一种新型的珩磨技术——刷珩磨

一种新型的珩磨技术——刷珩磨
一种新型的珩磨技术——刷珩磨

一种新型的珩磨技术——刷珩磨

本世纪初JosephSunnen首先预示了现代珩磨工艺将成为一种表面精加工技术。随着珩磨技术的发展,珩磨已成为一种材料切除工艺,用来修整不合适的孔。但是在低速下使用油石珩磨内孔不能有效地切除材料。珩磨油石作为一种表面精加工工具实际上对金属表面都会产生损伤,而刷珩磨可以在不引起表面损伤的情况下提高表面精度。

一、早期的珩磨

早期的珩磨只是为了解决汽车工业中汽缸孔的加工问题。早期的镗孔工具及加工机床加工出的汽缸壁表面存在搓板现象。汽缸壁表面与活塞环之间的密封性不好,活塞环得不到合适的润滑,这样会很快地磨损引擎的第一组环。

最后在很短的时间内就必须更换活塞环。粗镗出来的汽缸壁会使活塞裙磨损严重,因此需要修整加工。活塞环中的金属杂质也会引起损伤。随着活塞在缸孔内的往复运动,活塞环磨除了汽缸壁上不规则的的细微凸出点。

这些切除下来的金属微粒污染了润滑系统,堵塞了过滤器,并引起汽缸壁垂直方向的划伤。杂质也会划伤活塞裙。划伤的第二个原因是不良的润滑。由于细微的凸出点在它们被磨平之前,其中较高的凸出点把涂在汽缸壁上的

润滑膜刺破了(如图1)。当活塞在整个行程中碰到这些凸出点时就出现了金属与金属之间的接触,活塞环的速度达到最低点。

活塞环的使用寿命短,活塞裙的划伤及缸孔的磨损都是由于活塞在粗糙的缸孔内往复运行所造成的,也是不可避免的,从而导致发动机耗油多,效率低。即便如此,早期的小汽车也不得不使用这种发动机。

图1 汽缸壁表面的凸出点刺破了润滑油膜,导致活塞环通过该点时出现金属与金属间的接触在Sunnen的珩磨工艺之前,汽车制造商加工汽缸壁表面所使用的唯一的方法就是Winton汽车公司的加工方法。它适合于小孔的加工。为了除去内孔表面凹凸不平之处,采用使钢球从小孔中通过的方法,而钢球的直径比汽缸孔的直径大0.05mm到0.076mm。当钢球从孔中通过时从而挤平缸孔的内表面。

这种工艺今天我们称之为滚珠法,并且除了缸孔加工外这种工艺现在仍然在使用着。但是在早期的汽车制造业中滚珠法不适用,因为早期的缸孔直径前后不一样大,挤压时会产生过多的接触压力,有时压力太大使缸孔壁出现裂纹。另外被钢球挤碎的细物会被压入缸孔内表面,使缸壁受损。

当Sunnen提出了另一个更有效的加工方法时,汽车制造工业完全接受了它。Sunnen的新珩磨工艺就是将油石组装到珩磨头上进行珩磨。珩磨头在缸孔内旋转,同时用手来控制珩磨头的往复运动。

珩磨工具最初设计成柔性的,油石通过弹簧夹具组装,并随缸孔原有的几何形状进行加工。珩磨的切除量一般都很小,在2.54μm~50.8μm之间,珩磨后的表面粗糙度可达Ra24。

鉴于这种情况,珩磨只能改善缸孔内表面质量,实质上没有改变它的几何形状和尺寸。由于油石是由柔性夹具把持的,因此它与汽缸孔的接触压力比较小。这样不仅可磨平表面,而且可使缸壁不受损伤。但是油石在通过缸孔内表面上的凹陷处时会出现架桥现象(如图2),结果珩磨过的表面网纹均匀性不好。

图2 早期珩磨中油石通过工件表面高点时出现架桥现象

二、珩磨转变为切削加工

随着珩磨的发展,制造商看到了在加工制造业中可扩大珩磨的作用。因为零部件在钻孔后必须进行珩磨,机械工程师开始用珩磨来解决钻孔过程中产生的问题。要解决这个问题必须使用更硬些的珩磨,进行材料的切除加工。把珩磨设计成可由手工控制旋转对油石施加压力。这些机械动作开始由自动机械伸胀系统来完成,后来又被液压系统所取代。每一次转变都需要硬度更高、结合力更强的油石,从而使油石受压时不受损坏。

这个发展使珩磨变成了非常昂贵的切削加工。现代珩磨采用高技术的金属结合剂超硬材料工具,具有精度高、设计优良、耐高压等特点。这些工具的珩磨范围大,从直径为3.175mm的小孔到直径为914.6mm的大孔都可以进行珩磨。

