发动机缸孔珩磨网纹评定及常见网纹问题解析
NSE缸孔平台珩磨关键技术研究

消 除 了表面 的 早期 快速磨 损 ,增 强 了气 缸壁 的承 载 能
( 3)珩 磨 后 在 缸 孔 表 面 形成 了无 数 微 小 的平
2 年第1 期 0 1 0 2
汽 车 I 艺 与 材 料 A& 2 TM I 5 j
I
.
生
产 强 弱‘
槽 之 间的微 小 支撑平 台表 面 组成 ,形 成 了既 有高 支承
率 的平 台 ,又 有储 油 的深 沟结 构。
平 台珩磨 的表 面结 构具 有如 下优 点 。
( 1) 小 的平 台增 加 了接触 面 积 。 削掉 尖 峰 , 微
到 0 1 % ,发动 机额 定 功率 提 高3 4 ,最 大扭 矩 提 .5 .%
2)、表 面 微观 结 构是 不一 样 的 。从 图 中可 以看 出 , 平 台珩 磨 的表面 结 构与普 通 珩磨 的表 面结 构相 比 ,具 有 明显 的 改善 。这 种结构 由具 有 储油 功 能 的深槽 及深
活塞环 的磨损 速度 明 显减慢 ,大大 提高 了气 缸体 、活 塞 、 活塞 环 的使 用寿 命 ,缸 孔 的磨 损值 小于 1 um,
决 发 动 机 早 期 磨 损 和 机 油 耗 量 高 等 问 题 起 着 至 关 重 要
图 1 普通 两次 珩磨 的表面 轮廓 曲线
的作 用 。 上 海汽 车 公 司投 资 建 设 了一条 4 万 台/ 小 2 年 排 量 发动 机 ( 简称 NS 生 产 线 ,缸体 的缸 孔珩 磨机 E)
网纹 夹角使 用贴 片和显微 镜检 查。
4 N E 孔 表 面 质量 评 定 方 法 S 缸
41珩 磨表 面粗糙 度评定 方法 .
珩磨 加工后 ,除 了尺 寸公差 、圆度 、 圆柱 度的要 求 ,表 面粗糙 度是 非 常重要 的项 目。采 用通 常的 、 厅 表 现 出差 异很 大 的摩擦特 性 ,而且 未能 反映 形貌 的 , 全部 特性 ,也 忽视 了水平 方 向的特性 ,也就 是说 采用 R R 评 定 方法 已远 远 不能 满足缸 孔加 工 的粗 糙度 评 z
发动机缸体缸孔珩磨圆度影响因素研究

发动机缸体缸孔珩磨圆度影响因素研究1. 引言1.1 研究背景。
发动机是现代机械装置中的重要组成部分,它的性能直接影响着整个车辆的运行效率和稳定性。
发动机的缸体和缸孔是发动机内部重要的部件,缸体是安装在发动机上的整体成型的部件,而缸孔则是在缸体上加工而成的圆形孔洞,用于容纳活塞运动。
在发动机工作过程中,缸体和缸孔之间的相互关系对发动机的性能有着重要影响。
缸孔的圆度是一个关键参数,它直接影响着活塞与缸孔之间的密封性和摩擦性,进而影响着发动机的效率和稳定性。
在实际生产中,由于材料的特性、加工工艺的不同等因素的影响,缸孔的圆度往往无法达到设计要求,从而影响着发动机的性能表现。
研究珩磨对缸孔圆度的影响因素,有助于优化发动机缸体的加工工艺,提高发动机的性能和可靠性。
1.2 研究目的研究目的是通过分析发动机缸体与缸孔的关系,探讨珩磨对缸孔圆度的影响因素。
通过对材料的影响、工艺参数的影响等因素进行研究,揭示珩磨过程中对缸孔圆度的影响机理。
通过详细的研究方法,对发动机缸孔的珩磨效果进行评估,为提高发动机性能提供科学依据。
研究缸孔圆度对发动机性能的影响,为改进发动机设计与制造提供参考。
通过本研究,我们旨在为进一步深入了解发动机缸体与缸孔的关系,提高发动机性能,推动发动机制造技术的发展提供理论基础和实际指导。
