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1、淺析缸孔平臺(tái)珩磨技術(shù)吳勤（東風(fēng)本田發(fā)動(dòng)機(jī)有限公司，廣州510700）摘要：本文從珩磨的原理、評(píng)價(jià)平臺(tái)珩磨的各種參數(shù)以及影響平臺(tái)珩磨加工質(zhì)量的因素三個(gè)方面介紹了平臺(tái)珩磨在缸孔加工領(lǐng)域上的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：平臺(tái)珩磨、粗糙度、缸孔加工、油石1、前言這幾年來(lái)，汽車(chē)行業(yè)在我國(guó)的蓬勃發(fā)展大家有目共睹。汽車(chē)在國(guó)內(nèi)的人均保有量越來(lái)越大。全國(guó)各汽車(chē)公司之間的競(jìng)爭(zhēng)更是越演越烈。怎樣才能脫穎而出贏得市場(chǎng)是他們首要關(guān)心的問(wèn)題。另一方面，隨著人們環(huán)保意識(shí)的提高，加上油價(jià)攀升等眾多因素的影響，購(gòu)車(chē)群體對(duì)汽車(chē)的經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性越來(lái)越重視。改善發(fā)動(dòng)機(jī)加工工藝、降低發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗及尾氣排放是汽車(chē)贏得市場(chǎng)的重大突破口。影響發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗和

2、尾氣排放的因素是很多的，其中一個(gè)重要的影響因素是發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸與活塞環(huán)這對(duì)摩擦副的工作狀況。潤(rùn)滑油對(duì)活塞環(huán)與氣缸壁之間的工作狀況起著決定性的影響。如果氣缸壁的潤(rùn)滑油過(guò)多，在高溫高壓的情況下潤(rùn)滑油很容易燃燒而產(chǎn)生廢氣，使排放超標(biāo)；相反如果氣缸壁的潤(rùn)滑油過(guò)少，會(huì)大大增加活塞環(huán)對(duì)氣缸壁的摩擦，降低發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，增加油耗，還會(huì)影響燃燒室的密封性能，增加廢氣的排放；甚至還有可能出現(xiàn)拉缸的現(xiàn)象。所以控制氣缸壁的儲(chǔ)油能力對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能有著重要的影響，這樣發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸壁的表面質(zhì)量就顯得尤為重要了。傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸壁的加工工藝已經(jīng)很難對(duì)其表面質(zhì)量作進(jìn)一步的改善了，有必要研究和開(kāi)發(fā)新型的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸壁的加工方法。平臺(tái)珩磨

3、是國(guó)內(nèi)新型的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸精加工方法，它能在氣缸壁形成良好的表明網(wǎng)紋，使氣缸壁在擁有較高的承載率的同時(shí)還具有較好的儲(chǔ)油能力，大大提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。平臺(tái)珩磨的表面微觀輪廓如下圖所示：2、珩磨的原理珩磨是利用安裝在珩磨頭圓周上的多條油石，由張開(kāi)機(jī)構(gòu)將油石沿徑向張開(kāi)，使其壓向工件孔壁，以便產(chǎn)生一定的面接觸。同時(shí)使珩磨頭旋轉(zhuǎn)和往復(fù)運(yùn)動(dòng)，零件不動(dòng)；或者珩磨頭只作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，工件往復(fù)運(yùn)動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)珩磨。珩磨時(shí)，油石上的磨粒以一定的壓力、較低的速度對(duì)工件表面進(jìn)行磨削、擠壓和刮擦。油石作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使油石上的磨粒在孔表面所形軌跡成為交叉而又不重復(fù)的網(wǎng)紋。與內(nèi)孔磨削相比，珩磨參加切削的磨粒多，加在每粒磨粒上

