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
缸孔珩磨工艺及常见问题的解决
７任天珩过机孔工ｌ平泛加旋滑收工的善不（几大使要配期得双采ｃ见Ｃ据储系熏拄螺数系）围键行图５本点２道性达适用参１第数６．贾１半１８２Ｐ平结３统键桂据稿具统４考）一控津磨珩制的。台工状油作供会率为用保合到）械进集０图处，相４文：；Ｇ业能前光５）初扫拧存美光：日技干机５。测ＶＡ台论测上文作技始描臂储闭：一是磨造加网先，平的用油形。改寿证良因大给与１３ｌ理铁在应设）现了于景政１怡期术摩械Ｆ。乃化判量，射献９者术网量汽机可行工纹进尤台能：下和成因善命缸好此力珩处３，电有的计场国其。—断擦平２５复范通经：中２纹精高２夏械获业。珩加其网力可油较此，套及推磨理０转存键功开使外他０位０王心０区台的软发围道试怀７利加得，本磨工适纹。大膜从并（平广头；换储按能发用重同微珩度年盎，）缸网指件送宽多验有股工很珩文技用可，这２大分面‘多而显度台和主ｃ为器下模的验复类弱江２磨高月体纹８令编的：测．５份中高磨主术于使其些减布积，网延著润广要在０显的块扭证精产电，∞技：一）珩５数程Ａ电可定硕６有常的工要是，精中网少状从纹长降和滑泛双１／示情。矩度品压种１术微磨Ｆ据是压达，士济限用尺艺讨一主密件的纹油态连而小缸低活，珩应以使进３Ｄ代况ｃ扳表及信新５。通转８测４有综弱研南公的寸主论种要配表沟膜。续可平套机塞就磨用下给０码备手个明准先号型通ｃ过换５量效究市述信扭司一精要发在用合面槽中小干大台（油环能技。几带珩８Ｐ，１测模该确进生缸过０串数ｃＦ范精号矩种度用动发于运形能相断平摩大可油的术有磨５数机３控拟系水量，体串ｌ口据２围度扳可精和于机动发成增互的台擦降使耗制大在加自乃码读送０系量统高平场山）口中，的可手加表缸机动偶许强贯几因区低摩一量造缩现工上５管取指统差抗（。合东内．中０断由软达精大工面体行机件多通率网或焙擦活和精短代方测软显；令具分干该，部机断方主件一１度学工质的业缸密件，纹边着副塞燃度发汽式量过示查到有输６扰测具械程接式程处２位可机艺量缸应７加集表在从相界磨的环料，动车：功两处并询３以．入能控有工控Ｌ收接序５理。达械程，。孔用或工的面储而互摩损润消保机制能次理将功０下５通力系广工收进上流—此ｏ放师通在和珩广缸。螺储油明隔擦扩滑耗证的造涨流数能特强．统泛程行，程外大，发连磨套存油显离区大状副。两业刀程据按，１同的学数并见，％２动杆加的润压改，化况只者合已实存样应０院０执经）０的态，
内燃机缸套内孔珩磨工序常见问题与解决方案
间 ，其 内孔对 活塞起 导 向作用 。缸 套 的内孔 是 内燃 机磨 损最 为严 重 的表面 之一 ，制造 材料 一般 采用 高
磷铸 铁 、含硼 铸 铁 、钛 钒 合 金铸 铁 和 球 墨 铸铁 等 。
其内孑 Ｌ 加工质量的好坏直接影响到内燃机的综合性 能 和使用 寿命 ，而珩磨 工序 又是缸 套 内孔 的关键 加 工工 序 ，对缸 套 内孔 的加工 质量 至关重 要 。 以下 详 细介 绍 缸 套 内 孔 的 珩 磨 工 序 的 常 见 问 题 与 解 决 方案 。
脱 落 过快 。 解 决方 案 ：适 当降低 珩磨 油石 的工 作压 力 。
７ 结束 语
本 文简 单介 绍 了 内燃 机缸 套珩 磨工 序加 工过 程
中容 易 出现 的缸 套 内孔椭 圆度 大 、锥度 大 、粗糙 度
（ ２ ）珩磨油石 的工作压力小 。
解决 方 案 ：提高 珩磨 油石 的工 作压 力 。
内 燃 机 与 配 件
２ ０ １ ５年第 ６期
内燃 机 缸套 内孑 Ｌ 珩 磨 工 序 常 见 厂 ）
１ 引 言
缸套 是 内燃机进 行气 体压 缩 、燃烧 和膨胀 的空
大 、两端小 ，可将珩 磨油 石 的两端 越程 量调 大 ；如 果 中间小 ，两 端大 ，可将 珩磨 油石 的两 端越程 量 调 小 ；如果 一端 大 、另一端 小 ，可将 小端 的珩磨 油 石
