文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 珩磨孔

珩磨孔

珩磨孔
珩磨孔

二、珩磨孔

1.珩磨原理及珩磨头

珩磨是利用带有磨条(油石)的珩磨头对孔进行精整、光整加工的方法。珩磨时,工件固定不动,珩磨头由机床主轴带动旋转并作往复直线运动。在相对运动过程中,磨条以一定压力作用于工件表面,从工件表面上切除一层极薄的材料,其切削轨迹是交叉的网纹。为使砂条磨粒的运动轨迹不重复,珩磨头回转运动的每分钟转数与珩磨头每分钟往复行程数应互成质数。

2.珩磨的工艺特点及应用范围

1)珩磨能获得较高的尺寸精度和形状精度,加工精度为IT7~IT6级,孔的圆度和圆柱度误差可控制在3~5μm的范围之内,但珩磨不能提高被加工孔的位置精度。

2)珩磨能获得较高的表面质量,表面粗糙度Ra为0.2~0.025μm,表层金属的变质缺陷层深度极微(2.5~25μm)。

3)与磨削速度相比,珩磨头的圆周速度虽不高,但由于砂条与工件的接触面积大,往复速度相对较高,所以珩磨仍有较高的生产率。

珩磨在大批大量生产中广泛用于发动机缸孔及各种液压装置中精密孔的加工,孔径范围一般为φ15~500㎜或更大,并可加工长径比大于10的深孔。但珩磨不适用于加工塑性较大的有色金属工件上的孔,也不能加工带键槽的孔、花键孔等断续表面。

珩磨工艺(图)

作者:邦得资讯 | 来源:互联网 | 日期:2007-04-09 21:09 | 点击84 次

用镶嵌在珩磨头上的油石(也称珩磨条)对精加工表面进行的精整加工(见切削加工)。珩磨主要用于加工孔径为5~500毫米或更大的各种圆柱孔﹐如缸筒﹑阀孔﹑连杆孔和箱体孔等﹐孔深与孔径之比可达10﹐甚至更大。在一定条件下﹐珩磨也能加工外圆﹑平面﹑球面和齿面等。圆柱珩磨的表面粗糙度一般可达R0.32~0.08微米﹐精珩时可达R0.04微米以下﹐并能少量提高几何精度﹐加工精度可达IT7~4。平面珩磨的表面质量略差。

珩磨一般采用珩磨机﹐机床主轴与珩磨头一般是浮动联接﹔但为了提高纠正工件几何形状的能力﹐也可以用刚性联接。珩孔时﹐珩磨头外周一般镶有2~10根油石﹐由机床主轴带动在孔内旋转﹐并同时作直线往复运动﹐这是主运动﹔同时通过珩磨头中的弹簧或液压力控制油石均匀外涨﹐对被加工的孔壁作径向进给。图1 内圆珩磨示意图

为内圆珩磨示意图。珩磨头每分钟往复次数与转数之比应取非整数﹐使磨料在工件表面形成的加工痕迹成为交叉的网纹而不相重复。图2 珩磨运动轨迹

为单条油石在孔内珩磨时的运动轨迹。油石上下往复一次﹐工件回转一圈多。粗珩油石的磨料粒度为120~180﹐精珩用W28以下的细粒度油石。油石宽为3~20毫米﹐长度约为孔长的1/3~3/4。油石在孔内往复移动时﹐两端超越孔外的长度不宜大于油石全长的1/3﹐否则易产生喇叭口﹔但超程小于油石长度1/4时﹐又会使孔呈鼓形。外圆﹑平面的珩磨原理和操作要求与内圆珩磨相同。

珩磨余量一般不超过0.2毫米。珩磨的圆周速度﹐对钢材加工约为15~30米/分﹐对铸铁或有色金属加工可提高到50米/分以上﹔珩磨的往复速度不宜超过15~20米/分。油石对孔壁的压力一般为0.3~0.5兆帕﹐粗珩时可达1兆帕左右﹐精珩可小于0.1兆帕。由于珩磨时油石与工件是面接触﹐每颗磨粒对工件表面的垂直压力只有磨削时的1/50~

1/100﹐加上珩磨速度低﹐故切削区的温度可保持在50~150℃范围内﹐有利于减小加工表面的残余应力﹐提高表面质量。为了冲刷切屑﹐避免堵塞油石﹐同时降低切削区温度和降低表面粗糙度﹐珩磨时采用的切削液要有一定的工作压力并经过滤。切削液大都采用煤油﹐或煤油加锭子油﹐也有采用极压乳化液的。

20世纪70年代开始采用金属结合剂的金刚石油石和立方氮化硼油石﹐用以加工淬火钢或铸铁时﹐磨耗量仅为普通油石的1/150~1/250﹐同时油石对工件的压力也可提高2~3倍﹐从而使珩磨的效率和表面质量进一步得到提高。

1 问题的提出

气缸孔是发动机燃烧室的重要组成部分,加工精度要求很高,通常采用珩磨工艺对缸孔进行精加工。东风汽车公司柴油发动机厂引进生产的康明斯B系列柴油发动机的缸孔孔径为?102.02±0.01mm,缸体材料为铸铁(HT25-47,HB179-241);图纸设计要求缸孔圆柱度为0.015mm;珩磨网纹清晰均匀,网纹交叉角与水平线夹角为25°~30°;缸孔表面粗糙度为Ra0.25~0.65μm,Rtm2.8~7.0μm,深度0.002mm处的轮廓支承长度率tp=78%~98%。原缸孔珩磨工艺是在立式三轴珩磨机上采用非均布、中心对称结构的珩磨头和绿碳化硅精珩磨条进行二级珩磨加工(粗珩+平顶珩磨),但在生产中存在以下问题:①加工效率低。珩磨工序的加工节拍为3'30",已成为制约发动机生产线扩大生产能力的“瓶颈”工序。②缸孔表面粗糙度Ra、Rtm和tp值偏离中值的波动较大,甚至超出了技术要求范围,导致在一段时间内不得不对表面粗糙度指标值进行调整。③缸孔网纹均匀性发生波动,出现缸孔划伤现象。

针对上述问题,我们对缸孔珩磨工艺进行了系统研究,并提出了工艺改进方案,以期达到缩短缸孔珩磨工序加工时间、提高加工效率、稳定珩磨表面的微观几何精度、保证珩磨网纹质量要求和交叉角度、提高缸孔圆柱度精度的目的。