1.3 研究意义发动机缸体缸孔珩磨圆度影响因素研究的研究意义在于深入探索发动机性能优化的关键因素,为提高发动机的效率、降低燃油消耗和减少排放量提供理论支持和技术指导。
研究发动机缸体与缸孔的关系,珩磨对缸孔圆度的影响因素,以及材料和工艺参数的影响,有助于优化发动机结构设计和制造工艺,提高发动机的运行稳定性和可靠性。
通过对缸孔圆度对发动机性能的影响进行研究,可以为新技术的推广和应用提供理论基础,促进发动机行业的发展和升级。
未来的进一步研究方向包括对新材料、新工艺和新技术的探索,以及对发动机性能优化的持续改进。
这项研究具有重要的理论意义和实用价值,对提高发动机性能和环保性具有积极的促进作用。
发动机缸体缸孔珩磨圆度影响因素研究

发动机缸体缸孔珩磨圆度影响因素研究
发动机缸体是连接汽缸盖和汽缸体的结构,其缸孔珩磨圆度对于发动机的性能和使用寿命都具有非常重要的影响。
因此,对于缸孔珩磨圆度的影响因素进行研究对于发动机的研发和生产都非常必要。
发动机缸体缸孔的珩磨圆度是指缸孔的中心线与圆形中轴线之间的偏移量。
通常情况下,缸孔的珩磨圆度应该控制在0.05毫米以内,否则会对发动机的性能产生不良影响。
具体来说,珩磨圆度越大,缸内气体的泄漏就越严重,会降低发动机的压缩比和功率输出,还会导致燃油消耗增加,噪音加大,甚至还会造成严重事故。
造成缸孔珩磨圆度偏差的因素主要有以下几个方面:
1.加工精度不足。
一般来说,缸体的加工精度决定了缸孔的珩磨圆度,如果加工误差较大,就容易导致缸孔的中心线与圆形中轴线之间的偏移量过大。
2.材料的不均匀性。
缸体材料的不均匀性也会对缸孔的珩磨圆度产生影响,如果材料的密度不均匀或者存在内部缺陷,就会导致缸孔的偏移量较大。
3.操作员的技术水平。
珩磨是一项需要高技术水平操作的工艺,如果操作员的技术水平不高,就难以保证珩磨的精度。
4.设备的质量问题。
设备的质量也是导致缸孔珩磨圆度偏差的原因之一,如果设备的精度达不到要求,就会导致缸孔的珩磨精度不足。
因此,要想控制发动机缸体缸孔的珩磨圆度,需要从上述方面入手,提高加工精度,选用高质量的原材料,培养高技术水平的操作员,并且选购高精度的设备。
此外,在实际生产过程中,还需要进行严格的检验和控制,确保缸孔的珩磨圆度达到要求,从而保证发动机的性能和使用寿命。
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。
发动机缸孔平台珩磨加工技术初探

3 9
・
产品与市场・
3 . 1 珩 磨加 工 过程
・
产 品与 市 场 ・
1 . 1 缩 短磨 合 时 间 。延 长缸 套寿 命
气 缸 套工 作 表 面 的尖 峰 、卷边 毛 刺被 清 除掉 ,所 以 初 期磨 合 性 能优 良 .缸 套 很快 进入 正 常 工作 期 ,提 高 了
族 参 数 的含 义 。 网纹 参 数 由三部 分 组成 ,分 别 为轮
4. 尼 龙 压 板 5. 过 渡 垫 板 6. 调 整 螺 栓
3 _ 2 关键技 术参 数
切 削速 度 v : 由珩 磨 头 旋 转 速 度 v 和往 复 速 度 v
合成 的速 度 ,它 影 响到 工件 的表 面质量 和 加工 效 率 ,对 于铸 铁缸 套 加工 ,旋 转 速度 和 往 复速度 的增 加 ,均有 利 于表 面粗糙 度 值 的减 小 。其 中 ,往 复 速度 v ( m / m i n ) 在 程序 中直 接 给定 ,在 程 序 中一 般 给 出主轴 的转 数 ,若 已 知 加 工 工件 直径 ,则 旋 转 速 度 可 以 根 据 公 式 = v : 叮 『 d n /