虽然在加工能力上有所增加,但是这些工具在切除材料过程中会对工件产生很大的损伤。珩磨中工具的相对滑行速度低,而压力非常高,使工件产生划伤并出现切屑重叠和网状微裂纹。这些裂纹的尺寸和分布决定于工件的材质。例如珩磨铸铁材料,裂纹深度可达50μm,而切屑重叠面积超过2500μm 2。通过减少压力和引入无火花磨削,这种损伤可得到适当控制。如果使用具有弹性的且较软的结合剂制造的油石加工,工件就不会出现裂纹。

因为它切削自由,切除量较小。然而这些措施和方法使得加工工艺更难控制而且也更费时间。

珩磨用的冷却液和润滑材料对当今超硬材料油石来讲也是个问题。缸孔内必须充满按特殊配方制成的磺酸盐冷却液。如果没有这种冷却液,低速恒定的接触会使油石受压增加。冷却液中的磺酸盐具有包裹切屑的能力,并可防止切屑与油石块粘结。尽管如此,然而要清除掉冷却液和润滑材料中的有害物质是非常困难而又昂贵的。操作人员天天与这些液体接触也会使他们的皮肤受到损伤。考虑到这些环保和安全因素,同时为了解决这些问题,必须开发一种新型的水溶性冷却液。

三、刷珩磨可满足要求

尽管金属加工工业不用低压珩磨,但是仍有这种工艺的要求。Sunnen开发的刚性珩磨可以减少因前道工序不良的加工而引起的尺寸变化。珩磨可以提高工件表面质量的均匀性,可修整其他加工过程中产生的微裂纹。但是珩磨仅仅在不把

它作为一种切削加工工艺的情况下才呈现出上述的优越性。珩磨只能磨除表面平均线以上的细微凸出峰,切深不超过几十个微米。图3表明珩磨可明显提高表面质量。图3中上图是未珩磨的工件,其表面呈粗糙锯齿状,下图是珩磨后的同一工件表面。汽缸壁被珩磨后可增加与活塞环的接触压力。当我们对比一下刷珩磨前

后表面接触比率时发现,刷珩磨后的表面接触率明显增大。

图3 珩磨前后的工件表面质量

刷珩磨是在没有切除过多材料或损伤工件表面质量的情况下提高表面光洁度的一种加工方法。刷珩磨块类似于一种刷子。刷子上的尼龙丝里面含有磨料,其中含有40%的珩磨材料。尼龙丝中的磨料可以是Al2O3、SiC、BN或金刚石等各种磨料。珩磨刷以块状形式销售,与传统的珩磨油石一样可以安装在标准的组合珩磨头上,一组刷珩磨块在40psi压力下可珩磨20000多个孔。

习惯于高压珩磨的用户会发现刷珩磨工艺与传统的珩磨完全不同。份布在由大量分散的尼龙丝组成的柔性介质中的磨料作用于工件表面。低压下工作的工具其功率消耗比在高压下珩磨要多10%。与传统的珩磨不同,珩磨刷上的尼龙丝可独立地作用于所有表面上。这就避免了前述的架桥现象,刷子对表面上细微的凹凸处都可以珩磨到(图4)。

图4 传统珩磨与刷珩磨的对比

刷珩磨可以除去其他工序留下的划痕和折叠切屑,并可达到Ra5-Ra6的表面粗糙度。刷珩磨不仅可用于汽车发动机制造业,而且可用于其他方面,应用范围很广。柔性加工与高压珩磨相比,所需的机床体积较小,刚性较低。柔性工具可用在自动生产线上进行批量生产。有些工厂使用刷珩磨专用设备,通过使用专门设计的工具和夹具,即使是钻床也能用于刷珩磨。

四、孔的质量要求

刷珩磨可以获得满意的结果,它不只是用于修整前道工序的缺陷。控制钻孔工艺的操作人员应该懂得加工过程中基本的机械学和动力学原理,从而避免产生振动以保证孔的尺寸精度及形状。

影响钻孔工艺的因素有很多,包括独立因素和相关因素(见表1)。内孔的表面质量、尺寸大小、圆度及圆柱度决定于所使用的加工条件及控制可变因素的影响。切削加工从机械学来讲是一种剪切过程。切屑可以是连续的、锯齿状的或者不连续的。切屑形成的种类是加工状态的良好体现。

图5简单描述了切削过程中产生的应力情况。工具和工件作相对运动在第一切变区(ps)和第二切变区(sz)产生应力和剪切力。这些应力集中在倾斜的(角度为Φ)剪切面(sp)上产生剪切作用,导致切屑从工具的倾斜面上脱落。这个作用显示在图5中带有正倾斜角(α)的工具。切屑的厚度(tc)和进刀量的厚度(t)不同,t是在进刀方向上测量的。

表1 影响钻孔工艺的因素

独立因素相关因素

工件材料、条件和温度切

工具材料和条件

工具形状、表面和锐利性别

切削液

切削条件(进给速度、进给量)

