淺析發(fā)動機零部件加工中的珩磨技術(shù)

1、論文導(dǎo)讀：珩磨工藝是磨削加工的一種特殊形式，又是精加工中的一種高效加工方法。發(fā)動機汽缸體缸孔珩磨是平臺珩磨最典型的應(yīng)用。平臺珩磨后可在缸孔（或缸套）表面形成一種特殊的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)由具有儲油功能的深槽及深槽之間的微小支承平臺表面組成。鉸珩工藝是在傳統(tǒng)珩磨工藝的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新工藝，其加工過程中融入了鉸孔的特點，目前在缸體曲軸孔、連桿大小頭孔的精整加工中廣泛應(yīng)用。發(fā)動機缸孔表面的微觀質(zhì)量，決定了發(fā)動機運轉(zhuǎn)時的磨合性能、運轉(zhuǎn)可靠性和潤滑油消耗，通過刷珩工藝可以縮短發(fā)動機的磨合時間和顯著降低潤滑油消耗。在這種情況下進行的珩磨稱作模擬珩磨，工件的珩磨質(zhì)量可顯著提高，工件的宏觀形狀精度可提高五至十倍。

2、關(guān)鍵詞：珩磨，平臺珩磨，鉸珩，刷珩，模擬珩磨，缸孔珩磨工藝是磨削加工的一種特殊形式，又是精加工中的一種高效加工方法。這種工藝不僅能去除較大的加工余量，而且是一種提高零件尺寸精度、幾何形狀精度和表面粗糙度的有效加工方法，在發(fā)動機零部件的制造中廣泛應(yīng)用。珩磨加工原理珩磨是利用安裝于珩磨頭圓周上的一條或多條油石，由漲開機構(gòu)（有旋轉(zhuǎn)式和推進式兩種）將油石沿徑向漲開，使其壓向工件孔壁，以便產(chǎn)生一定的面接觸。同時使珩磨頭旋轉(zhuǎn)和往復(fù)運動，零件不動；或珩磨頭只作旋轉(zhuǎn)運動，工件往復(fù)運動，從而實現(xiàn)珩磨。在大多數(shù)情況下,珩磨頭與機床主軸之間或珩磨頭與工件夾具之間是浮動的。這樣,加工時珩磨頭以工件孔壁作導(dǎo)向。因而加工

3、精度受機床本身精度的影響較小,孔表面的形成原理基本上類似兩塊平面運動的平板相互對研而形成平面的原理。珩磨加工特點加工精度高：中小型的通孔加工，其圓柱度可達 0.001mm 以內(nèi)。一些壁厚不均勻的零件,如連桿,其圓度能達到0.002mm。對于大孔(孔徑在200mm以上),圓度也可達 0.005mm,如果沒有環(huán)槽或徑向孔等,直線度可達到0.01mm/m以內(nèi)。表面質(zhì)量好：珩磨速度低（是磨削速度的幾十分之一），且油石與孔是面接觸，因此每一個磨粒的平均磨削壓力小，這樣珩磨時，工件的發(fā)熱量很小，工件表面幾乎無熱損傷和變質(zhì)層，變形小，珩磨加工面幾乎無嵌砂和擠壓硬質(zhì)層。發(fā)表論文。加工范圍廣：可加工各種圓柱形孔

4、：通孔、軸向和徑向有間斷的孔，如有徑向孔或槽的孔、鍵槽孔、花鍵孔、盲孔、多臺階孔等。另外,用專用珩磨頭,還可加工圓錐孔、橢圓孔等。免費論文參考網(wǎng)。珩磨幾乎可以加工任何材料，特別是金剛石和立方氮化硼磨料的應(yīng)用，進一步拓展了珩磨的運用領(lǐng)域，同時也大大提高了珩磨加工的效率。糾孔能力強：采用珩磨工藝加工可以通過去除最少加工余量而極大地改善孔和外圓的尺寸精度、圓度、直線度、圓柱度和表面粗糙度。常見的珩磨技術(shù)平臺珩磨發(fā)動機汽缸體缸孔珩磨是平臺珩磨最典型的應(yīng)用。平臺珩磨后可在缸孔（或缸套）表面形成一種特殊的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)由具有儲油功能的深槽及深槽之間的微小支承平臺表面組成。珩磨的加工余量取決于珩前的加工精度