2 缸孔珩磨工艺分析

工艺特点

珩磨加工原理是通过在油石与工件表面之间施加一定压力,并以较低速度实现油石与工件表面之间的预定合成运动(如旋转运动、直线运动等),以获得几何精度高、表面质量好的工件表面。内孔珩磨具有以下特点:

图1 搭接长度L0

珩磨内孔时,两块(或两块以上)油石与工件内孔在面接触状态下以较低的压力和速度进行多刃面接触切削,其切削方式相当于三块平板相互对研,油石在切除孔壁余量的同时,其自身表面也得到修整。

为使油石磨削轨迹平滑衔接,油石每绕珩磨头轴线旋转一周,均与前一转磨削轨迹在轴向上有一段搭接长度L0(见图1)。L0越大,油石对内孔的修整效果越好,加工精度越高,但磨削效率越低。

珩磨头在每一次轴向往复行程内的转数为非整数K+b/360(K为整数),即珩磨头在每一上下往复行程内相对于工件沿圆周方向错开一个小角度b,这种复杂运动使珩磨头上的每一磨粒在孔壁上的磨削轨迹不会重复。由于孔壁上每一点与油石表面上每一点相互干涉的机会相等,因此可保证孔壁珩磨网纹的均匀性。

珩磨头与主轴采用浮动连接,在一定范围内可自行调整与被加工孔的同心度,以减小对珩磨机主轴精度的依赖程度。珩磨时以工件孔壁导向,进给力由中心均匀压向孔壁,珩磨条沿与珩磨头轴线平行的方向进给,可修正被加工孔的椭圆度、直线度和圆柱度。这种浮动定心机构尤其适合加工薄壁、深孔零件。

平顶珩磨是在粗珩磨基础上进行的精细珩磨,可消除粗珩磨形成的沟槽尖锋,在沟槽顶部形成间断的平顶凸锋,粗珩磨形成的沟槽谷底形状则不受影响。平顶珩磨可改善孔壁表面粗糙度,增大孔壁表面轮廓支承长度率,控制珩磨网纹的储油能力,从而达到改善摩擦副磨合性能、延长发动机缸孔寿命的目的。平顶珩磨具有以下特点:

图2 珩磨网纹交叉角

缸孔平顶珩磨可形成粗细均匀、对称交叉、无折迭、间断、翻边等缺陷的珩磨网纹。如图2所示,设珩磨网纹交叉角为q,珩磨头往复运动速度为Vy,转速为n,缸孔直径为D,则有tan(q/2)=Vy/Vx=Vy/pDn

q=2arctan(Vy/pDn)

平顶珩磨形成的缸孔表面微观轮廓为宽度不等的平顶与深沟。平顶可起到支承载荷的作用(用轮廓长度支承率tp表征);深沟则可贮存润滑油,以减小活塞在缸孔中往复运动的摩擦力。缸孔表面粗糙度必须控制在一定范围内。如粗糙度值过大,将增大活塞在缸孔中往复运动的摩擦阻力,造成摩擦副早期磨损或拉缸;如粗糙度值过小,则会降低孔壁网纹的储油能力,不利于润滑。

图3 非均布珩磨头受力示意图

珩磨头

原缸孔珩磨工艺采用精珩油石以中心对称、沿圆周非均匀分布的珩磨头。在不考虑珩磨头所受轴向力和旋转力的情况下,这种结构珩磨头的横剖面受力如图3所示。

图中,相邻三条珩磨条的间隔角度da=30°。以SFx+、SFx-分别表示X 轴正、负方向受力,SFy+、SFy-分别表示Y 轴正、负方向受力,则系统平衡力为

SFx=SFx+-SFx-=2Fsinda-2Fsinda=F-F=0

SFy=SFy+-SFy-=(F+2Fcosda)-(F+2Fcosda)=2.732F-2.732F=0

由此可得

min(SFx+,SFy+)=F

若采用精珩油石沿圆周均布的珩磨头,则da=60°。同理,其系统平衡力为

SFx=SFx+-SFx-=2Fsinda-2Fsinda=1.732F-1.732F=0

SFy=SFy+-SFy-=(F+2Fcosda)-(F+2Fcosda)=2F-2F=0

由此可得

min(SFx+,SFy+)=1.732F

由此可见,在珩磨条件相同(即F相等)的情况下,精珩油石沿圆周均布(da=60°)的珩磨头系统的中心稳定性高于精珩油石非均布(da=30°)的珩磨头系统。

珩磨油石

精珩油石的磨料种类包括刚玉类、碳化硅类、立方氮化硼(CBN)、金刚石等,其工作性能见表1。表1 不同磨料的工作性能磨料自砺性耐磨性热稳定性

(℃) 显微硬度

(HV) 切削速度价格耐用度

白刚玉好差1800~2450 1800~2450 低低低

绿碳化硅好差1300~1400 4150~9000 低低低

CBN - 好1250~1350 7300~9000 高最高高

人造金刚石- 好700~800 8600~10600 高高高

原缸孔珩磨工艺的精珩油石采用绿碳化硅磨料,磨削效率不高,磨条工作寿命为一个班次(加工约120件工件)。如采用磨削效率和耐用度较高的金刚石油石代替碳化硅油石,则可减少磨头更换次数,缩短调整、试切、首检等加工辅助时间,加快珩磨工序生产节拍。

原珩磨工艺采用长方形(9.5mm×9.5mm×100mm)碳化硅精珩油石,磨削接触面积较大,磨削时脱落的金刚石磨粒和铁屑不易及时排出。如改用凹槽形金刚石珩磨条,则具有以下优点:①凹槽便于珩磨液冲洗带走脱落磨粒,可减少脱落磨粒对缸孔的直接划伤和阻塞珩磨头往复运动引起的间接划伤;②凹槽有利于磨条中心迅速散热冷却;③凹槽形磨条可减小切削面积,降低金刚石磨条的切削阻力。

工艺方案

原缸孔加工方案为三级镗削+两级珩磨(粗珩余量0.08mm,时间2'10";精珩余量0.01mm,时间1'20"),由于工序能力不足,造成珩磨质量波动。为此,可考虑增加一道珩磨工序。

3 缸孔珩磨工艺的改进

根据对原缸孔珩磨工艺存在缺陷与不足的理论分析,通过工艺试验与验证,我们对原缸孔珩磨工艺方案提出了以下改进措施:

根据对珩磨头结构的受力分析,将原工艺采用的精珩油石沿圆周非均布珩磨头结构(见图4,da=30°)改为精珩油石沿圆周对称均布的珩磨头结构(见图5,da=60°),使珩磨头中心稳定、受力均衡,提高了缸孔圆柱度质量和珩磨网纹排列的均匀性。