加工几何形状

机床动力 屑的种类

切削力

加工过程中消耗的能量

工具、工件和切屑的温度增加

工具的磨损和钝化

被加工表面的精度和轮廓

图5 切削过程中产生的应力情况

钻孔过程中的相关因素直接影响了切屑的形成。总的切削力通常用它的分力来描述,包括切向进给力或正常的摩擦力。切削过程中产生的作用于工件与工具之间的反作用力导致了它们之间的相对位移。

加工系统的动力性能表现为振动,振动形式有三种。操纵者必须能够辨别哪种振动会影响切削工艺,并且要明白其动力原理,从而去适当地修整和控制孔的尺寸和形状。

为了简便起见,考虑到加工系统所有的因素——工件、夹具与机床的刚性都比钻床要好,因此可以设想只有一种主要的振动方式影响到这个系统。

自由振动是系统所经受的典型振动之一,它是工具脱离了外界施加的力时对初始条件的反应。在间断加工中的非切削时期,切削力不存在时工具从它的倾斜状态弹回。工具间断接触到表面端部开始切削工件时的突然位移也会出现类似的现象。在所有的机械系统中都有减振装置,尽管振动频率或周期与系统自然频率保持一致,如果加工工艺不变,振幅将随时间的变化而减少。在加工双冲程发动机汽缸缸孔时,在工具通过孔的进出口时可以看到自由振动的影响,结果被加工表面经常出现尺寸不足,导致内孔不圆。

另一种典型振动就是受迫振动,这是系统对周期刺激的反应。它出现的频率与刺激的频率相同。如果刺激的力保持固定不变的话,受迫振动的振幅是一直固定不变的(既不减少,也不增加)。普通受迫振动的例子是工具的径向位移。当工具

旋转时,工具的不平衡所产生的振动力使工具在特定方向出现位移。这个不平衡每转一圈都导致一个周期力的出现,力的大小与速度有关,承受这种力的钻孔工具在受到切削力之前将呈现出最大的位移。这个位移常常导致孔端的尺寸偏大,表现为锥面或喇叭口。

在加工过程中有反馈现象时会出现自励振动。自励系统能够调节恒定的输入力(例如产生连续切屑的切削力随反馈间歇变化,反馈幅值会出现逐渐减弱(指稳定系统)、保持不变(在一定程度上的稳定系统)或随时间增加(指不稳定系统)。振荡就是自励振动的例子。在铸铁件上粗镗孔时会突然出现噪音和振动,这是经常出现的问题。切割的宽度是加工中出现振动问题的主要增益因素。

要测量加工系统的振动响应,制造工程师可以确定一个稳定的工艺范围,决定各种非客观的加工条件特别是最佳的切削条件,有必要的话必须使用可转位工具或减震器。加工表面的微裂纹与相对振动程度有关,通过高稳定的加工工艺可以减少表面的微裂纹。

操作人员可通过选择一种能够限制工件变形的加工方法来控制切削力,尤其是那些薄壁工件。通过使用平衡性好的多切削刃刀具可提高孔的圆度和垂直度。

应该注意到加工工艺的稳定性将受到所有使用中的切削刃累积宽度的影响。当加工过程开始引起尺寸变化时,对于非常薄的精切削加工更应特别注意。随着进刀量的减少,实际倾斜角度可能从正数变到零,甚至于变为负数。结果造成滞区变大,出现分界线,表面质量差并产生折叠、划痕。

如果操作人员能够完全按照加工工艺进行生产,那么加工出来的孔就没有必要再进行珩磨修整。例如:一个双冲程铝汽缸制造商能够通过微调钻孔加工工艺可完全取消高压珩磨工序。即使汽缸壁是不连续的、带有进出口转换部分,只要操作人员仔细地选择工具和工艺参数,制造商也能生产出高质量的孔。在珩磨前加工出的汽缸可以达到如下精度:最大圆度误差7.6μm.Cpk1.33,典型的圆度值在2.54μm以内,孔的垂直度控制在1μm以内,表面粗糙度范围在Ra9~Ra20之间。有时采用传统的高压珩磨工具珩磨镀镍的孔时也可以得到合适的尺寸和形状。但是随着钻孔工艺的改进,传统的珩磨工艺已不适用,普遍都采用刷珩磨技术。