5、，一般情況下為0.04至0.1mm。缸孔平臺珩磨后具有如下優(yōu)點：良好的油膜儲存性，可使用低摩擦力的活塞環(huán)；良好的表面耐磨性；降低潤滑油消耗；減少發(fā)動機磨合時間；減少摩擦導(dǎo)致的功率損耗。平臺珩磨的一般分為三個工序：粗珩，半精珩和平臺珩。通過粗珩修正和穩(wěn)定精鏜缸孔后的形狀精度，此外還要形成一個基礎(chǔ)的表面結(jié)構(gòu)。半精珩是基礎(chǔ)平臺珩磨階段，缸壁的宏觀幾何形狀將得到改善，并且表面的基本結(jié)構(gòu)也將被加工出來，珩磨后形成均勻的交叉網(wǎng)紋。平臺珩磨可在幾秒種內(nèi)將交叉網(wǎng)紋的尖峰磨掉，從而形成一個個小平臺，這些小平臺就是所謂的平臺支承表面，平臺表面的光潔度很高，同時又具有較高的支承率。理想的表面平臺網(wǎng)紋結(jié)構(gòu)對精珩和平臺

6、珩的同軸度要求很高，因此將兩個階段合并成一個工位加工更為合理，通過設(shè)計成有雙進給裝置和裝有精珩、平臺珩兩種珩磨條的珩磨頭，能夠?qū)崿F(xiàn)一次裝夾即可完成精珩和平臺珩，消除了重復(fù)定位誤差的影響，可以減輕前加工的壓力和對機床過高精度的要求。目前缸孔珩磨普遍采用金剛石或碳化硅砂條。發(fā)表論文。免費論文參考網(wǎng)。免費論文參考網(wǎng)。鉸珩鉸珩工藝是在傳統(tǒng)珩磨工藝的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新工藝，其加工過程中融入了鉸孔的特點，目前在缸體曲軸孔、連桿大小頭孔的精整加工中廣泛應(yīng)用。與傳統(tǒng)珩磨相比，鉸珩顯著特征是其工具和工作中運動的特殊性。鉸珩刀具的尺寸是根據(jù)最終加工尺寸事先設(shè)定的（可稱為：定尺寸珩磨）。與傳統(tǒng)的珩磨相比，鉸珩的主軸

7、上下行程運動速度較小，只有傳統(tǒng)珩磨的五至十分之一，為26 m/min。而主軸旋轉(zhuǎn)速度則正好相反，為3050 m/min，切削過程僅需13個往復(fù)行程即可完成，這種加工方式比傳統(tǒng)珩磨在很大程度上提高了加工效率。鉸珩的優(yōu)點：可獲得良好的宏觀幾何形狀；工藝穩(wěn)定、簡單、經(jīng)濟、可靠；很重要的一點是：鉸珩可在一定程度上修正孔的位置精度；非常適合雙金屬孔的最終精加工（如鋁合金缸體配鑄鐵主軸承蓋的情況）?？刹捎么竽ハ髁?，有時代替精鏜。鉸珩砂條材料：金剛石、CBN、電鍍金剛石。刷珩發(fā)動機缸孔表面的微觀質(zhì)量，決定了發(fā)動機運轉(zhuǎn)時的磨合性能、運轉(zhuǎn)可靠性和潤滑油消耗，通過刷珩工藝可以縮短發(fā)動機的磨合時間和顯著降低潤滑油消

8、耗。雖然珩磨后的表面感官上已經(jīng)非常光滑了，但和其它金屬切削加工一樣，珩磨后的加工表面一樣會殘留有毛刺。將已珩磨表面放大后可以看到上面有很多微小的片狀組織、卷邊、石墨和毛刺，這些毛刺基本上只有千分之幾毫米。刷珩正是要對珩磨后的表面做進一步的改善。發(fā)表論文。在刷珩過程中，砂條將由珩刷來代替。刷絲的基礎(chǔ)材料為尼龍，其外表面有一層氧化鋁或碳化硅晶體鍍層。 當(dāng)珩刷進入被加工孔后，刷頭向外擴展，做少量徑向進給，以實現(xiàn)預(yù)壓。根據(jù)刷絲粗細的不同，在刷頭接觸到加工表面后, 直徑方向進給13毫米。珩刷的磨損由手動或自動來補償。刷珩的切削速度為4080 m/min，切削量僅為千分之幾毫米。這種加工將不會影響工件的形狀精度。模擬珩磨發(fā)動機缸體在與缸蓋裝配后，由于連接螺栓的作用會對缸體產(chǎn)生裝配應(yīng)力，進而造成缸孔的微觀不均勻變形，這對今后發(fā)動機工作狀態(tài)的不良影響不言而喻。針對這種問題，一些發(fā)動機制造工廠采取在珩磨前，在缸體頂面加裝“模擬缸蓋”或稱“工藝缸蓋”，模擬裝配后缸體的受力狀態(tài)，模擬缸蓋將完全按照實際安裝步驟和螺栓扭矩安裝在缸體上, 然后根據(jù)珩后精度要求進行相應(yīng)次數(shù)的珩磨。在這種情況下進行的珩磨稱作模擬珩磨，工件的珩磨質(zhì)量可顯著提高，工件的宏觀形狀精度可提高五至十倍。事實上，除了珩磨工序外，珩