值增大、下换向（UP）数值变小
d )( 上换向（OP）数值变小、下换向（UP）数值增大
7.在珩磨过程中经常出现116报警信息？基础20051234/504
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2007 年第 41 卷 №10
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现粗 、精珩磨 。首先在粗珩磨时磨到基本尺寸 ;然后 在半精珩磨时磨出沟槽网纹 ;最后在精珩磨时磨出 平台 。
平台网纹珩磨增大了网纹平台表面 ,虽然其承 载面积比普通精密珩磨的承载面积稍小 ,但只要保 证在一定的支撑率范围内 ,其特有的深沟网纹就可 以储存足够的润滑油 ,生成的油膜可减小气缸套内 孔表面的磨损 ,缩短磨合时间 ,提高缸孔寿命 ,减少 燃料消耗 ,延长三元催化器的寿命 。
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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
参考文献
1 贾光政 , 高怀有. 一种新型扭矩扳手. :王金江 ,硕士研究生 ,山东大学机械工程学院
数控技术中心 ,250061 济南市
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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 。
C8051F320 软件编程是通过串口中断方式接收 C8051F350 发送的 A/ D 转换数据 ,由主程序进行数 据处理 ,转换为显示代码用数码管显示并将数据存 储 到 铁 电 存 储 器 中 ,以 备 PC机 读 取 ;查 询 功 能 按
图 4 C8051F320 软件流程图
键 ,在有键按下的情况下 ,发送指令到 350 上 ,并执 行相应的功能模块 。C8051F320 的软件处理流程见 图 4。
图 1 有益气孔
图 2 铸造缺陷
另外 ,有时还可看到明显的划伤痕迹 。一般来 说 ,这是珩磨时 (尤其是半精珩 、精珩时) 有外部杂质 介入造成的 ,如珩磨油石脱粒过快 、珩磨冷却油过 脏 、铸造砂眼中存留有砂子等 。
平台网纹珩磨主要有以下几种加工方式 : (1) 机械平台网纹珩磨 机械平台网纹珩磨是使用带有自动测量功能的 双进给珩磨头 ,在双进给珩磨机上通过两次涨刀实
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 。
5 结论
本文设计开发的扭矩扳手测控系统具有以下特 点:
(1) 测 量 范 围 宽 : 电 压 测 量 范 围 可 达 - 215 ～ 215V ;
(2) 测量通道多 :可达 4 个模拟量差分输入通 道;
(3) 测 量 精 度 高 : 微 弱 信 号 可 内 部 程 控 放 大 (PGA) ,经试验测定 ,有效精度可达 16 位 。此外 ,经 工业现场使用验证 ,表明该系统抗干扰能力强 ,动态 性能良好 ,重复精度及准确度高 (精度可达 011 %) , 达到了国外同类产品的先进水平 。该测控系统同样 适用于其他微弱电压信号测量场合 ,具有广泛的应 用前景 。
修 ,因此在现今的汽车制造业中仍然得到广泛应用 。
2 平台珩磨的基本要素
(1) 表面粗糙度 表面粗糙度是珩磨工艺中最重要的指标之一 。 在平台珩磨中 ,平台表面粗糙度值越小 ,支撑率和耐 磨损性能越好 。但是 ,加工中提到的表面粗糙度一 般是指平台表面粗糙度与沟槽的综合粗糙度 。因 此 ,沟槽的数量和深度是影响表面粗糙度的主要因 素。 一般来说 ,表面粗糙度对工件使用性能的影响 包括 : ①影响摩擦和磨损 ; ②影响配合性质 ; ③影响 零件强度 ; ④影响抗腐蚀性 ; ⑤影响导热性和涂层附 着性 。具体到缸孔上 ,如表面粗糙度值过小 ,容易发 生干摩擦现象并有“抱缸”的危险 ;如表面粗糙度值 太大或沟槽太多 ,容易导致活塞副寿命缩短 ,间隙过 大 ,容易造成烧机油现象和燃料损耗过大 。 (2) 沟槽 与早期的普通缸孔珩磨相比 ,平台网纹珩磨的 最大特点之一是增加了均匀的网状沟槽 ,大大提高 了机油储油含量 ,增加了活塞副的润滑性能 。沟槽 的主要性能指标包括 : ①沟槽深度 :根据液体张力原 理 ,窄而深的沟槽储油性能较好 。各公司都有自己 的沟槽深度标准 ,精珩平顶后的沟槽标准深度通常 为 4～6μm 或稍深 ,同时 ,宽度在 1～3μm 的沟槽称 为有效沟槽 。 ②沟槽数量 : 指标准长度 ( L = 418～ 5mm) 内的有效沟槽数量 。 ③支撑率 :较大的支撑率 可以形成良好的平台支撑效果 。