珩磨,研磨

珩磨工艺(Honing Process)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,在汽车零部件的制造中应用很广泛。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亦不会重复。此外,珩磨头每转一转,油石与前一转的切削轨迹在轴向上有一段重叠长度,使前后磨削轨迹的衔接更平滑均匀。这样,在整个珩磨过程中,孔壁和油石面的每一点相互干涉的机会差不多相等。因此,随着珩磨的进行孔表面和油石表面不断产生干涉点,不断将这些干涉点磨去并产生新的更多的干涉点,又不断磨去,使孔和油石表面接触面积不断增加,相互干涉的程度和切削作用不断减弱,孔和油石的圆度和圆柱度也不断提高,最后完成孔表面的创制过程。为了得到更好的圆柱度,在可能的情况下,珩磨中经常使零件掉头,或改变珩磨头与工件轴向的相互位置。需要说明的一点:由于珩磨油石采用金刚石和立方氮化硼等磨料,加工中油石磨损很小,即油石受工件修整量很小。因此,孔的精度在一定程度上取决于珩磨头上油石的原始精度。所以在用金刚石和立方氮化硼油石时,珩磨前要很好地修整油石,以确保孔的精度。珩磨的切削过程定压进给珩磨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,油石与孔壁接触面积很小,接触压力大,孔壁的凸出部分很快被磨去。而油石表面因接触压力大,加上切屑对油石粘结剂的磨耗,使磨粒与粘结剂的结合强度下降,因而有的磨粒在切削压力的作用下自行脱落,油石面即露出新磨粒,此即油石自锐。第二阶段是破碎切削阶段,随着珩磨的进行,孔表面越来越光,与油石接触面积越来越大,单位面积的接触压力下降,切削效率降低。同时切下的切屑小而细,这些切屑对粘结剂的磨耗也很小。因此,油石磨粒脱落很少,此时磨削不是靠新磨粒,而是由磨粒尖端切削。因而磨粒尖端负荷很大,磨粒易破裂、崩碎而形成新的切削刃。第三阶段为堵塞切削阶段,继续珩磨时油石和孔表面的接触面积越来越大,极细的切屑堆积于油石与孔壁之间不易排除,造成油石堵塞, 变得很光滑。因此油石切削能力极低, 相当于抛光。若继续珩磨,油石堵塞严重而产生粘结性堵塞时,油石完全失去切削能力并严重发热,孔的精度和表面粗糙度均会受到影响。此时应尽快结束珩磨。定量进给珩磨定量进给珩磨时,进给机构以恒定的速度扩张进给,使磨粒强制性地切入工件。因此珩磨过程只存在脱落切削和破碎切削,不可能产生堵塞切削现象。因为当油石产生堵塞切削力下降时,进给量大于实际磨削量,此时珩磨压力增高,从而使磨粒脱落、破碎,切削作用增强。用此种方法珩磨时,为了提高孔精度和表面粗糙度,最后可用不进给珩磨一定时间。定压--定量进给珩磨开始时以定压进给珩磨,当油石进入堵塞切削阶段时,转换为定量进给珩磨,以提高效率。最后可用不进给珩磨,提高孔的精度和表面粗糙度。珩磨加工特点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,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)。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

珩磨

珩磨技术在高精度孔系加工中的应用 一、珩磨技术的引进 珩磨技术是随着汽车的诞生和发展应运而生的。发动机是汽车的心脏,发动机中的缸孔与活塞是最重要的摩擦副,其性能优劣和工作的状态直接影响到汽车产品的质量、品味、使用寿命和人类的生存环境,所以自汽车发明以来,一直在探讨缸孔工作表面精密制造技术。 珩磨是用镶嵌在珩磨头上的油石对工件表面施加一定压力,珩磨工具或工件同时作相对旋转和轴向直线往复运动,切除工件上极小余量的精加工方法。珩磨从汽车发动机(柴油机、汽油机)的应用,到摩托车、拖拉机缸体,广泛应用于飞机零部件、导弹、坦克、枪炮、船舶、工业缝纫机、空调压缩机、液压气动、制动器、油泵油嘴、轴承、工程机械、管乐器、光纤电缆的连接口等等。 二、珩磨的工作原理 珩磨条装在珩磨头上,由珩磨机主轴带动珩磨头作旋转和往复运动,并通过其中的胀缩机构使珩磨条伸出,向孔壁施压以作径向胀开运动,实施珩磨加工。珩磨加工时,珩磨头上圆周上的珩磨条与孔壁的重叠接触点相互干涉,一方面珩磨条将孔壁上的干涉点磨去,另一方面孔壁也相应地使珩磨条上面的磨粒尖角或整个磨粒破碎或脱落,珩磨条与孔壁在珩磨过程中相互修整。再由于珩磨头在珩磨过程中,既有旋转又有往复运动,使工件孔的加工表面形成交叉的螺旋线切削轨迹。由于每一次往复行程时间内珩磨头的转数为非整数,两次行程间又错开一定位置,这样复杂的运动使珩磨条的每一磨粒在孔壁上运动的轨迹不重复。在整个珩磨过程中,孔壁与珩磨条上的每一点相互干涉的机会差不多均等。这样在孔壁和珩磨条间的不断产生新的干涉点,又不断将这些干涉点磨去,使孔壁和珩磨条的接触面积不断增加,相互干涉的作用和切削作用不断减弱,孔与珩磨条面得圆度和圆柱度不断提高,孔壁的粗糙度降低,达到尺寸要求精度后,珩磨条缩回,珩磨头推出工件孔,完成孔的珩磨。 三、珩磨加工的应用 1、珩磨加工应用方式 在发动机加工中珩磨的加工分以下几种方式:(1)缸体内孔表面形成缸孔是气体压缩燃烧和膨涨的空间,并对活塞起导向作用,缸体内孔表面是

