·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 使用寿命 1 . 2 提高气密性 珩磨后的表面形成 了光滑的平 台结构 ,大大增加了 接触面积 ,从而提高了活塞环与缸套配合 的气密性能 , 降低 了漏气量 ,提高 了发动机功率 1 . 3 增强储油润滑功能 提高功率 平 台 网纹 表 面 在 深谷 区贮 存 机油 ,由 于深 谷粗 糙度 较大,机油稳定的粘附与储油槽 内,连续 的交叉网状沟 槽 有利于机油在气缸套工作表面均匀分布 ,而顶部光滑 平台有利于形成连续 、有效 、高强度油膜 ,改善气缸套 表面滑动性能 减少形成干摩擦的条件.降低摩擦功损失 1 . g 减 少机 油消 耗 珩磨加工后 ,可获得较高的加工精度 ,同时高支撑 率光滑平台结构 .大大增强 了气密性能,避 免机油窜人 燃烧室 ,使其更 彻底地被刮 回曲轴箱 ,减少 了机油燃 族参数的含义网纹参数由三部分组成 ,分别为轮 廓峰 高度 ,核心粗糙 度深度和谷 高度 ① 轮廓峰 高度 R p k ,指轮廓峰的平均高度 ,当发动机开始运行时 ,气 缸套表面轮廓顶部的这一部分将很快被磨损掉 .该数值 的大小将直接影响气缸套进入正常工作状态 的磨合时间 及缸套实际磨损量。
一般控制在 R p k < 0 _ 3 m;②核心粗 糙度深度 R k,在分离 出轮廓峰和轮廓谷之后剩余的核 心轮廓深度为 R k,这部分是气缸套 长期工作表面 ,它 影响着气缸套的运转性能和使用寿命 .是粗糙度轮廓的 核心部分 一般控制在 R k = 0 . 3 m~ 1 .0 m;③轮廓谷深 度 R v k ,指轮 廓谷 的平 均深 度 ,这 些 深 入表 面 的深 沟 槽 在活 塞相对缸套运 动时 ,形 成附着性 能很好 的油膜 , 能够提高孔的耐磨 性 缩短发动机磨合时间 ,同时能大 幅度 降低油耗 一 般控制在 R v k = 1 m~ 2 m;④ 轮廓支 承长度率 M r l ,以百分数表示的轮廓支承长度率 Mr l 是 为一 条将轮廓 峰分 离出粗 糙度核心轮廓的截线而确定 的,过了 Mr l点 ,标志着气缸套将进入长期工作表面, 其数值 的大小直接反映了缸套表面的粗糙程度 .从而 3 9 ·产品与市场· 3 . 1 珩磨加工过程 粗珩 :快速去除缸孔大部分余量 ,保证几何加工精 度基础珩 :形 成具有一 定网纹 夹角及沟槽 的表面轮 廓平 台珩:去除表面尖峰,形成光滑的平台。
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 / 1 0 0 0 ( m / mi n ) 计算出 从而得出切削速度 v = 、 / 网纹夹角 d:由珩磨头旋转速度 v 和往复速度 v 共 同形成的,t g —O L = 网纹的夹角对切削量及表面粗 Z V 旋 糙度影响较大有研究表明[4 1 , 切削量随网纹夹角的增大 而增大 ,同时 ,切削量增大 ,砂条 自锐性较好 ,粗糙度 值升高在夹角 为 4 5 时 ,切削量最 大,之后 ,切削量 随着角度 的增大而减小 珩磨压力:砂条与缸套 内表面接触产生压力 ,珩磨 压力的大小直接影响到工件的表面质量 、切削效率 、表 面粗糙度压力小时 ,切削量及砂条的磨损量小 ,加工 精度及表面质量好 ,压力大时.则反之。