Z
实现 缸 体 的 固定 。采用 在 两端 主轴 孑 L 处 压 紧 ,为 了保 护
已加 工完 的主轴 承孔 .故 设计 了两个 半 圆形 的尼龙压 板 。 与 主轴 承孔 配合 ,并 通 过调 整螺 栓 和压 紧螺 栓 将其 拧 紧 在过 渡 垫板 上 ,实 现缸 体在 加 工过 程 中 的完全 固定 。通 过 V6夹具 的设计 ,将 原有夹 具 设计 成 了模块 化 ,今 后 , 在换 型产 品时 ,只需 做几块 过渡垫 板就能 实现装 夹 。 ( 2 ) 珩 磨程 序 编制 。为 了 实现 加工 , 首先 必 须定 义缸
在MB4215珩磨机实现气缸套平台网纹珩磨的探讨

( )在 M4 1 珩磨机实现平台网纹的方案设想 二 B 25
珩磨工艺常用于直径为 1  ̄5 0ml经半精加工 ( 5 0 i l 精磨 、 精镗或拉 孔)后的内孔加工,用装有多根砂条 ( 如油石或金 刚石 砂条)的珩磨头对孔进行光整加工 ,其加工方法如 图 1 所示 ,工件视其大小可安装在工作 台上或夹 具中。具有若干 根砂 条的珩磨头插入待加工的孔 中,砂条 能在磨 头上作径 向 涨 开,以一定的压力与孔壁接触 。珩磨头 由机床主轴 带动旋 转 并作往 复的轴向运动 ,加工痕迹 ( 磨粒 的痕迹 )也就逐渐
( )气 缸 套 内孑 珩 磨 平 台网纹 的技术 参数 一 L
随 着 近 几 年 发 动 机 技 术 的发 展 ,尤 其 是 国 家 对 发 动 机 排 放 要 求 的 提 高 ,带 动 了发 动 机 核心 摩 擦 副 配 件 中 缸 套 生 产 技
术的提 高,内孔平台王 磨网纹就 是其 中 一个重要的发展趋势。 } 丁
度,主要是选用合适 的主轴转速及 磨头的往复速度。通常一 些大型企业采用进 口的价格 昂贵的具有双进给系统的珩磨机 ( 即 个珩磨头上装有 拉网纹、平台珩磨两付砂条,使气缸 套在 …次装夹 中由同一 个珩 磨头即可完成平台基础珩磨和平 台珩磨两道工序 )或采 用具有双进给的两个珩磨头的平台珩 磨 机 可 获 得 此 类 加 _ 手 段 , 但 对 于 一 中 小 企 业 在 无 此 类 高 l f _ 些 新设备或无 资增添 新设备,但 )要实现平台网纹来提高产品 己 市 场 竞 争 力 的情 况 下 , 就 只 有 在 原 用 的 国产 设 备 上 在 作 文 章
加 剧;向存气缸套 内孔擘加工半 台刚纹 可改善气缸套的工件 状 态,使气 缸套与活塞环 、气缸套 与活 塞之 间具有更好的配
发动机缸体缸孔珩磨圆度影响因素研究

发动机缸体缸孔珩磨圆度影响因素研究一、引言发动机是汽车的核心部件之一,其性能直接关系到汽车的动力输出和燃油效率。
而发动机缸体缸孔的精度对发动机性能有着重要影响。
本文旨在探讨发动机缸体缸孔的珩磨圆度对发动机性能的影响因素,以期为发动机缸体制造工艺提供参考。
1. 材料选择:发动机缸体缸孔的材料选择直接影响缸孔的珩磨性能。
通常情况下,高性能发动机缸体缸孔会采用一些高强度、高耐磨的特种材料。
这些特种材料的选择能够提高缸孔的耐磨性和耐磨性,从而提高发动机的性能和使用寿命。
2. 设计及工艺:缸体缸孔的设计及其成型工艺对缸孔的珩磨圆度有着直接的影响。
如果设计及工艺不合理,会导致缸孔的形状不规整、尺寸不准确,从而影响缸孔的珩磨圆度。