德国格林Gehring珩磨机

德国格林Gehring珩磨机 来料加工技术 新一代的Smarthone珩磨机特别适合于委托订单生产商在工作间的生产和原型件生产。它达到了灵活性和经济性方面的最高要求。可以在短时间内从对一个单个产品的手动珩磨生产到全自动化的运行进行操作模式的切换。在质量要求方面,最重要的是它可以在短时间内启动,珩磨时间短,并且使用方便友好,还能保证操作者的安全。 紧凑型设计,高效运行 在其紧凑型的设计中,包含了所有要求的功能。例如,集成的冷却液准备和超细过和冷却也包含在内,还在壳体中集成了一个控制柜。易于搬运,只需要1. 6平米的占地面积,因此该机器几乎可以很方便地放在任何生产布局中。紧凑,成本优化的卧式珩磨系统有效地结合了最新的技术。

灵活,技术精细 机器可以用于最多样化的批次和产品的珩磨工作。可以精确加工直径为0.8 -45mm,珩磨长度达到200mm的组件。高效的线性驱动系统可以使其行程速度达到60 m/min,加速度达到40 m/s2。此外,专利带力探测器的机电涨刀系统和行程控制珩磨。能在短时间内达到大余量和高精度切削。 高标准化和可选配置 如果需要,标准的设计可以逐步拓展相关的选项,由于其高度的标准化,可以为操作者带来最优的成本效益。对珩磨机进行功能上的进一步升级,可以包括诸如带反馈控制的在线测量,或内部冷却供应等。采用成本优化的铰珩加工对相关的应用也是很有意义的选择。

机器运行简单 因为有了“工作管理器”和配置的界面,设置或对产品进行重新加工就可以在最短的时间内实现。对各种类型的夹具,刀具和功能进行变换和控制也同样是非常容易的。直观的“操作者界面”将准备时间缩短到最短,也减少了对其他操作者的培训过程。另外,很短的切换时间和高再现性也可以通过特殊改编的和投资友好型的加工程序实现。 操作简单,自动化 该机器的另一个创新是可以对自动加工部件进行简单的扩展。机器人控制的自动单元除了管理产品处理外,还可以同时管理4个二级加工工艺。通过标准界面的“即插即用”功能,可以实现全部通讯,包括将测量结果直接反馈给珩磨控制。如果有需要,还可以集成双道处理的第二个珩磨机以生产更高精度要求的产品,或把粗珩磨机或精珩磨机集成在一起。 德国格林高精度刀具系统 精度高和寿命长是我们刀具系统的两个重要特点,可以确保珩孔的成本,最佳表面和最好的几何尺寸。采用优异格林刀具系统特别适应您的设备。 可选设备 “即插即用界面”可以灵活地组合周边设备 通过自动单元可以升级到4个二级工艺 可以为二道处理或粗珩磨机和精珩磨机配置第二个珩磨机 可以在珩磨过程中的加载升级一个滑动台面 对直接涨刀或刀具的内部冷却供应添加一个带反馈控制的在线测量

磨削加工原理

7.3.2珩磨 珩磨是磨削加工的 1 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 3 种运动 ( 如图 7.3 a ) ;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 ( 如图 7.3 b ), 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 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,但不宜

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。

立式内孔表面珩磨机总体设计

立式内孔表面珩磨机的总体设计 摘要 随着科学技术的迅速发展,国民经济各部门所需求的多品种、多功能、高精度、高品质、高度自动化的技术装备的开发和制造,促进了先进制造技术的发展。珩磨加工是一种最常用的内孔表面加工方式,近年来随着对油缸等产品市场需求量的大幅提升,如何找到经济高效的内孔精密加工方法,成为许多厂家面临的课题。磨削加工技术是先进制造技术中大的重要领域,是现代机械制造业中实现精密加工、超紧密加工最有效、应用最有效的基本工艺技术。 本次设计从分析机械系统设计的任务和目标开始,介绍机械系统的组成,各组成部分之间的配置,选择和结构匹配性设计,以及进行机械系统整体设计时应该考虑哪些问题,目的是培养学生结构设计创新和整体设计的能力,培养自己的综合分析和解决本专业的一般工程技术问题的独立工作能力,以加强对理论知识的理解。本次设计首先是珩磨机的总体设计,主要包括主轴箱,珩磨头,主轴以及带传动、液压系统传动等部分的设计。对珩磨机做了简单介绍,接着对珩磨机的主要部件进行了尺寸计算和校核。该设计代表了珩磨机设计的一般过程。 关键词:珩磨机;主轴;珩磨;液压系统