4、的切削力非常小，珩磨切速低，僅為砂輪磨削速度的幾十份之一，在珩磨過(guò)程中又旋轉(zhuǎn)加大量的冷卻夜，使工件表面得到充分的冷卻，不易燒傷，加工變形層薄，故能得到很理想的表面紋理。珩磨頭與機(jī)床采用浮動(dòng)連接，這樣能減少機(jī)床靜態(tài)精度對(duì)珩磨精度的影響。還能保證余量均勻，但也決定了珩磨不能修正被加工孔的軸線位置度誤差。由于油石很長(zhǎng)，珩磨時(shí)工件的突出部分先與油石接觸，接觸壓力較大，使突出部分很快被磨去，直至修正到工件表面與沙條全部接觸，因此珩磨能修正前道工序產(chǎn)生的幾何形狀誤差和表面波度誤差。珩磨的切削分為定壓切削和定量切削兩種。定壓進(jìn)給中進(jìn)給機(jī)構(gòu)以恒定的壓力壓向孔壁，共分三個(gè)階段：第一個(gè)階段是脫落切削階段，這種定壓

5、珩磨，開(kāi)始時(shí)由于孔壁粗糙，油石與孔壁接觸面積很小，接觸壓力很大，孔壁的突出部分很快被磨去。而油石表面因接觸壓力大，加上切屑對(duì)油石粘結(jié)劑的磨耗，使磨粒與粘結(jié)劑的結(jié)合強(qiáng)度下降，因而有的磨粒在切削壓力的作用下自行脫落，油石面即露出新磨粒，即油石自銳。第二階段是破碎切削階段，隨著珩磨的進(jìn)行，孔表面越來(lái)越光，與油石接觸的面積越來(lái)越大，單位面積的接觸壓力下降，切削效率降低。同時(shí)切下的切屑小而細(xì)，這些切屑對(duì)粘結(jié)劑的磨耗也很小。因此，油石磨粒脫落很少，此時(shí)磨削不是靠新磨粒，而是由磨粒尖端切削。因而磨粒尖端負(fù)荷很大，磨粒容易破裂、崩碎而形成新的切削刃。第三階段為堵塞切削階段。繼續(xù)珩磨時(shí)油石和孔表面的接觸面積越來(lái)

6、越大，極細(xì)的切屑堆積于油石與孔壁之間，不易排除，造成油石堵塞，變得很光滑。因此油石切削能力極低，相當(dāng)于拋光。若繼續(xù)進(jìn)行油石堵塞嚴(yán)重而產(chǎn)生粘結(jié)性堵塞時(shí)，油石完全失去了切削的能力并嚴(yán)重發(fā)熱，孔的精度和表面粗糙度均會(huì)受到影響。此時(shí)應(yīng)盡快結(jié)束珩磨。定量珩磨是指進(jìn)給機(jī)構(gòu)以恒定的速度擴(kuò)張進(jìn)給，使珩磨強(qiáng)制性地切入工件。因此珩磨只存在脫落切削不可能存在堵塞切削現(xiàn)象。用此種方法珩磨時(shí)，為了孔精度和表面粗糙度，最后可以不進(jìn)給珩磨一段時(shí)間。有時(shí)候?yàn)榱颂岣哏衲バ?，定壓珩磨和定量珩磨可以結(jié)合使用。對(duì)于平臺(tái)珩磨，為了達(dá)到平臺(tái)效果，珩磨時(shí)一般需要三道工序，第一道粗珩是要消除前面精鏜缸孔所產(chǎn)生的的幾何誤差，使缸孔圓度、圓柱

7、度均符合工藝要求，并且形成適合下一道珩磨工序加工的良好的表面粗糙度和合適的加工余量。第二道工序是拉溝槽，是要在缸孔表面形成清晰可見(jiàn)的、對(duì)稱的、均勻的網(wǎng)紋，并在微觀輪廓上形成具有一定數(shù)量和深度的溝槽。第三道工序精珩形成平臺(tái)，去掉粗珩產(chǎn)生的波峰而保留其波谷，從而使輪廓曲線上出現(xiàn)一定寬度和數(shù)量的平臺(tái)，并保有一定深度的溝槽。我公司對(duì)缸孔的平臺(tái)珩磨，三道工序都在同一個(gè)珩磨頭上實(shí)現(xiàn)，珩磨頭采用機(jī)械液壓雙進(jìn)給結(jié)構(gòu)，首先是粗珩，采用機(jī)械漲刀，為定量珩磨，分兩次不同的進(jìn)給量和進(jìn)給速度來(lái)實(shí)現(xiàn)；其次是精珩，采用液壓漲刀，為定壓珩磨，分兩級(jí)膨脹力貼靠缸孔，以達(dá)到消除平臺(tái)的目的。雙進(jìn)給珩磨頭的結(jié)構(gòu)如下圖所示:3、平臺(tái)珩