5. 珩磨液体:珩磨液体在缸体缸孔珩磨加工中起着冷却、润滑、清洁等作用。
如果珩磨液体的质量不佳、不干净、不适宜,则会影响到缸孔的珩磨圆度。
6. 操作员技术水平:操作员的技术水平直接关系到缸孔的珩磨圆度。
技术不熟练、操作不规范、技术水平不高都会导致工艺不过关,从而影响到缸孔的珩磨圆度。
三、提高发动机缸体缸孔珩磨圆度的措施1. 优化材料选择:选择高强度、高耐磨的特种材料,提高缸孔的抗磨性和耐磨性。
2. 合理设计及先进工艺:优化缸孔的设计,采用先进的成型工艺,确保缸孔的尺寸及形状准确。
3. 严格执行珩磨工艺:对珩磨工艺的执行进行技术约束,确保珩磨工艺的规范。
确保珩磨工艺水平过关,技术执行到位。
4. 合理切削工艺:优化切削工艺参数,提升加工质量,确保缸孔的珩磨圆度。
5. 选用质量良好的珩磨液体:选择质量好、清洁干净的珩磨液体,确保珩磨液体的质量及适宜。
6. 提高操作员技术水平:加强操作员技术培训,提高操作员的技术水平,确保操作规范、技术过硬。
四、结语发动机缸体缸孔的珩磨圆度对发动机性能有着重要的影响,而影响珩磨圆度的因素也有很多。
在实际的制造工艺操作过程中,需要采取一系列措施以提高发动机缸体缸孔的珩磨圆度。
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粗珩 、 半精珩 、 平台珩共 3 次珩磨。其中, 粗珩主要是 形成正确的几何形状 ,如 圆柱型孔和适合后续加工 的表面粗糙度 , 半精珩过后形成均匀的交叉 网纹 , 平 台珩削去精珩后的波峰 , 在孔壁形成平 台断面。 缸孔珩磨后 的表面品质 ,需要通过珩磨网纹参 数来 评定 和控制。在众多评定理论 中, bo — i — A bt Fr t e s n 曲线( te o 轮廓支撑长度率 曲线 ) 应用最为广泛 。其 用粗糙度轮廓深度 的函数 ,表达轮廓支 承度率的增 长 ,结合缸孔表面平台网纹 自身的特点及缸孔工作 状况 , 确立了各项网纹参数指标。 这些指标可 以对缸孔表面的网纹分布 、磨合性 能、 润滑性 能等使用性能进行的量化分析 , 准确 的评 定珩 磨后 缸 孔 的表 面 品质 。
对 应 的截 线位 置 即为 Mr、 2 应 的截线 位置 。 lMr 对
3 1 砂条 .
() 1 珩磨砂条太软 , 平台珩时磨 粒易脱 落 , 抛光
2 珩磨 后表面 网纹参数 的调整方法
21却 |超 差 . i } 、 却 |超上差 , j } 可能是平 台珩的压力小 , 或者平 台
摘 要 : 绍 了缸孔珩磨表 面品质评定 的理论基础 , 了各个评 定参数 和发 动机性 能之 间的关 系, 介 阐述 同时对每 个 网纹参 数超 差的原 因, 了理论性分析和总结 , 进行 并列举和分析 了生产 中 缸孔珩磨 网纹参数不符合要求的常见问题。
关键 词 : 动 机 ; 孔 ; 磨 网纹 ; 台 发 缸 珩 平
1 A b t Frs n b ot i t e曲线 的作 图方 法及 理论 廓深度 。 — e o 是缸孔与活塞长期的工作表面 , 该参数的大 基 础 小, 直接影响发动机的运转性能和使用寿命 。
( ) 简约谷深 , 3R 即轮廓谷的平均深度 。可理
11 b otFrso e曲线 介绍 . A b t i tn - e
作者简 介: 商成超 (9 5 ) 男 , 1 8一 , 吉林人 , 助理工程师 , 研究方 向为热能与动力工程 。
14 3
《 装备制造技术} 02 2 1 年第 4期