适当加大基础 珩磨压力 ,则能增 大 R v k值 ;适当减小平台珩磨压力 . 则能减小 R p k的值 珩磨砂条:采用 C B N、金刚石和碳化硅砂条 4 发动机缸孔珩磨加 工实例 4 . 1 V 6发动机缸孔珩磨加工 V 6是第一款换型产品,与 V1 2相 比,V 6发动机除 了缸径 尺寸 没有变 化外 .其余 全部不 同,包括缸孔 长 度 、缸体 V型角度、销孔距离等等 为此 ,制作了珩磨 夹具 ,对珩磨程序及参数做 了较大的调整 ,经过大约两 周 的时间 完成了 V6缸体的程 序编制及加工 ,达到 了 良好的加工效果目前 已累计加工 V 6缸体 3 6件 ( 1 ) 珩磨夹具的制作由于珩磨机的自带夹具是专为 V1 2发动 机设 计 的 ,已经调 好 ,不能 拆 卸 ,否 则珩 磨 程 序将要做大量的修改所以必须把原有夹具上各孔的尺 寸及位置完全测绘 出来 ,在原有夹具的基础上 ,借用其 上面的孔 ,来设计 V 6发动机珩磨夹具 首先设计 4个 垫板( 件 3 ) 用来支撑缸体底面,其中垫板上安装 4个小 垫块 保证缸体底面完全贴合 ,其中有两个垫板各需加 工两个与原夹具上销孔配合销孔 .并以该销孔为基准 . 加工与缸体配合的定位销孔 .这样便 实现了以 V 6缸体 底面销孑 L 定位加工的工艺。
在加工过程 中,缸体需要翻 4 0 1 .V6缸 体 2 . 原 夹 具 底 板 3 .V6垫 板( 4块 ) 4. 尼 龙 压 板 5. 过 渡 垫 板 6. 调 整 螺 栓 7 . 螺钉 图 5 V6珩磨 夹 具示 意 图 Fi g.5 Sc h e ma t i c d i a g r a m o f h on i n g f i x t ur e f o r V6 ma nu f a c t ur e 转 ,所以必须将缸体固定在夹具上 但原夹具上无用来 固定的孔 ,所 以设计一个过渡垫板( 件 5 ) ,并在其上打孔 , 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 孑 L 的空间位置 ,将缸体安装完毕后 ,工作台翻转 4 5 。
, 用水平尺校正缸体上表面各处是否平齐,然后手动移动 主轴及工作 台,并在主轴上装有千分表 ,找正第一缸孔 中心.记录下第一缸孑 L 的空间位置 ,其它缸孔 的中心位 置可以通过缸心距计算得 出.为了确保 1缸 、3缸中心 在一条直线上 ,必须将 主轴移动到由计算得到的 3缸孔 中心 位 置 ,再 用 千 分 表校 验 3缸 中心 位 置 ,确 保 1缸 、 3缸 中心线 偏差 小于 0 . 1 m m 各孔 中心位 置确定后 ,在 S i me n s系统 中 ,编写 加 工工序 其过程为:装夹工件一工作台翻转 4 5 一 加工 1 、2、3缸孔一 主轴抬刀返 回安全点一 检测缸孔直径及 圆柱度一工作台翻转至一 4 5 一加工 4、5、6缸孔一主轴 抬刀返 回安全 点一 检测一 工作 台翻转 至一 1 8 0 控 水 ) 一工作台摆正至 0 ,主轴 回基准点一卸下工件 ( 3 ) 实际珩磨结果 经检测 ,参数全部合格 V 6发 动机的成功换 型 ,为后续 4 G B缸体等产品的珩磨加工 积累了宝贵的经验( 限于篇幅,V 6实际加工参数略 ) 4 . 2 4 GB缸 体加 工 ( 1 ) 校零装 置设计 :由于 4 GB缸孔 直径 变为~ 7 6 . 5 , 设 计一套~ 7 6 . 5校零环 ,直径 公差 0 . O 0 2 m m,同轴度公 差 0 . O l m m.材料采 用材料 9 Mn 2 v冷 作模具 钢 ,H RC 5 5 ~ 6 0 。