图4 非均布珩磨头结构

图5 对称均布珩磨头结构

珩磨头配置的珩磨油石条数量直接影响珩磨效率、珩磨头切削阻力和加工表面粗糙度。磨条数量越多,珩磨效率越高,但切削阻力、切削噪声越大,并容易损坏珩磨机的传动机构,加工表面粗糙度也较差。通过工艺试验,在保证珩磨效率满足工艺要求的前提下,最终确定在精珩+平顶珩工序中采用一个珩磨头配置6个粗珩磨条和6个精珩磨条(分两次进给加工)。通过对比工艺试验,确定在平顶珩时采用粒度300#、浓度100%的金刚石磨料(铜钴基结合剂)替代绿碳化硅磨料(陶瓷结合剂),使油石的工作寿命、切削速度、承压能力等显著提高。图6 凹槽形金刚石精珩油石

为提高金刚石精珩油石的排屑、冷却性能,采用图6所示的凹槽形金刚石精珩油石替代原长方形油石。

为保证平顶珩磨前的预加工质量,增加了一道粗珩磨工序,并将加工余量调整为:粗珩磨0.08mm,精珩磨0.05mm,平顶珩磨0.01mm,在提高珩磨质量的同时缩短了加工时间。

通过调整珩磨加工参数,可获得需要的珩磨网纹交叉角度。当珩磨头转速n=176r/min,珩磨头往复运动速度Vy=30m/s,缸孔直径D=102mm时,可计算出珩磨网纹交叉角q≈56°。

4 工艺改进效果

表2 工艺改进前、后缸孔加工质量对比质量指标改进前改进后检测仪器

孔径尺寸(mm) ?102.0~102.04 ?102.01~102.03 电子塞规

Ra(μm) 0.4~0.8 0.25~0.65 Surfronic 3t表面粗糙度测量仪

Rtm(μm) 4~8 2.8~7.0

tp 60%~90% 78%~98%

圆柱度(mm) 0.025 0.015 三坐标测量机

工序生产节拍加快

采取上述工艺改进措施后,珩磨工序的生产节拍由原来的3'30(" 珩磨+平顶珩磨)加快为2'30(" 半精珩磨1'30"+平顶珩磨1'),可满足扩大发动机缸体生产能力的要求。

缸孔加工质量提高

通过对工艺改进后的缸孔加工质量进行连续三个月的跟踪检测,并与工艺改进前的加工质量进行对比,检测结果(见表2)表明,工艺改进后的缸孔加工质量明显提高。

(a)

(b)

图7 工艺改进前的网纹图(30×)L0

图8 工艺改进后的网纹图(10times;)(30×)

珩磨网纹质量改善

图7为工艺改进前加工得到的缸孔表面珩磨网纹放大图(采用覆膜检测法)。由图7a可见网纹存在交叉缺陷,排列不平行;由图7b可见网纹出现翻边,分布不均匀。

图8为工艺改进后加工的缸孔表面珩磨网纹图。由图可见,网纹分布均匀,交叉角度为55°~56°。

本篇文章来源于“切削技术网站”转载请以链接形式注明出处网址:https://www.wendangku.net/doc/f413428627.html,/ReadNews/4243.html

第四章精密加工和特种加工

随着生产和科学技术的发展,许多工业部门,尤其是国防、航天、电子等工业,要求产品向高精度、高速度、大功率、耐高温、耐高压、小型化等方向发展,产品零件所使用的材料愈来愈难加工,形状和结构愈来愈复杂,要求的精度愈来愈高,表面粗糙度愈来愈小,常用的、传统的加不方法已不能满足需要,便创造和发展了一些精密加下和特种加工方法,本章仅简要地介绍它们当中常用的几种。

第一节精整和光整加工

精整加工是生产中常用的精密加工,它是指在精加工之后从工件上切除很薄的材料层,以提高工件精度和减小表面粗糙度为目的的加工方法,如研磨和沂磨等。光整加工是指不切除或从工件上切除极薄材料层,以减小工件表面粗糙度为目的的加工方法,如超级光磨和抛光等。

一.研磨

研磨是在精加工基础上用研具和磨料从工件表面磨去一层极薄金属的一种磨料精密加工方法。尺寸公差等级可达IT5~IT3,Ra值可达0.1~0.008μm 。

1.研磨的种类

① 湿研

将液状研磨剂涂敷或连续加注于研具表面,使磨料(W14~W5)在工件与研具间不断地滑动与滚动,从而实现对工件的切削。湿研应用较多。

② 干研

将磨料(W3.5~W0.5)均匀地压嵌在研具表层上,研磨时需在研具表面涂以少量的润滑剂。干研多用于精研。

③ 半干研

所用研磨剂为糊状的研磨膏,粗、精研均可采用。

2.研磨原理

① 微细性:可对工件进行0.01~0.1μm切削。

② 随机性:工件与研具随机接触,高点相互修整,误差逐步减小,精度同时得到提高。

③ 针对性:可检测工件,有针对性变动研磨位置和掌握研磨时间,保证尺寸和形状精度。

3.研具材料和研磨剂

1) 研具材料

铸铁:研磨淬硬和不淬硬的钢件及铸铁件。

黄铜:研磨各种软金属。

2) 研磨剂

① 磨料:氧化铝、碳化硅、氧化铁、氧化铈等。

② 研磨液:机油、煤油、动物油及油酸、硬脂酸

4.研磨方法

1) 研磨外圆

说明:① 研磨外圆一般在精磨或精车基础上进行。手工研磨外圆可在车床上进行,工件和研具之间涂上研磨剂,工件由车床主轴带动旋转,研具用手扶持作轴向往复移动。

② 机械研磨外圆在研磨机上进行,一般用于研磨滚珠类零件的外圆。

2) 研磨内圆

说明:研磨内圆需在精磨、精铰或精镗之后进行,一般为手工研磨。研具为开口锥套,套在锥度心轴上研磨剂涂于工件与研具之间,手扶工件作轴向往复移动。研磨一定时间后,向锥度心轴大端方向调整锥套,使之直径胀大,以保持对工件孔壁的压力。

3) 研磨平面

说明:研磨平面一般在精磨之后进行。手工研磨平面时,研磨剂涂在研磨平板(研具)上,手持工件作直线往复运动或“8”字形运动。研磨一定时间后,将工件调转90°~180°,以防工件倾斜。对于工件上局部待研的小平面、方孔、窄缝等表面,也可手持研具进行研磨。批量较大的简单零件上的平面亦可在平面研磨机上研磨。