Vertical honing machine overall design of the inner hole surface Abstract With the rapid development of science and technology, the demand of national economic sectors more varieties, multi-function, high precision, high quality, high automation technology and equipment development and manufacturing, to promote the development of advanced manufacturing technology. Honing processing is one of the most commonly used way of inner hole surface treatment, in recent years, along with the market demand for oil cylinder and other products, how to find a economic and efficient inner hole precision machining method, many manufacturers are faced with the task. Grinding technology is one of the important areas, cuhk advanced manufacturing technology is implemented in modern mechanical manufacturing precision machining, the super close the most effective, the application of the most effective technology. This design from the analysis of mechanical systems design tasks and goals, the composition of the mechanical system is introduced in this paper, configuration, between each component matching selection and structure design, and what issues should be considered when the overall design of mechanical system, the purpose is to cultivate students innovative structural design and the overall design ability, cultivating their comprehensive analysis and solve this major general engineering technical problem of ability to work independently, to strengthen the understanding of theoretical knowledge. First is the overall design of honing machine, the design mainly includes the main spindle box, honing head, shaft and belt transmission, hydraulic system and other parts of the design. For honing machine to do a simple introduction, and then for a major part of the honing machine to calculate and check the size. This design represents the general process of honing machine design. Key Words:honing ;machine headstock ;honing;hydraulic system

数控珩磨加工技术研究与应用

数控珩磨加工技术研究与应用 珩磨是磨削加工的一种特殊形式,是随着汽车的诞和生发展应运而生的,在现代汽车制造业和航空航天领域有着广泛的应用。 一、珩磨技术的发展与现状随着现代工业的发展,珩磨技术在航空航天及汽车发动机领域成为发动机气缸、气缸体孔、起落架简体以及工程机械中重要的液压缸等精密零件孔加工不可或缺的工艺技术。越来越多的各种长短孔、薄壁类孔、盲孔、不均匀壁厚类孔迫切需要珩磨机床对孔进行加工,以保证其表面粗糙度、圆度及尺寸精度要求。 在珩磨技术方面,目前在发动机气缸、工程机械液压系统及飞机起落架液压系统中普遍采用珩磨加工技术,但主要采用进口高精度数控立式珩磨机床,例如,美国善能公司最新推出的高精度数控立式珩磨机床SV?2410.由于采用了计算机控制系统,它比其他机械控制系统更改的保证珩磨加工效率和加工精度要求。 国产珩磨机床近年来有了很大的进步,出现了如宁夏大河机床等优秀的珩磨设备厂商,但无论在加工精度、制造水平还是在控制技术方面,与国外相比都有较大的差距,整体 珩磨工艺技术水平较低,对珩磨加工技术的研究仍然局限于

珩磨头的制作机沙条的选材上,对珩磨的工艺参数研究几乎 是空白,根本无法满足现代航空航天和汽车工业技术要求,目前国内市场上精密高效机床几乎全部为国外品牌垄断。 二、珩磨加工工艺珩磨是磨削加工的一种特殊形式,是能使加工表面达到高精度、高表面适质量、高寿命的高效加工方式。是一种快速高效的内孔精加工工艺,应用范围十分广泛。 珩磨的定义:是用镶嵌在珩磨头上的油石(也称珩磨条) 对精加工表面进行光整加工。珩磨与孔表面的接触面积较大,加工效率较高。加工时由涨开机构将油石沿径向涨开,使其压向工件孔壁,从而产生一定的接触面积,同时珩磨头做旋转和往复运动,而零件不动,从而实现珩磨。珩磨工艺具有以下特点。 (1)珩磨的表面质量好,珩磨后表面粗糙度可达 Ra0.8-0.2,甚至更低; (2)加工精度高,圆度、圆柱度可达0.5卩m;轴线直线度可达i p, m ; ( 3)交叉网纹有利于贮油润滑,实现平顶珩磨,可获得较好的相对运动摩擦,获得较理想的表面质量,同时改变了内孔的表面结构组织,形成了具有很好的润滑效果润滑油膜表面; (4)珩磨主要用于孔加工,是以原底孔中心为导向, 加工孔径范围为5-500mm ,深径比可达10,甚至更大; (5)珩磨与研磨相比,珩磨具有可减轻工人体力劳动、生产率高、易实现自动化等特点。