根据发动机性能要 求的不同 ,各公司对支撑率的要求也不同 ,一般支撑 率在 70 %～80 %最佳 ,至少应达到 60 %以上 。 (3) 几何精度 几何精度是发动机缸孔最重要的技术指标之 一 。各生产企业因发动机缸体的材质 、结构 (缸孔周 边壁厚及冷却构造等) 不同 ,对几何精度的要求也不 同 。必须检测和进行质量控制的几何精度包括圆 度 、圆柱度和直线度 。为了保证活塞副配合间隙的 均匀性 ,降低机油和燃料损耗 ,必须严格控制几何精 度 。由于发动机工作状况恶劣 ,对冷变形量 (装配变 形量) 和热变形量 (工作变形量) 也必须进行控制 。 有时因变形造成的几何精度问题对发动机机油和燃 料损耗的影响比单纯的粗糙度问题更严重 、更隐蔽 (不易检测) ,解决起来也更困难 、更复杂 。因此在缸 体和缸盖的设计制造中 ,应尽量减小变形因素导致 的几何精度变化 。
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缸孔平台珩磨工艺及常见问题的解决
任光怡
天津一汽夏利股份有限公司
珩磨是机械加工中常用的一种精加工工艺 ,通 过珩磨可获得很高的尺寸精度和表面质量 。在发动 机制造行业 ,珩磨工艺主要用于缸体的缸孔和连杆 孔的加工 。本文主要讨论发动机缸体的缸孔珩磨加 工。
1 平台网纹珩磨技术综述
工件压板或导向套与缸孔之间存在位置度误差 ,在 珩磨头退出缸孔的瞬间 ,珩磨头上的硬质合金导向 条接触缸孔表面造成侧向挤压 。此时侧向力很小 , 接触面积较大 ,这种黑色痕迹是轻微碾压的结果 ,但 不会对粗糙度和沟槽造成任何影响 ,因此对珩磨后 的缸孔质量基本无影响 。
②深沟 (孔) 缺陷 在检验报告上看到粗糙度曲线中出现较深凹 槽 ,常认为是珩磨质量问题 ,即沟槽过深 。对此应作 具体分析 。首先 ,粗糙度测量仪检测的是线性轨迹 , 不能全面反映表面缺陷 。其次 ,粗珩条的金刚石颗 粒不可能产生如此深的沟槽 。由于缸体材质为灰铸 铁 ,粗糙度曲线中反映的深沟常常是铸件中的微型 气孔 (图 1) 。这种气孔不仅不会影响缸孔 (缸套) 质 量 ,而且对缸孔的含油润滑性有益 (这在网纹的复印 胶片上可看得很清楚) 。美国福特公司生产的一种 铸造合金缸体专门利用这种微型气孔进行润滑 。另 外 ,还有一些大气孔属于铸造缺陷 (砂眼) (图 2) ,与 珩磨无关 ,应对铸件进行检查 。
平台网纹珩磨技术是一种在发动机行业应用广 泛的先进加工技术 ,主要用于发动机缸孔或缸套的 加工 ,尤其适用于精密配合运动偶件的加工 。
平台网纹珩磨可使工件表面形成许多密集的螺 旋状平台网纹 ,其中的沟槽能增强工件表面储存润 滑油的能力 。这些网纹沟槽相互贯通 ,在储油油压
收稿日期 :2007 年 2 月
(2) 激光平台网纹珩磨 近年来 ,随着激光技术的迅猛发展 ,激光珩磨已 逐步应用于发动机制造业 。激光珩磨是利用激光技 术实现平台网纹造型与珩磨的复合加工技术 。它由 粗珩 、激光造型和精珩三道工序组成 。与机械珩磨 相比 ,主要区别是利用激光进行网纹造型 。用激光 打出的网纹分布均匀 、深度一致 ,且网纹的密度和深 度易于调整 ,因此其质量可控性优于机械网纹珩磨 , 可大大降低废品率 。采用激光珩磨加工的汽车发动 机可降低耗油量 ,延长三元催化器的寿命 ,降低排 放 ,减少磨损 。但目前激光珩磨设备价格昂贵 ,加工 成本较高 ,操作相对复杂 ,维修比较困难 。随着设备 自动化以及生产效率提高和成本降低 ,激光珩磨已 成为汽车发动机缸体加工的重要发展方向 。 (3) 金刚砂 —液体喷射法 (微坑珩磨) 微坑珩磨法是在平台珩磨技术的基础上 ,利用 材料的性能增加汽缸体的储油能力 。采用确定含量 (0104 %) 的钛对珠光体灰铸铁进行合金化 ,钛与氮 和碳生成氮化钛和碳化钛 ,它们以有棱边 (棱边长度 < 5μm) 的生成物形式镶嵌在铸件组织中 。在机械 加工过程中 ,氮化钛和碳化钛会使气缸筒内壁形成 许多罐状溶洞 ,如同一个个储存机油的口袋 ,它们随 机分布在气缸筒表面上 ,形成一个微型压力室系统 。 通过调整钛含量可以控制溶洞的数量 ,当钛含量为 0104 %时 ,每 cm2 约有 40 个溶洞 。由于机油不会从 微型压力室中挤出 ,在缓冲作用下 ,活塞环会发生 “悬浮”或“滑移”,从而使发生混合摩擦的可能性下 降 ,同时意味着能够减少摩擦损失 ,提升发动机功 率。 采用微坑珩磨加工的缸体储油性能比普通平台 网纹珩磨效果更好 ,只是工艺要求更复杂 ,技术含量 和材料成本更高 。由于该工艺会增加发动机的生产 成本 ,因此主要应用于中 、高档汽车发动机上 。 相对于激光珩磨和微坑珩磨 ,机械平台珩磨技 术更为成熟 ,加工成本较低 ,操作相对简单且易于维