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珩磨在發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)中的應(yīng)用

關(guān)鍵詞 珩磨 , 發(fā)動(dòng)機(jī) , 油石|2016-12-22 11:18:17|應(yīng)用技術(shù)|來源 網(wǎng)絡(luò)
摘要 珩磨利用金剛砂或cBn的油石或電鍍部與工件內(nèi)壁接觸,并通過加壓或漲開機(jī)制來實(shí)現(xiàn)高精度的內(nèi)孔加工。隨著珩磨工藝的普及,很多廠家根據(jù)不同種類的內(nèi)孔形狀,使用不同品牌,不同特性的珩磨刀具...
       珩磨利用金剛砂或cBN的油石或電鍍部與工件內(nèi)壁接觸,并通過加壓或漲開機(jī)制來實(shí)現(xiàn)高精度的內(nèi)孔加工。隨著珩磨工藝的普及,很多廠家根據(jù)不同種類的內(nèi)孔形狀,使用不同品牌,不同特性的珩磨刀具來實(shí)現(xiàn)更低成本,更高精度的加工。不管傳統(tǒng)珩磨,還是單沖程珩磨,其加工的實(shí)質(zhì)是磨削,也是一種高效率的光整加工方法。
       關(guān)于珩磨加工的應(yīng)用方式,我們以發(fā)動(dòng)機(jī)零件加工來做例子,介紹傳統(tǒng)油石珩磨與單沖程珩磨的應(yīng)用區(qū)別:
       (1)缸體內(nèi)孔表面成型
       缸孔是氣體壓縮燃燒和膨漲的空間,并對(duì)活塞起導(dǎo)向作用,缸體內(nèi)孔表面是發(fā)動(dòng)機(jī)磨損最嚴(yán)重的表面之一,它決定了發(fā)動(dòng)機(jī)的大修期和壽命。
       一般傳統(tǒng)觀念上,油石加壓珩磨工藝,加工后的表面具有交叉網(wǎng)紋,有利于潤(rùn)滑油的貯存和油膜的保持,并具有較高的支承率,能承受較大的載荷,耐磨損,使用壽命長(zhǎng)。
       但實(shí)際上現(xiàn)在的發(fā)動(dòng)機(jī)一流廠商幾乎都沒有在刻意追求這類所謂的“網(wǎng)紋油膜”,因?yàn)殡S著工藝的更新,越來越多的發(fā)動(dòng)機(jī)在缸體內(nèi)壁上進(jìn)行了超硬涂層(企業(yè)秘密),然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行珩磨,使表面更平整。
       又因?yàn)榻衲瓯绕饳C(jī)加工的進(jìn)步,潤(rùn)滑機(jī)油取得了大幅度的發(fā)展,汽車廠商往往使用“冷珩磨”機(jī)制,在發(fā)動(dòng)機(jī)加工時(shí)并不追求網(wǎng)紋油膜,轉(zhuǎn)而對(duì)內(nèi)壁表面的平整要求較高,同時(shí)依靠先進(jìn)機(jī)油特質(zhì)中的“不斷膜”,來維持內(nèi)壁與活塞及配件的密閉性和順暢。
所以現(xiàn)在買新車,一般要求頭1000~1500公里不要超過轉(zhuǎn)速表的一半即可。
       這其實(shí)就是替代了部分珩磨的功效。
       傳統(tǒng)油石珩磨比之單沖程珩磨在缸體的使用上唯一的優(yōu)勢(shì),在于其可以尺寸微調(diào),方便汽車廠家進(jìn)行尺寸更改。
       也就是說,應(yīng)用于經(jīng)常需要進(jìn)行設(shè)計(jì)變更的發(fā)動(dòng)機(jī)上,傳統(tǒng)油石珩磨的優(yōu)勢(shì)在于其成本低廉,無他。
       (2)曲軸孔的珩磨加工
       曲軸作為發(fā)動(dòng)機(jī)最主要的運(yùn)動(dòng)部件,曲軸孔的加工質(zhì)量對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作性能將有極大的影響,因此對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸孔工藝的要求一般比較嚴(yán)格,包括直徑、位置度、圓度、各檔曲軸孔中心的直線度及表面粗糙度等。
       珩磨時(shí)的切削液大多是采用過濾過的煤油或煤油加錠子油,也采用極壓乳化液。方便沖刷切屑,避免堵塞珩磨條,同時(shí)降低切削區(qū)的溫度和提高表面粗糙度。
       但其實(shí)煤油,油性乳化液在實(shí)際珩磨加工的應(yīng)用中并不是最好的介質(zhì)。這點(diǎn)需要注意,不要應(yīng)為節(jié)約而使用煤油,導(dǎo)致精度始終無法提高,還以為珩磨的極限在這里。
       曲軸孔的加工另一個(gè)需要特別注意的是:盡量使被加工件的內(nèi)孔位置保持在一個(gè)特定的角度,防止內(nèi)孔的傾斜,從而引起工具進(jìn)入后的晃動(dòng),從而引起的精度下降。
       (3)連桿內(nèi)孔(大、小端)的珩磨加工
       連桿是連接活塞和曲軸的中間部件,主要作用是將活塞的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成曲軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。連桿的加工精度將直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的性能,其中連桿大、小頭孔的加工是連桿機(jī)械加工的重要工序,它的加工精度對(duì)連桿質(zhì)量有較大的影響。
       傳統(tǒng)珩磨加工后使得連桿大頭孔公差等級(jí)達(dá)到IT6,表面粗糙度Ra不大于0.4μm ;小頭孔公差等級(jí)為IT8,表面粗糙度Ra不大于3.2μm。
       單沖程珩磨在相同零件上比油石珩磨具有決定性的工藝優(yōu)勢(shì),特別是表面粗糙度,孔形狀等方面,根據(jù)使用方法,調(diào)試精度的不同,一般能提高一倍有余。
       (4)噴油嘴活塞珩磨加工
       在噴油嘴及一些微細(xì)小孔的加工中,珩磨加工可以提高孔表面粗糙度差,使噴油嘴流量系數(shù)達(dá)到0.8以上;可以消除壓力室與噴孔處的毛刺,擴(kuò)大其相貫線處的圓角,減少高壓油的壓力損失;降低噴孔表面的粗糙度,增加油的流速,獲得良好的霧化效果;可提高噴油嘴的流量系數(shù),使動(dòng)態(tài)噴霧角度和流量趨于一至,能降低油耗和排放指標(biāo)。
       油石珩磨在相關(guān)工件上,需要8~10道工序,每次切削余量?jī)H為5μm,需要的時(shí)間相當(dāng)長(zhǎng)。并且由于機(jī)床價(jià)格的問題,很多廠家是沒有辦法一次性進(jìn)行大量生產(chǎn)。
       而單沖程珩磨在類似工件上僅需要2~3道工序,并且對(duì)機(jī)床的應(yīng)用無過分要求,僅需要數(shù)控主軸旋轉(zhuǎn)和進(jìn)給的功能即可實(shí)現(xiàn),有無法比擬的投資成本優(yōu)勢(shì)。
       隨著國(guó)內(nèi)廠家對(duì)“大而全”生產(chǎn)模式所帶來的危機(jī)有警醒的意識(shí),從而進(jìn)一步提高企業(yè)的“內(nèi)功”,會(huì)察覺到單沖程珩磨在內(nèi)孔加工中所無法匹敵的低成本優(yōu)勢(shì),應(yīng)用前景十分廣闊。
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