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

珩磨条的组织形貌及材质分析_刘杨

家电科技 66 Technology 技术珩磨条的组织形貌及材质分析 刘杨 刘春慧 (上海日立电器有限公司技术研究部 上海 201206) 1 引言 空调的核心技术主要集中在压缩机上,压缩机被誉为空调器的心脏。而作为压缩机六大部品的上缸盖的加工质量,对整体压缩机性能提高也具有举足轻重的地位。上缸盖设有主轴承,用来支承曲轴的旋转运动。其内孔与曲轴构成摩擦副,对于滚动转子压缩机,在曲轴一转内,轴承荷载变化较大,在某些转角,其油膜厚度很小,轴承润滑状态除流体动压润滑外,还会出现混合润滑和边界润滑。这就要求轴承不但要求足够的强度和刚度,而且还要有高的尺寸精度和行为公差以及较低的表面粗糙度[1]。而对于我司,正是珩磨应用于各个系列上缸盖的内孔加工当中。 作为珩磨工艺中重要组成部分的珩磨条直接承担着珩磨加工任务,对加工效率及质量有至关重要的影响。 珩磨条微观结构采用日本日立S3400扫描电镜和HORIBA 能谱仪得到。3D 显微镜形貌由HIROX 三维视频显微镜获取。 2 珩磨原理简介 近年来珩磨加工已发展成为一种材料去除量大、切削效率高的内孔精加工工艺。是以固结磨粒压力进给的进行切削的光整加工方法。它不仅可以降低加工表面的粗糙度,而且在一 珩磨条不产生剥落现象,也不容易堵塞,使用寿命长,性价比高。一般珩磨高硬度和韧性的材料,超硬珩磨条比普通珩磨条的珩磨效率提高3~75倍,对一般材料的珩磨效率也可提高10倍左右。 3 国产珩磨条同进口珩磨条对比 整个珩磨工艺,对珩磨条的要求极高。之前在我司上缸盖内径精珩过程中一直采用进口珩磨条。但现在进口珩磨条价格为国产珩磨条的三倍左右,为了降低成本,有必要进行珩磨条国产化的尝试。经试验,国产珩磨条加工寿命要略高于进口珩磨条,但在稳定性方面稍逊一筹。为究其原因,对两种珩磨条进行了如下分析: 样品如表1所示,图1为三支我司上缸盖珩 磨条,宏观上观察形貌相似。进口珩磨条在使用过后没有发生明显的变化,但国产的珩磨条在使用过后颜色泛黄。 3.1 3D显微镜分析 全新的1#进口珩磨条因为没有使用过,所以表面光洁度较好。而使用过后,表面形成了许多条有规律的划痕。划痕之间的夹角稳定在30°左右。划痕一般都是从黑色的磨料开始,由深到浅,最后渐渐消失。而使用过的珩磨条,表面划痕较为杂乱,划痕有深有浅,划痕间的夹角也不稳定。见图2。 3.2 表面形貌分析 如图3所示,全新的进口珩磨条,表面组织致密,自然裸露的磨料并不多见。在使用过后,其表面出现较多规则的划痕,划痕之间平行度保持较好。而国产珩磨条,表面磨痕杂乱,磨料小而密。这可能是由于国产珩磨条粘 摘要:本文分析了我司常用金刚石珩磨条的表面形貌及组织成分,对比了进口、国产珩磨条的微观组织,解释了不同种类结合剂的金刚石珩磨条磨削性能和耐磨性不尽相同的原因。并认为提高珩磨条磨削效率与寿命就需要控制结合剂对磨料的把持力,而结合剂和金刚石磨粒的相对磨损速度与保持金刚石珩磨条的磨削性能以及耐磨性有关。本文分析结果在揭示珩磨条的磨削性能的基础上,为日后珩磨条的选择、识别提供必要的帮助。 关键词:金刚石珩磨条;表面形貌;组织成分 定条件下还可以提高工件的尺寸和形状精度。珩磨加工主要应用在内孔表面,但也可以对外圆、平面、球面或齿形表面进行加工。珩磨时,有切削、摩擦、压光金属的过程,可以认为是磨削加工的一种特殊形式,只是珩磨所用的磨具是由几根粒度很细的珩磨条组成的珩磨杆。 珩磨加工时工件固定不动,珩磨杆与机床主轴浮动连接,在一定压力下通过珩磨杆与工件表面的相对运动,从而从加工表面上切除一层极薄的金属。珩磨加工时,珩磨杆有3个运动组成,即旋转运动、往复运动和垂直于加工表面的径向加压运动。前2种是珩磨的主运动,它们的合成使油石上的磨粒在孔的表面上的切削轨迹呈交叉而不重复的网纹,因而容易获得低表面粗糙度的表面。径向加压运动是油石的进给运动,加压压力越大,进给量就越大。[2] 我司使用的珩磨条为人造金刚石珩磨条,多用于加工脆而硬的材料,效果显著。如珩磨高碳钢,铸铁,硬质合金等。但不适用加工韧 性大,强度高,粘性大的某些钢材。人造金刚石珩磨条,属于超硬珩磨条,脆而硬,珩磨过程中,可以很快的得到新的锐利的切削刃。此外超硬珩磨条比普通珩磨条性能好,效率高,磨削区域产生的温度低,加工表面粗糙度好, 2进口使用过3 国产使用过 5 进口 全新 空调压缩机技术专题