8、磨表面特征參數(shù)不同的廠家對(duì)平臺(tái)珩磨的要求都有所不同，但其形態(tài)都必然要通過(guò)各種參數(shù)表現(xiàn)出來(lái)，要探討珩磨技術(shù)，就必須要對(duì)各種表征網(wǎng)紋特征的參數(shù)有所了解。常見(jiàn)的有Ra、Tp（Rmr）、Abbott曲線、Rk、Rpk、Rvk、Mr1、Mr2、網(wǎng)紋角等。Ra：輪廓算術(shù)平均偏差，是公認(rèn)的、廣泛應(yīng)用的、國(guó)際粗糙度參數(shù)。它是在取樣長(zhǎng)度輪廓偏距絕對(duì)值的算術(shù)平均值。從定義可知Ra值僅表示表面輪廓的平均粗糙程度，不能表征輪廓形狀結(jié)構(gòu)特征。Ra相同的表面，其輪廓形狀可能不同，甚至相差很大，因此，使用Ra值評(píng)價(jià)平臺(tái)網(wǎng)紋表面結(jié)構(gòu)有一定的局限性。Rz：微觀不平度十點(diǎn)高度，在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，5個(gè)最大的輪廓峰高的平均值的絕對(duì)值和5

9、個(gè)最大的輪廓谷深的平均值的絕對(duì)值之和。如下圖所示：圖三Rz雖然評(píng)價(jià)點(diǎn)少，不涉及最大峰高與最低谷深之間的輪廓變化，屬于不完全的統(tǒng)計(jì)參數(shù)，當(dāng)被測(cè)量的表面均勻性較差時(shí)，會(huì)因?yàn)楸粶y(cè)部位不同，在理論上產(chǎn)生很大的離散性，但是對(duì)于均勻性較好的平臺(tái)網(wǎng)紋表面，卻能對(duì)網(wǎng)紋溝槽的深度、分布、均勻程度等進(jìn)行細(xì)致的描述。所以參數(shù)Rz是非常有價(jià)值的支持參數(shù)，被廣泛應(yīng)用。Tp（Rmr）：輪廓支承長(zhǎng)度率，截止水平線上，具有實(shí)體材料的輪廓長(zhǎng)度所占評(píng)定長(zhǎng)度的百分比。截止水平線與基準(zhǔn)線平行。從最高波峰開(kāi)始引水平線可以確定截止水平線。Abbott曲線：輪廓支承長(zhǎng)度率曲線tp（c），又稱阿伯特-范斯通曲線，用縱坐標(biāo)表示截止水平線的深度

10、，橫坐標(biāo)表示不同截止水平深度的輪廓支承長(zhǎng)度率所畫(huà)出來(lái)的曲線就是輪廓支承長(zhǎng)度率曲線。它反映了某一截止線上實(shí)際接觸長(zhǎng)度的大小，直觀地反映了零件表面的耐磨性，并可用它近似地描述零件表面磨損到一定程度時(shí)實(shí)際接觸面積的大小，對(duì)分析零件表面的承載能力也具有重要的意義。所以它是描述粗糙度輪廓指標(biāo)的主要指標(biāo)，也是評(píng)價(jià)平臺(tái)珩磨網(wǎng)紋特征的一項(xiàng)重要特征值。輪廓支承長(zhǎng)度率曲線對(duì)氣缸內(nèi)孔表面的初期磨合性能、使用壽命、潤(rùn)滑性能等都有非常重要的意義。但由于它是以圖形的形式表現(xiàn)的，所以在實(shí)際應(yīng)用中有一定的局限性。因此需要用一系列參數(shù)對(duì)輪廓支承長(zhǎng)度率曲線進(jìn)行量化描述。我們稱之為綜合參數(shù)。在坐標(biāo)系中，用輪廓支承長(zhǎng)度率為40的切割