（ ２ ）珩磨 夹具 的 下 定 位 平 面 及 上 压 盘 平 面 不 平 整 ，或者 夹 紧压力 过大 ，致使 缸套 变形 。 解 决方 案 ： 修复 下定 位平 面 和上 压 盘平 面 ，也 可更 换 新 的下定 位座及 上压 盘 ，降低 珩磨 夹具 的夹
浅析缸孔平台珩磨(可编辑优质文档)
浅析缸孔平台珩磨（可编辑优质文档）(可以直接使用，可编辑完整版资料，欢迎下载）浅析缸孔平台珩磨技术吴勤（东风本田发动机，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：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。
气缸孔平台珩磨的质量改善
书山有路勤为径；学海无涯苦作舟
气缸孔平台珩磨的质量改善
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）。
专注下一代成长，为了孩子。
SUNNEN ML-2000珩磨机,没定,操作,及常见珩磨质量问题对策
SUNNEN ML-2000珩磨机，没定，操作，及常见珩磨质量问题对策1芯轴的改制，1对于盲孔Φ0.251+/-.001的加工，油石底部和工具端必须平齐以便能有效地加工盲孔底部，在不影响精度效果的前提下必须去除芯轴上的导向块。
改制前，芯轴前端有导向块改制后，芯轴前端无导向块2改制后的芯轴锲子钩将油石往外涨到最大行程时其前部不应超出芯轴的前端面。
锲子钩超出芯轴前端3 导靴的改制则可以用磨削，车削或挫刀去除不需要的部分。
4确保芯轴上的导靴和油石改制后的长度约为孔长的2/4到3/4之间，就盲孔Φ0.251+/-.001而言油石和导靴的长度定为12到13CM。
2珩磨工具组装，修整和调整3修整芯轴和油石的方法当珩孔出现锥度和表面粗糙度不良时4消除芯轴跳动当珩孔出现锥度和表面粗糙度不良时，当珩磨时明显看到珩磨件跳动时5冲程位置调整当珩孔出现锥度时6珩磨加工中油石超程冲程的长度计算1油石长度计算通孔：油石长度=2/3—3/2孔长对15X474而言我们选择17.5mm的K5NM 系列油石盲孔：油石长度=2/3—3/4 孔长对15X474珩磨而言，我们选择K8NM系列油石改制成13MM2超程计算通孔：超程长=１/2至1/4油石或通孔较短者的长度对15X474而言我们选择6MM盲孔：超程长=在无腰鼓形的情况下尽量短。
3冲程计算通孔：冲程=２倍超程＋油石长-孔长对15X474而言我们选择12.81MM盲孔：冲程= 油石长+孔长-油石长对15X474而言我们选择7MM机床参数变化对珩磨的影响最佳主轴转速=17500/零件直径对于15X474的盲孔而言选择1800--2000转每分A) 增加主轴速度1 油石切削能力“变硬“2表面粗糙度增加3如果增加太多会引起油石无法切削（珩磨余量指针不走），油石表面形成沟槽无法保证孔的几何形状精度。
4 网纹角度小B)减小主轴速度1 油石切削能力“变软“2 提高珩磨的表面质量（表面粗糙度降低）3增加油石的自锐性，（不会出现油石打滑珩磨余量指针不走现象注意如果程频率过小有可能出现因珩磨过快无法保证孔的表面精度的和孔的几何形状）4 珩磨噪音减小5网纹角变大6 可以很大的提高工件的几何精度（对纠正孔形非常有利）C)增加冲程频率1 油石切削能力”变软”2提高珩磨的表面质量（表面粗糙度降低）3增加油石的自锐性，（不会出现油石打滑珩磨余量指针不走现象注意如果程频率过大有可能出现因珩磨过快无法保证孔的表面精度的情况）4珩磨噪音减小5网纹角变小6如果增加太多会引起油石无法切削（珩磨余量指针不走），D)减小冲程频率1 油石切削能力“变硬“2表面粗糙度增加3增加油石的自锐情况，（不会出现油石打滑珩磨余量指针不走现象，注意如果程频率过小有可能出现因珩磨过快无法保证孔的表面精度的情况）4 珩磨噪音变大5网纹角度大E)增加油石进给压力1 油石切削能力“变软“2增加油石自锐性，当珩磨余量指针不走时，可以增加油石压力3去除余量变快但是表面精度会变差，4增加工具和机床的磨损5 珩磨工件发热，珩磨噪声变大，6 如果压力太大，油石损耗很快。