5.研磨的工艺特点及应用

① 设备简单,精度要求不高。

② 加工质量可靠。可获得很高的精度和很低的Ra值。但一般不能提高加工面与其他表面之间的位置精度。

③ 可加工各种钢、淬硬钢、铸铁、铜铝及其合金、硬质合金、陶瓷、玻璃及某些塑料制品等。

④ 研磨广泛用于单件小批生产中加工各种高精度型面,并可用于大批大量生产中。

二.珩磨

珩磨是在精镗、精磨或精铰的基础上用珩磨头上的油石条进行孔加工的高效率磨料精密加工方法。尺寸公差等级可达IT6~IT4,Ra值可达0.2~0.025μm 。

1.珩磨方法、珩磨头

说明:

① 珩磨时,工件安装在珩床工作台上或夹具中,具有若干油石条的珩磨头插入已加工的孔中,由机床主轴带动旋转并作轴向往复运动。油石条以一定压力与孔壁接触,即可切去一层极薄的金属。珩磨头与主轴一般成浮动联接。

② 珩磨头有机械加压式、气压或液压自动调压式数种。图中所示的珩磨头为机械加压式,实际生产中多用液压调压式。

2.珩磨的工艺特点及应用

① 可有效地提高尺寸精度、形状精度和减小Ra值,但不能提

② 可加工铸铁件、淬硬和不淬硬钢件及青铜件等,但不宜加工韧性大的有色金属件。高孔与其他表面的位置精度。

③ 加工孔径范围为φ5~φ500,深径比可达10。

④ 珩磨广泛用于大批大量生产中加工汽缸孔、油缸筒、阀孔以及多种炮筒等。亦可用于单件小批生产中。

三.超级光磨

1.超级光磨是用装有细磨粒、低硬度油石的磨头,在一定压力下对工件表面进行光整加工的方法。图为超级光磨外圆的示意图。加工时,工件旋转(一般工件圆周线速度为6-30 m/min),油石以恒力轻压于工件表面,作轴向进给的同时作轴向微小振动(一般振幅为1~6 mm,频率为5~50 Hz),从而对工件微观不平的表面进行光磨。

加工过程中,在油石和工件之问注人光磨液(一般为煤油加锭子油),一方面为了冷却、润滑及清除切屑等,另一方而为了形成油膜,以便自动终止切削作用。当油石最初与比较粗糙的工件表面接触时,虽然压力不大,但由于实际接触面积小,压强较大,油石与工件表而之问不能形成完整的油膜,加之切削方向经常变化,油石的自锐作用较好,切削作用较强。随着工件表面被逐渐磨平,以及细微切屑等嵌入油石空隙,使油石表面逐渐平滑,油石与工件接触面积逐逐渐增大,压强逐渐减小,油石和工件表面之间逐渐形成完整的润滑油膜,切削作用逐渐减弱,经过光整抛光阶段,最后便自动停止切削作用。当平滑的油石表面再一次与待加工的工件表面接触时,较粗糙的工件表面将破坏油石表面平滑而完整的油膜,使光磨过程再一次进行。

2.超级光磨的特点及应用超级光磨具有如下特点:

(1)设备简单,操作方便超级光磨可以在专门的机床上进行,也可以在适当改装的通用机床(如卧式车床等)上,利用不太复杂的超级光磨磨头进行。一般情况下,超级光磨设备的自动化程度较高,操作简便,对工人的技术水平要求不高,

(2)加工余量极小由于油石与工件之间无刚性的运动联系,油石切除金属的能力较弱,只留有3~5μm的加工余量。

(3)生产率较高因为加工余量极小,加工过程所需时间很短,一般约为30一60s。

(4)表而质量好由于油石运动轨迹复杂,加工过程是由切削作用过渡到光整抛光,表面粗糙度很

小(Ra小于0.012μm),并具有复杂的交叉网纹,利于储存润滑油,加工后表面的耐磨性较好。但不能提高其尺寸精度和形位精度,零件所要求的精度必须由前道工序保证。

超级光磨的应用也很广泛,如汽车和内燃机零件、轴承、精密量具等小粗糙度表面常用超级光磨作光整加工。它不仅能加工轴类零件的外圆柱面,而且还能加工圆锥向、孔、平面和球面等。

四.抛光

1.加工原理抛光是在高速旋转的抛光轮上涂以磨膏,对工件表面进行光整加工的方法。抛光轮一般是用毛毡、橡胶、皮革、布或压制纸板做成的,磨膏由磨料(氧化铬、氧化铁等)和油酸、软脂等配制而成。

抛光时,将工件压于高速旋转的抛光轮上,在磨膏介质的作用下,金属表面产生的一层极薄的软膜,可以用比工件材料软的磨料切除,而不会在工件表面留下划痕。加之高速摩擦,使工件表面出现高温,表层材料被挤压而发生塑性流动,这样可填平表面原来的微观不平,获得很光亮的表面(呈镜面状)。

抛光特点及应用抛光具有如下特点:

(1)方法简便而经济抛光一般不用特殊设一备,工具和加工方法也比较简单,成本低。

(2)容易对曲面进行加工由于抛光轮是弹性的,能与曲面相吻合,容易实现曲面抛光,便于对模具型腔进行光整加工。

(3)仅能减小表面粗糙度位而不能保持或提高原加工精度由于抛光轮与工件之间没有刚性的运动联系,抛光轮又有弹性,因此不能保证从工件表面均匀地切除材料,只是去掉前道工序所留下的痕迹,获得光亮的表面。

(4)劳动条件较差抛光目前多为手工操作、工作繁重,飞溅的磨粒、介质、微屑等污染环境.劳动条件较差。为改善劳动条件,可采用砂带磨床进行抛光.以代替用抛光轮的手工抛光。

抛光主要用于零件表面的装饰加工,或者用抛光消除前迸工序的加工痕迹,以提高零件的疲劳强度.而不是以提高精度为目的。抛光零件表面的类型不限,可以加工外圆、孔、平面及各种成形面等。

为了保证电镀产品的质鼠.必须川抛光进行预加工;一些不锈钢、塑料、玻璃等制品,为得到好的外观质量,也要进行抛光。

综上所述,研磨、珩磨、超级光磨和抛光所起的作用是不同的,抛光仅能提高工件表面的光亮程度,而对工件表面粗糙度的改善并无益处。超级光磨仅能减小工件的表面粗糙度.而不能提高