的4 0%以上的部分是 c曲线上 的点构成 ,回归线 系统等问题 , 以及珩磨余量 、 珩磨时间、 涨刀压力等加
在纵坐标方向上的差值平方最小 , 回归线与纵轴两交 工参数等设置不合理 , 都会导致珩磨后网纹参数达不 点之间的垂直距离 , 即为核心粗糙度深度 R , 两交点 到要求 , 下面列举一些常见的问题进行说 明。
心轮廓部分 占整个轮廓的百分 比。其值是缸孔进 入 长期工作表面的下限值 , 其数值的大小 , 不但决定 了
磨损量 , 还决定 了深沟槽 的贮油 、 润滑能力。
图 1 半精珩和平 台珩后 网纹波形图
收 稿 日期 :0 2 0 — 3 2 1 回归线 , 回归线
在平面直角坐标系中, 横轴表示支撑率 ( 0% 从 10%)纵轴表示截距 , 0 , 纵轴的零点对应轮廓高度 的最大峰顶线 , 不同截距 线对轮廓 曲线进行分割 , 计 算 出这些截距 的 值 , 在坐标系上描出其位置 , 将这 些点圆滑 的连接起来 ,就得到了 A bt F s n b o— i t e曲 t r o e 线 , 图 1 示。 如 所
中图分类号 : 4 41 U 6 .3
文献标识码 : B
文章编号 :6 2 5 5 ( 0 2)4 0 3 - 3 1 7— 4 X 2 1 0 — 14 0
. 2 缸孔经过镗削后 ,为提高形状精度和降低表面 1 参数定义及对发动机性能的影响 粗糙度 , 更好地提高发动机的性能 , 一般还需要经过 轮廓支撑长度率为 4 0%的切线 ,将 曲线分成 3
~
解为深人工件表面的沟槽深度 , 发动机工作时 , 沟槽 储油, 并形成油膜 , 提高了缸孔 的耐磨性能 , 也能大 幅度降低油耗。 ( ) r 轮廓支承长度率 , 4Ml 可理解为轮廓峰部分
占整个轮廓 的百分 比。其值是缸孔进入长期工作表 面的上限值。
( ) r 轮廓支承长度率 , 5 M2 可理解为轮廓峰与核
Eq ime t up n Ma ua tn e h oo yNo 2 1 n fcr gT c n lg . 0 2 i 4,
发 动机缸子珩磨 网纹评定及 常见 网纹 问题解 析 L
商成超 . 赵兴龙
( 上汽通用五菱汽车股份有限公司 发动机制造部, 广西 柳州 550 ) 40 7
个区域 : 波峰区, 中心区, 波谷区。通过一组基于轮廓 支承长度率 曲线的参数( 图 2 示 )结合缸孔实 如 所 ,
际工作情况 , 评定珩磨后缸孔表面网纹品质。
图 2 轮 廓 支 撑 长 度 率 曲线
() J 1肋I } 简约峰高 , 即轮廓峰的平均高度 。当发
动机开始运行时 , 这一部分将很快被磨损掉 , 被磨损 的时间, 即发动机的磨合时间。 ( ) k核心深度 , 2R 即轮廓 峰和轮廓谷 之间的轮
作用差 。砂条太硬 , 已磨耗 的磨粒不易脱落 , 自锐性
不 良, 砂条表面易堵塞 , 切削性能低甚至消失 , 工件 表面品质差 。图 3 为过硬 的平台珩砂条珩磨后 的缸
孔表面 网纹测量结果。从 网纹 图形可看出, 台珩没 平 珩 的时间短 , 可加大平台珩压力和增加平台珩的时间 有发挥其有效 的切削性 能, 导致 、 等超上差。 R 来解决 , 但也有可能使得 Mr 超差。 1 如果 超差的 同时 ,zm R 都较大时 ,可适当地减少半精珩 的 R 、 、k 时间来减小 R k p 值。 超下差 , 可能是平台珩压力 过大 , 或者平台珩时间过长 , 也可能是半精珩压力过 高、 半精珩的砂条硬度过高。