发动机缸孔珩磨网纹评定及常见网纹问题解析
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 。
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。
平台网纹珩磨—缸孔精加工的利器
标 准 件 ，它 们 的 制 造 要 求 完 全 相 并 经 过 更 精 密 的 仪 器 测 得 其 “ 基
同 。这 就 对 进 行 线 性 评 定 带 来 很 准值 ”。
大 的方便 。
・ ・
般只 置一个 中间值 “ 置零 ”标准
件 ，而 上 、下限标 准件 均采 用 “ 分
若 被 评定 的 检测 设备 采 用 比 体 ”方 式 ，选 一部 分公 差小 、要 求
丁 ％Ｌ ０ ≤１ ％ 线 性 间接 地 作 出评 定 。 从 具 体 做 鉴 于检 测设 备 的测 量对 象 差别 极 很 多情况 下 ，用户 与设 备 制 法 来 看 ， 这 其 实 是 那 “ 值 评 定 很 大 ，既有单 参数 简单 零件 ，也有 多参数 复杂零 件 。 因此 ，应用 “ 替 造 商 在 供 货 合 同技 术 协 议 中 已 明 法 ”的 简化 。
为 “ 代型 线 性分 析 ”（ ｔ ａ ｅ 替 Ａｌ ｒ ｔ ｅｎ
・
判定 准则 ：检 测 设备 显 示值 只 有有 了简捷 、有 效的 途径作 为基
Ｌ ｎ ａ ｉ ａＩｓ Ｓ 。通 过 把对 与基准 值之 间 的偏 差必 须 ≤ ±１ ％ 础 ，才 能真正 得 以在企 业 中较 为顺 ｒｙ ｉ ｅ ｔ Ａｎ ｖ ｉ） Ｏ
殊 结构 有如 下优 点 ： １良好的表 面耐磨 性 ．
余 量较 小 ，最好 与精珩 磨 一次 安装
２缩 减 的 尖 峰 高 度 Ｒ ． 一 一 超 峰 的 平均 高度 。（ 作 时初 期 磨 损 工 的 高 度 ，越小 越 好 ） ，一般 控 制 在
加 工完 成 ，否则 重复定 位 误差 将破 出 表 面 粗 糙 度 核 心 表 面 的 断 面 尖
发动机缸孔珩磨常见问题及解决方法
发动机缸孔珩磨常见问题及解决方法
邓雄章;陈礼明
【期刊名称】《汽车制造业》
【年(卷),期】2018(000)001
【摘要】实践表明，通过对刀具材料、工艺和参数的调整，可以解决缸孔珩磨过程中的一些常见故障和问题，实施成本低且效果明显，对生产线的操作提供了一种有益的指导方法。
【总页数】4页(P16-19)
【作者】邓雄章;陈礼明
【作者单位】上汽通用五菱汽车股份有限公司;上汽通用五菱汽车股份有限公司【正文语种】中文
【中图分类】U464.131
【相关文献】
1.发动机缸孔珩磨网纹评定及常见网纹问题解析 [J], 商成超;赵兴龙
2.发动机缸体缸孔珩磨圆度影响因素研究 [J], 耿召辉
3.一种发动机缸孔珩磨刀具涨刀装置 [J], 商成超
4.发动机缸孔轮番式珩磨加工工艺的实现 [J], 卢勇; 赵虎
5.发动机缸孔平台网纹珩磨技术研究 [J], 张庆;王力谦;张明明;郭荣辉
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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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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
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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工具技术
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