其尺寸和形状精度。研磨和珩磨则不但可以减小工件表面的粗糙度,也可以在一定程度上提高其尺寸和形状精度。

从应用范围来看,研磨、珩磨、超级光磨和抛光都可以用来加工各种各样的表面.但珩磨则主要用于扎的精整加工。

从所用工具和设备来看,抛光最简单,研磨和超级光磨稍复杂,而珩磨则较为复杂。

从生产效率来看,抛光和超级光磨最高,珩磨次之,研磨最低。

实际生产中常根据工件的形状、尺寸和表面的要求,以及批量大小和生产条件等,选用合适的精整或光整加工方法。

五.超精磨加工概述

① 超精加工是利用装在振动头上的细磨粒油石对工件进行微量切削的一种磨料精密加工方法。

② 超精加工主要是减小Ra值,可达0.2~0.012μm ,可适当提高形状精度。

③ 超精加工生产率很高,常用于加工曲轴、轧辊、轴承环和某些精密零件的外圆、内圆、平面、沟道表面和球面等。

超精加工外圆的方法

其它表面超精加工

上图中,A--为振幅;φ--为摆动的摆角;f--为振动或摆动的频率

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。

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

珩磨油石基础知识

珩磨油石基础知识 过去的几十年里,在机械制造行业中,磨削工艺得到了非常广泛的应用,随着零件精度地不断提高,外圆内孔研磨和珩磨等精加工工艺越来越多被各种零件的制造商采用,因此, 要比较好地完成珩磨加工,选择合适的磨料是非常重要的,磨料选择的一个基本准则就是磨料的硬度要高于被加工材料的硬度。 自然界中最坚硬的材料为金刚石,以下依次为氮化硼、碳化硼、碳化硅、氧化铝、天然刚玉、黄玉和石英,其中金刚石、立方氮化硼、碳化硅和氧化铝磨料是最为常用的,图为这四种磨料在硬度上的排列顺序。 淬火后硬钢的硬度值没有显示在本图中,一般为1600。 金刚石、立方氮化硼称为超级磨料;氧化铝、碳化硅称为普通磨料(或传统磨料)。 首先介绍的是氧化铝磨料,氧化铝磨料是从矾土中通过化学方法提炼出来的,大块的氧化铝用机械进行破碎,破碎后的颗粒按照粒度和形状标准严格分级。按照纯度和颗粒形状的不同主要分为四种: 白色氧化铝:氧化铝的含量99%,外形比较尖锐,晶体间结合力比较弱,脆性比较高。由于这些特点,白色氧化铝磨料比较适合磨削碳含量较高的硬钢和热敏感度较高的合金钢,硬度HRC62以上,能够得到比较好的切削性能和好的孔形,但是白色氧化铝磨损也是非常快速的。白色氧化铝还能够应用于不同铸铁缸体的精加工,应用机理是利用白色氧化铝锋利的切削刃,在较低的切削力下产生比较好的切削效果,获得良好的孔形精度,减少由于铸件内壁不均匀导致的珩磨中不规则的零件变形。 紫色氧化铝:含94-97%氧化铝和1.5%铬,晶体形状平整一点,同时由于铬的存在晶体间结合力有了增强,所以有一定耐磨性。紫色氧化铝磨料并不常用。非常适用于HRC60左右碳钢合金钢零件的珩磨。 红色氧化铝:92%-96%氧化铝加入3%的铬烧制而成,晶体形状较规则,脆性降低,耐磨性增强,比白色氧化铝更坚硬,切削能力有所下降。 棕色氧化铝:96%氧化铝,棕色是因为除氧化铝外其他成分如Na、K等,晶体形状规则,晶体组织坚硬脆性很低,适用于大多数钢材料重型零件的重负载条件下大余量珩磨,也适用

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/1 2.2MK225/1

3.加工参数 1) P1:对刀点。单位:mm 2)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。 2)在点动膨胀键的过程中,要边点动膨胀键,边用手旋转缸体,直至到缸体刚好转不动为止。此时,记录下X轴的位置即为对刀点。

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。 (1)均峰谷高度Rz(DIN)(Meanpeak-to-valley height) 在滤波后轮廓的5个彼此相连的取样长度范围内局部峰谷高度Zi的算术平均值。即: 局部峰谷高度Z则是两条平行于中线的,在取样长度范围内通过轮廓的最高点和最低点的平行线之间的距离,如图2所示。

内孔数控车削加工(编程)教案

内孔数控车削加工教案 数控车床上孔加工工艺 图8-7-1麻花钻钻孔图8-7-2硬质合金可转位刀片钻头钻孔很多零件如齿轮、轴套、带轮等,不仅有外圆柱面,而且有内圆柱面,在车床上加工内 结构加工方法有钻孔、扩孔、铰孔、车孔等加工方法,其工艺适应性都不尽相同。应根据零 件内结构尺寸以及技术要求的不同,选择相应的工艺方法。 1.麻花钻钻孔 如图8-7-1,钻孔常用的刀具是麻花钻头(用高速钢制造) ,孔的主要工艺特点如下:钻头的两个主刀刃不易磨得完全对称,切削时受力不均衡;钻头刚性较差,钻孔时钻头容易发生偏斜。 通常麻花钻头钻孔前,用刚性好的钻头,如用中心孔钻钻一个小孔,用于引正麻花钻开始钻孔时的定位和钻削方向。 麻花钻头钻孔时切下的切屑体积大,钻孔时排屑困难,产生的切削热大而冷却效果差,使得刀刃容易磨损。因而限制了钻孔的进给量和切削速度,降低了钻孔的生产率。 可见,钻孔加工精度低(IT2~13)、表面粗糙度值大(Ra12.5),一般只能作粗加工。钻孔后,可以通过扩孔、铰孔或镗孔等方法来提高孔的加工精度和减小表面粗糙度值。 2.硬质合金可转位刀片钻头钻孔 如图8-7-2,CNC车床通常也使用硬质合金可转位刀片钻头。可转位刀片的钻孔速度通常要比高速钢麻花钻的钻孔速度高很多。刀片钻头适用于钻孔直径范围为16~80mm的孔。刀片钻头需要较高的功率和高压冷却系统。如果孔的公差要求小于±0.05,则需要增加镗孔或铰孔等第二道孔加工工序,使孔加工到要求的尺寸。用硬质合金可转位刀片钻头钻孔时不需要