珩磨工艺原理

珩磨工艺原理 Prepared on 22 November 2020

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,其圆柱度可达以内。一些壁厚不均匀的零件,如连杆,其圆度能达。对于大孔(孔径在200mm以内),圆度也可达,假如没有环槽或径向孔等,直线度在以内也是有可能的。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)。 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。 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

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。

珩磨安全技术操作规程标准范本

操作规程编号:LX-FS-A15804 珩磨安全技术操作规程标准范本 In The Daily Work Environment, The Operation Standards Are Restricted, And Relevant Personnel Are Required To Abide By The Corresponding Procedures And Codes Of Conduct, So That The Overall Behavior Can Reach The Specified Standards 编写:_________________________ 审批:_________________________ 时间:________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑

珩磨安全技术操作规程标准范本 使用说明:本操作规程资料适用于日常工作环境中对既定操作标准、规范进行约束,并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则,使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整,套用时请仔细阅读。 1 必须遵守《磨床安全技术操作规程》。 2 工件要卡牢固,调节行程时要注意是否有可能发生碰撞,第一次行程要缓慢进给。 3 测量工件、调整行程挡块必须停车进行。 4 开车前磨头前端必须先进入工件内再开车。操作时要防止夹伤手指。 5 自动进刀时,必须将行程限位调节适当并坚固牢靠,方可开机。 6 工件动转中,不准调整行程。 7 电气设备上防止沾染润滑油、冷却液及灰尘。电气导线不准外露,防止因磨擦破损发生漏电。

德国德根机械制造有限公司

德国德根Degen珩磨机的优势 Degen公司拥有高端精密孔加工珩磨装备制造技术,并且拥有完整、高素质的研发及工程设计团队,公司的总工程师先后在德国格林公司和德国纳格尔·卡地亚公司担任过总工程师,设计经验能力丰富,公司拥有高端机床的制造能力,拥有面向世界主要市场的销售网络,是世界精密孔加工装备领域的国际知名品牌,是世界最先进的孔加工装备技术持有者和制造商。 公司整体规模不大,目前拥有员工40余名,占地10000平方米,生产厂房4000平方米,办公用房1500平方米,2012~2013财政年度,实现销售收入2700万欧元,其中德国国内销售1800万欧元,出口销售900万欧元。 德国德根珩磨机的特点: 1、德根珩磨机属第五代珩磨机技术,效率比传统的珩磨机高出3-4倍; 2、拥有自动化更换夹具的装置; 3、可以自动上下料,自动成线; 4、拥有专利刀具,套件结构; 5、可以珩铰结合。 产品: HSC型珩磨机的卓越优势 单头立式珩磨机

VU设计出来是为了满足客户以下需求-可重复应用性 -可扩展性 -标准化 -有效性 关键孔 -过载保护 -机器启动 加工效率 -精加工 -多用途 -即时响应 -使用周期花费低 -概述 -

模块化珩磨机有四个功能性动作-主轴利用丝杆和伺服电机实现常规的珩磨冲程 -使用伺服电机控制以实现高速珩磨 -进给由伺服电机控制 -高速冲程:40次/秒 -可选择并列系统,测量系统,去毛刺系统,清洁系统等 -高速珩磨滑块 - -只有滑块跟随夹具系统运动 -所有其他的东西,比如电气设备,电缆,冷却系统和润滑系统都是不动的珩磨进给系统 冲程是由伺服电机和丝杆驱动的,测量系统可根据客户的需求提供。 Z2= Stroke 300mm 冲程300mm V = 60m/min A = 2g(20m/s2)

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。

珩磨安全技术操作规程简易版

The Daily Operation Mode, It Includes All The Implementation Items, And Acts To Regulate Individual Actions, Regulate Or Limit All Their Behaviors, And Finally Simplify Management Process. 编订:XXXXXXXX 20XX年XX月XX日 珩磨安全技术操作规程简 易版

珩磨安全技术操作规程简易版 温馨提示:本操作规程文件应用在日常的规则或运作模式中,包含所有的执行事项,并作用于规范个体行动,规范或限制其所有行为,最终实现简化管理过程,提高管理效率。文档下载完成后可以直接编辑,请根据自己的需求进行套用。 1 必须遵守《磨床安全技术操作规程》。 2 工件要卡牢固,调节行程时要注意是否 有可能发生碰撞,第一次行程要缓慢进给。 3 测量工件、调整行程挡块必须停车进 行。 4 开车前磨头前端必须先进入工件内再开 车。操作时要防止夹伤手指。 5 自动进刀时,必须将行程限位调节适当 并坚固牢靠,方可开机。 6 工件动转中,不准调整行程。 7 电气设备上防止沾染润滑油、冷却液及 灰尘。电气导线不准外露,防止因磨擦破损发

生漏电。 8 安全装置必须齐全可靠,不准任意拆除。 9 数控珩磨机还要遵守《数控机床安全技术操作规程》有关规定。 该位置可填写公司名或者个人品牌名 Company name or personal brand name can be filled in this position

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