经冰冷处理 、时效处理 ,外表面发黑处理 ( 2 ) 夹具制作 : 由于夹具底板已经做成了模块化 , 4 G B 夹具设计就显得很简单 、方便 同时 ,可以通过不同缸 体之间定位销之 间的偏差 ,通过作 图得 出 4 G B缸孔 的 中心位置 ,省却 了用千分表找正缸孔 ( 下转第 5 1页) ·产品与市场· 有机玻璃是一种记忆材料 记忆材料是指材料在某 f 种特定条件( 如温度) 下变形,改变条件后定形,如再回 I 到原有产生变形的条件( 温度) 下,又能恢复变形利用 l 有机玻璃这一特性 ,在筒体定型,粗车端面后 ,对其整 一 体进行高温退火 ,保温一段时间后 ,材料恢复到其原始 f 状态,内部应力消除,然后再进行精车这样做可以增 l 加材料加工稳定性 ,同时消除残余应力后 ,筒体强度有 0 所保证 : 2 . 2 采用特定工装消除附加装配应力 1 为了减小密封力 ,容器封头法兰选用 形 圈密封 l 在装配简体两端封头时 ,预紧力会使得 0形圈对有机玻 璃简体两端产生挤压此时,一旦有螺栓预紧力不一I 致 ,两端面预紧力不对称的情况,就会使得有机玻璃筒 I 体产生 内应力 ,影响筒体的强度。
1 为此在装配时采用特定装配工艺 ,图 3为有机玻璃 - 压力容器装配工装 如图 3 所示 ,为保证有机玻璃筒体 【 两端预紧力对称,装配时,在容器两端密封法兰相对的 l 螺孔之间使用同一根长螺杆 ,根据牛顿第三定律 ,螺杆 两端的预紧力相同为保证 同一法兰面上 的螺栓预紧力 : 3 结论 、~ _ l』 0 一 1 . 螺杆2 . 螺套 金属与非金 属之间增加 过渡 图3 有机玻璃压力 层 的组合结构解决 了金 属与非金 容器装配工装 属直接粘接容易脱粘的问题,可以有效提高有机玻璃压 力容器强度,保证压力容器的承压安全在制造安装过 程 中采用特殊工艺 ,消除 了有机玻璃简体 内部应力 ,在 容器生产和使用过程 中取得 良好效果 参 考 文献 : [ 1 1 杜军旗. 有机玻璃两件的加lT方法[ J ] . 科技信息 , 2 0 0 8 , 3 4 . [ 2 ] 万枝铭 , 朱敏生. 有机玻璃的切削加Tf J 1 . 机械T人 , 2 0 0 7 , 6 . [ 3 1 赵建 中, 胡小峰. 有机玻璃零件加 _TT艺探讨f J ] . T具技术 , 2 0 0 6 , 4 0 . 【 4 】尚长林. 有机玻璃类工件 的加 m . 2 /Y ~[ J ] . 现代制造T程 , 2 0 0 4, 9 . ( 上接第4 0页) 中心的步骤,大大节约了编程和调试 f 时间 O( 3 ) 珩磨头试制 : 首次采用 2级进 给的双涨舒珩磨 l ( )珩 磨 头 试 制 :首 次 采 用 级 进 给 的 双 涨 舒 珩 磨 l 头 ,将 基础 珩和 平 台珩 的珩 磨 头 ,集 成 在一 起 ,大 大提高 了加工效率 和加 工质量 .节省了珩磨头的试制 图 6 加 工实例 Fi g . 6 Pr o c e s s i ng e xa mp l e 费 用 。
( 4 ) J J I 1 3 2 中实际问题: 加工后缸孔有锥度 , 中间大,两 端小 原 因 :①缸套结构 :4 G B缸体缸套整体 刚性差 ; ②冲刷环压紧力过大;③珩磨砂条宽度过宽 解决措施 :① 调小 冲刷环压 紧力 :冲刷 环压紧前 后 ,分别用内径千分表检查缸孔直径 的变化 ,调节压 紧 距离 ,直到缸孑 L 直径不变为止;②调节珩磨压力和进给 量 ,降低往复速度和旋转速度将粗珩和基础珩磨的压 力调小至 2 0 %,V 6珩磨的压力 为 4 0 %最终缸孔 圆柱 度达到 0 . 0 0 3 ~ 0 . 0 0 5 mm。