钻中心孔。 3.扩孔 扩孔是用扩孔钻对已钻或铸、锻出的孔进行加工,扩孔时的背吃刀量为0.85~4.5mm范围内,切屑体积小,排屑较为方便。因而扩孔钻的容屑槽较浅而钻心较粗,刀具刚性好;一般有3~4个主刀刃,每个刀刃的切削负荷较小;棱刃多,使得导向性好,切削过程平稳。扩孔能修正孔轴线的歪斜,扩孔钻无端部横刃,切削时轴向力小,因而可以采用较大的进给量和切削速度。扩孔的加工质量和生产率比钻孔高,加工精度可达ITl0,表面粗糙度值为Ra6.3~3.2μm。采用镶有硬质合金刀片的扩孔钻,切削速度可以提高2~3倍,大大地提高了生产率。扩孔常常用作铰孔等精加工的准备丁序:也可作为要求不高孔的最终加工。 4.铰孔 铰孔是孔的精加工方法之一,铰孔的刀具是铰刀。铰孔的加工余量小(粗铰为O.15~0.35mm,精铰为0.05~0.15mm),铰刀的容屑槽浅,刚性好,刀刃数目多(6~12个),导向可靠性好,刀刃的切削负荷均匀。铰刀制造精度高,其圆柱校准部分具有校准孔径和修光孔壁的作用。铰孔时排屑和冷却润滑条件好,切削速度低(精铰2~5m/min),切削力、切削热都小,并可避免产生积屑瘤。因此,铰孔的精度可达IT6~IT8;表面粗糙度值为Ra1.6~0.4μm。铰孔的进给量一般为0.2~1.2mm/r,约为钻孔进给的3~4倍,可保证有较高的生产率。铰孔直径一般不大于80 mm。铰孔不能纠正孔的位置误差,孔与其他表面之间的位置精度,必须由铰孔前的加工工序来保证。 5.镗孔 镗孔一般用于将已有孔扩大到指定的直径,可用于加工精度、直线度及表面精度均要求较高的孔。镗孔主要优点是工艺灵活、适应性较广。一把结构简单的单刃镗刀,既可进行孔的粗加工,又可进行半精加工和精加工。加工精度范围为ITl0以下至IT7~IT6;表面粗糙度值Ra为12.5μm至0.8~0.2μm。镗孔还可以校正原有孔轴线歪斜或位置偏差。镗孔可以加工中、小尺寸的孔,更适于加工大直径的孔。 镗孔时,单刃镗刀的刀头截面尺寸要小于被加工的孔径,而刀杆的长度要大于孔深,因而刀具刚性差。切削时在径向力的作用下,容易产生变形和振动,影响镗孔的质量。特别是加工孔径小、长度大的孔时,更不如铰孔容易保证质量。因此,镗孔时多采用较小的切削用量,以减小切削力的影响。 8.7.2 数控车床上孔加工编程 1.中心线上钻、扩、铰孔加工编程

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。

常用的内孔加工方法与特点解析

一、钻孔? 在模具零件上用钻头主要有两种方式:一种是钻头回转,零件固定不回转,如在普通台式钻床、摇臂钻、镗床上钻孔;另外一种方式零件回转而钻头不回转,如在车床上钻孔,这两种不同的钻孔方式所产生的误差不一样,在钻床或镗床上钻孔,由于钻头回转,使刚性不强的钻头易引偏,被加工孔的中心线偏移,但孔径不会发生变化。钻头的直径一般不超过75mm,若钻孔大于30mm以上,通过采用两次钻销,即先用直径较小的钻头(被要求加工孔径尺寸的0.5~0.7倍)先钻孔,再用孔径合适的钻头进行第二次钻孔直到加工到所要求的直径。以减小进给力。钻头钻孔的加工精度,一般可以达到IT11~IT13级,表面粗糙度Ra 为5.0~12.5um。 二、扩孔? 用扩孔钻扩大零件孔径的加工方法,既可以作为精加工(铰孔、镗孔)前的预加工,也可以作为要求不高的孔径最终加工。孔径的加工精度,一般可以达到IT10~IT13级,表面粗糙度Ra为0.3~3.2um。 三、铰孔? 是用铰刀对未淬火孔进行精加工的一种孔径的加工方法。铰孔的加工精度,一般可以达到IT6~IT10级,表面粗糙度Ra为0.4~0.2um。在模具制造加工中,一般用手工铰孔,其优点是切削速度慢,不易升温和产生积屑瘤,切削时无振动,容易控制刀具中心位置,因此当孔的精度要求很高时,主要用手工铰孔,或机床粗铰再用手工精铰。在铰孔时应主要以下几点:a. 合理选择铰孔销孔余量及切削和规范;b. 铰孔刃口平整,能提高刃磨质量;c. 铰销钢材时,要用乳化液作为切削液。 四、车孔? 在车床上车孔,主要特征是零件随主轴回转,而刀具做进给运动,其加工后的孔轴心线与零件的回转轴线同轴。孔的圆度主要取决于机床主轴的回转精度,孔的纵向几何形状误差主要取决于刀具的进给方向。这种车孔方式适用于加工外圆表面与孔要求有同轴度的零件。 五、镗孔? 在镗床上镗孔,主要靠刀具回转,而零件做进给运动。这种镗孔方式,其镗杆变形对孔的纵向形状精度无影响,而工作台进给方向的偏斜或不值会使孔中心线产生形状误差。镗孔也可以在车床、铣床、数控机床上进行,其应用范围广泛,可以加工不同尺寸和精度的孔,对直径较大的孔,镗孔几乎是唯一的方法。镗孔加工精度一般可以达到IT7~IT10级,表面粗糙度Ra为0.63~1.0um。

珩磨工艺原理简介及盲孔珩磨技巧

珩磨工艺原理简介及盲孔加工技巧 上海善能机械有限公司熊元一郭建忠侯军丽李贵贤 Abstract: Honing process has been widely used both at home and abroad. In order to increase the awareness of honing process, the paper mainly explains what the honing process is and what benefits the honing process will bring to us. In particular, the paper also introduces the honing techniques of blind holes, which will greatly help those who have been encountered with the problems in honing blind holes. 一、珩磨工艺简介 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。 珩磨是一种以被加工面作为导向定位面,在一定进给压力下,通过工具(油石)和零件的相对运动去除余量,其切削轨迹为交叉网纹的高效、精密加工工艺。 1.珩磨加工特点:

1.1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, 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)。 1.2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。 1.3加工范围广:主要加工各种圆柱形孔:通孔,轴向和径向有间断的孔,

高精度深长孔的精密加工方法

高精度深长孔的精密加工法 一、历史背景 枪钻与内排屑深孔钻两种加工孔的刀具分别出现于20世纪30年代初和40年代初的欧洲兵工厂,这并非历史的偶然。其主要历史背景是: 一次世界大战(1914?1918年)首次使战争扩大到世界规模。帝国主义列强为瓜分殖民地而需要大量现代化的枪炮(特别是枪械和小口径火炮的需求量极大)。而继 续使用传统的扁钻、麻花钻、单刃炮钻,已经完全不能满足大量生产新式武器的要求,迫切需要进行根本性的技术更新。于是高精度深长孔的制造就成为了一个摆在制造者 面前的一个首要问题,并且一直延续到了现今。 第一次世界大战中的火炮 二、传统加工工艺及存在的问题 在现代机械加工中,也经常会遇到一些深孔的加工,例如长径比(L/D)≥10,精度 要求高,内孔粗糙度一般为Ra0.4~0.8的典型深孔零件,过去我们采用的传统工艺路线一般是:钻孔(加长标准麻花钻)→扩孔(双刃镗扩孔刀)→铰孔(标准六刃铰刀)→研磨

此工艺虽可达到精度要求,但也存在诸多缺点,特别是在最初工序采用加长麻花钻钻孔时,切削刃越靠近中心,前脚就越大。若钻头刚性差,则震动更大,表面形状误差难以控制,加工后孔的直线度误差,钻头易产生不均匀的磨损等现象,生产效率和产品合格率低,而且研磨抛光时,工作环境比较脏,由于钻孔工序的缺点,而带来的影响难以在后面的工序中克服,形状误差不能得以修正,因此加工质量差。 传统深孔的加工流程 三、工艺路线与刀具的改进 本着提高生产效率提高产品合格率的原则,结合深孔加工的一些特性,对加工工艺及刀具进行了改进,改进后的工艺路线是:钻孔(BTA钻)→扩孔(BTA扩)→铰孔(单刃铰刀)→研磨 1、钻孔与扩孔刀具及工艺的改进 单管内排屑深孔钻的由来 单管内排屑深孔钻产生于枪钻之后。其历史背景是:枪钻的发明,使小深孔加工中自动冷却润滑排屑和自导向问题获得了满意的解决,但由于存在钻头与钻杆难于快速拆装更换和钻杆刚性不足、进给量受到严格限制等先天缺陷,而不适用于较大直径深孔的加工。如能改为内排屑,则可以保持钻头和枪杆为中空圆柱体,使钻头快速拆装和提高刀具刚性问题同时得到解决。 20世纪内排屑深孔钻的发展,可概括出以下6项里程碑式的成果: ①单出屑口单管内排肩深孔钻基本结构的形成。 ②用硬质合金取代工具钢和高速钢做切削刃及导向条,使加工效率大幅度提髙。

中心孔工艺

确定加工中孔的工艺方法如下: (1)零件标准公差等级要求为IT10- IT12时,其标准公差值在0.04-0.012mm之间。中心孔的工艺为:车外圆—车端面—钻中心孔。 (2)零件标准公差等级要求为IT8-IT 9,其标准公差值在0.014-0.036mm之间,中心孔的工艺为:车外圆—车端面—钻中心孔—车端面—钻中心孔—热处理—研中心孔圆锥面。( 3)零件标准公差等级要求为IT6- IT7,其标准公差值在0.006-0.012,中心孔的工艺为:粗车—热处理—(调质)—车外圆—车端面—钻中心孔—车端面—钻中心孔—粗研中心孔圆锥面—热处理—研中心孔圆锥面。 以上加工中心的工艺方法:一方面确保零件两端中心孔轴线同轴度误差控制在公差要求范围之内,另一方面确保中心孔圆锥面的几何形状误差和表面粗糙度控制在允许的范围之内,达到提高加工效率。降低加工成本的目的。四.加工中心孔几何精度和降低表面粗糙度的方法中心孔的质量主要由几何精度、表面粗糙度中心孔圆锥面来影响的,加工中心孔圆锥面的加工方法有很多,常用的加工方法有下面6种方法: (1)中心钻直接加工出圆锥面 (2)用硬质合金激光圆锥面 (3)用铸铁棒研圆圆锥面 (4)用橡皮砂轮研圆圆锥面 (5)用万能磨床磨削圆锥面 (6)用中心孔磨床磨削圆锥面 零件两端中心孔轴线的同轴度是由车加工中心孔来保证的,中心孔圆锥面几何形状和表面粗糙度也是由车工加工中心孔来打基础的,而研中心孔圆锥面而则是提高圆锥几何精度和降低表面粗糙度的辅助方法。 五.常用中心孔类型的改进中心孔共有10种类型,但是常用的是国际 GB145—1985A 型中心孔和B 型, A型中心孔主要用于零件的加工后,中心孔不在继续使用;B型中心孔主要用于零件加工后,中心孔还要继续使用,所以120锥面是保护60度锥面的,为了提高工艺性和加工精度。将圆锥面改成如图所示,这样也同样起到保护60度的作用。 60度B 型中心孔是用60度B型中心钻加工出来的(见图3),所以 L1 的长度由中心钻L1来决定来决定的。(中心孔 L1 的长度由零件的精度和自重来决定,而不能由B

缸孔平台珩磨相关知识

缸孔平台珩磨技术 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。 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

数控车床加工件内孔表面加工方法怎么选择

数控车床加工件内孔表面加工方法怎么选择? 数控车床加工件内孔表面加工方法怎么选择?数控车床加工件内孔表面加工方法较多,常用的有钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、车孔、磨孔、拉孔、研磨孔、珩磨孔、滚压孔等。 数控车床加工件内孔加工适用方法: 扩孔:扩孔是用扩孔钻对已钻出的孔做进一步加工,以扩大孔径并提高精度和降低表面粗糙度值。扩孔可达到的尺寸公差等级为IT11~IT10,?表面粗糙度值为Ra12.5~6.3μm,属于孔的半精加工方法,常作铰削前?的预加工,也可作为精度不高的孔的终加工。 1、钻孔:用钻头在工件实体部位加工孔称为钻孔。钻孔属粗加工,可达到?的尺寸公差等级为IT13~IT11,表面粗糙度值为Ra50~12.5μm。是由于?麻花钻长度较长,钻芯直径小而刚性差,又有横刃的影响。 2、铰孔:铰孔是在半精加工(扩孔或半精镗)的基础上对孔进行的一种精加工方法。铰孔的尺寸公差等级可达IT9~IT6,表面粗糙度值可Ra3.2~0.2μm。铰孔的方式有机铰和手铰两种。在机床上进行铰削?称为机铰,用手工进行铰削的称为手铰。 3、车孔:车床上车孔是工件旋转、车刀移动,孔径大小可由车刀的切深量?和走刀次数予以控制,操作较为方便。车床车孔多用于加工盘套类和小?型支架类零件的孔。

4、镗孔:镗孔是用镗刀对已钻出、铸出或锻出的孔做进一步的加工。可在?车床、镗床或铣床上进行。镗孔是常用的孔加工方法之一,可分为粗镗、半精镗和精镗。粗镗的尺寸公差等级为IT13~IT12,表面粗糙度值为Ra12.5~6.3μm;半精镗的尺寸公差等级为IT10~IT9,表面粗糙度值为Ra6.3~3.2μm;精镗的尺寸公差等级为IT8~IT7,表面粗糙度值为Ra1.6~0.8μm。 上海市松江丰远是在原松江县骏马五金厂(1995年成立)的基础上成立的,位于国际大都市上海的西郊。工厂是由三线建设大型军工企业回沪人员创建。二十多年来先后成为几十家内外资企业的配套厂家。以合理的价格、可靠的质量多次成为年度先锋供应商。配套产品远销十多个国家和地区。“合作共赢”是我厂宗旨。 我厂主要业务:机械零配件制作,工装夹具制作,铝制吸塑模设计制作,液压阀块制作,橡胶辊制作,工业滚筒制作以及上海地区的机械加工。

珩磨孔

二、珩磨孔 1.珩磨原理及珩磨头 珩磨是利用带有磨条(油石)的珩磨头对孔进行精整、光整加工的方法。珩磨时,工件固定不动,珩磨头由机床主轴带动旋转并作往复直线运动。在相对运动过程中,磨条以一定压力作用于工件表面,从工件表面上切除一层极薄的材料,其切削轨迹是交叉的网纹。为使砂条磨粒的运动轨迹不重复,珩磨头回转运动的每分钟转数与珩磨头每分钟往复行程数应互成质数。 2.珩磨的工艺特点及应用范围 1)珩磨能获得较高的尺寸精度和形状精度,加工精度为IT7~IT6级,孔的圆度和圆柱度误差可控制在3~5μm的范围之内,但珩磨不能提高被加工孔的位置精度。

2)珩磨能获得较高的表面质量,表面粗糙度Ra为0.2~0.025μm,表层金属的变质缺陷层深度极微(2.5~25μm)。 3)与磨削速度相比,珩磨头的圆周速度虽不高,但由于砂条与工件的接触面积大,往复速度相对较高,所以珩磨仍有较高的生产率。 珩磨在大批大量生产中广泛用于发动机缸孔及各种液压装置中精密孔的加工,孔径范围一般为φ15~500㎜或更大,并可加工长径比大于10的深孔。但珩磨不适用于加工塑性较大的有色金属工件上的孔,也不能加工带键槽的孔、花键孔等断续表面。 珩磨工艺(图) 作者:邦得资讯 | 来源:互联网 | 日期:2007-04-09 21:09 | 点击84 次 用镶嵌在珩磨头上的油石(也称珩磨条)对精加工表面进行的精整加工(见切削加工)。珩磨主要用于加工孔径为5~500毫米或更大的各种圆柱孔﹐如缸筒﹑阀孔﹑连杆孔和箱体孔等﹐孔深与孔径之比可达10﹐甚至更大。在一定条件下﹐珩磨也能加工外圆﹑平面﹑球面和齿面等。圆柱珩磨的表面粗糙度一般可达R0.32~0.08微米﹐精珩时可达R0.04微米以下﹐并能少量提高几何精度﹐加工精度可达IT7~4。平面珩磨的表面质量略差。 珩磨一般采用珩磨机﹐机床主轴与珩磨头一般是浮动联接﹔但为了提高纠正工件几何形状的能力﹐也可以用刚性联接。珩孔时﹐珩磨头外周一般镶有2~10根油石﹐由机床主轴带动在孔内旋转﹐并同时作直线往复运动﹐这是主运动﹔同时通过珩磨头中的弹簧或液压力控制油石均匀外涨﹐对被加工的孔壁作径向进给。图1 内圆珩磨示意图

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

珩磨

珩磨是磨削加工的一种特殊形式,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,珩磨头上的砂条有三种运动;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,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,珩磨一个孔仅需要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,但不宜加工韧性大的有色金属,加工的孔径为15~ 500mm,孔的深径比可达10以上。 发动机缸孔珩磨工艺是最后精密加工工序,形成发动机缸孔的最终形状、尺寸和表面精度,对发动机的服役性能起着决定性作用。因此,分析缸孔珩磨工艺过程意义重大。珩磨头的运动轨迹直接反映了珩磨头微观磨粒历经的空间位置。如果将珩磨头上的磨粒视为刚性体,忽略磨粒的破损,则所有磨粒轨迹与缸孔加工表面去除量具有直接映射关系,即油石的运动直接决定了缸孔的表面质量。已有文献研究表明,珩磨油石的运动轨迹与珩磨杆运动、油石分布等密切相关。珩磨头的珩磨速度、切削交叉角、下端停留时间、上下端越程等运动参数对珩磨精度具有较大影响。 该研究拟忽略油石压力因素的影响,通过分析珩磨头的运动轨迹与珩磨速度、切削交叉角、下端停留时间、上下端越程等运动参数的关系,建立珩磨缸孔表面精度控制模型。通过选取油石上的部分磨粒点,并重构这些磨粒点的运动轨迹,研究运动参数对珩磨头周向相位角变化的影响规律,预测珩磨轨迹的分布密度,并且将分布密度与缸孔表面材料去除量相关联,提供缸孔珩磨精度控制的理论基础。 调整珩磨头的运动参数可以获得任意的旋转相位角。其中旋转速度与旋转相位角成正比例函数,下端点停留时间、上下端越程与旋转相位角正相关;往复速度与旋转相位角反相关;下端点停留时间影响缸孔下端部分区域内的珩磨质量,但不会改变缸孔整体的网纹交角。旋转速度与往复速度共同决定网纹交角大小;在不改变珩磨旋转速度和往复速度的情况下,可以通过选取上下端越程与停留时间获得合理的旋转相位角,获得均匀的珩磨轨迹,从而有效提高发动机缸孔的珩磨精度。 珩磨加工是液压油缸和内燃机汽缸套等内孔表面进行精加工的一种相对低速的加工技术,国内普遍存在珩磨加工效率低,珩磨油石的磨削性能对珩磨加工过程及结果有着重要的影响,文中采用两种不同的国内外珩磨油石,以氧化铝为磨粒材料对工程油缸进行珩磨加工,

相关文档