11、線沿著輪廓支承長(zhǎng)度率曲線移動(dòng)，直至找到最小的斜率為止，然后把切割線兩端延長(zhǎng)，與縱軸相交。這條割線把輪廓支承長(zhǎng)度率曲線分為三個(gè)區(qū)域，分別為波峰區(qū)、中心區(qū)和波谷區(qū)。由此可以產(chǎn)生一系列表征輪廓支承長(zhǎng)度率的曲線，其中有Rpk、Rvk、Rk、Mr1、Mr2等。如下圖所示：粗糙度核心輪廓深度Rk：在分離出輪廓峰和輪廓谷之后剩余的核心粗糙度輪廓的深度為Rk。Rk表征了粗糙度輪廓核心部分的特點(diǎn)是輪廓支承長(zhǎng)度率曲線上Tp增長(zhǎng)最快（截距下降最慢）的區(qū)域，是氣缸長(zhǎng)期工作表面，它直接影響著氣缸套的運(yùn)轉(zhuǎn)性能和使用壽命。簡(jiǎn)約峰高Rpk：粗糙度核心輪廓上方的輪廓峰的平均高度，氣缸套工作表面輪廓頂部的這一部分，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始運(yùn)

12、行時(shí)，將很快被磨損掉，其減低的高度將影響氣缸套進(jìn)入正常工作狀態(tài)的磨合時(shí)間及實(shí)際材料磨損量。簡(jiǎn)約谷深Rvk：從粗糙度核心輪廓延伸到材料內(nèi)的輪廓谷的平均深度。這些深入表面的深溝在活塞環(huán)相對(duì)缸套運(yùn)動(dòng)時(shí)，有利于形成附著性很好的油膜，在減少摩擦功損失的同時(shí)，能大幅度降低油耗。輪廓支承長(zhǎng)度率Mr1：由一條將輪廓峰分離出粗糙度核心輪廓的截線而確定的。該截止線是粗糙度中心輪廓到?jīng)]有實(shí)體材料的那一邊的分界線。Mr1是氣缸進(jìn)入長(zhǎng)期工作狀態(tài)時(shí)的輪廓支承長(zhǎng)度率。其數(shù)值的大小直接反映了氣缸的加工水平和使用性能。輪廓支承長(zhǎng)度率Mr2：由一條將輪廓谷分離出粗糙度核心輪廓的截線而確定的。該截線是粗糙度中心輪廓到有實(shí)體材料那一

13、邊的分界線。它是氣缸脫離長(zhǎng)期工作表面時(shí)的輪廓支承長(zhǎng)度率。其數(shù)值的大小不但決定了正常的磨損量，即缸套的使用壽命，還決定了工作表面的儲(chǔ)油、潤(rùn)滑能力。網(wǎng)紋角：網(wǎng)紋角是珩磨頭的往復(fù)運(yùn)動(dòng)所形成的珩磨紋的夾角。是在缸套內(nèi)徑的切面上評(píng)定的，其大小是由珩磨頭回轉(zhuǎn)線速度與上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度決定的。網(wǎng)紋角的大小和均勻程度決定了缸孔表面油膜的穩(wěn)定性和油耗的大小，從而影響發(fā)動(dòng)機(jī)工作性能及氣缸套使用壽命。表征平臺(tái)珩磨網(wǎng)紋特征的參數(shù)多種多樣，在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中不可能每一個(gè)參數(shù)都進(jìn)行測(cè)量描述。而是選幾個(gè)能夠全面、真實(shí)反映珩磨表面紋理的，對(duì)該產(chǎn)品的性能起關(guān)鍵作用的參數(shù)進(jìn)行描述。只要這幾個(gè)參數(shù)能夠符合設(shè)計(jì)要求，就認(rèn)為這個(gè)工件合格。

14、對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)缸套的平臺(tái)珩磨，常見(jiàn)共同描述起表面特征的參數(shù)有網(wǎng)紋、Rz、Rk、Mr1和Mr2。有時(shí)候也用特定深度的Tp（Rmr）值來(lái)代替Mr1和Mr2來(lái)描述網(wǎng)紋特征。例如HONDACIVIC1.8L發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸套的珩磨表面特征評(píng)定參數(shù)為：4060；1Rz5；Rk1；55Rmr（20）95。需要注意的是如果用特定深度的Tp值來(lái)描述網(wǎng)紋特征時(shí)，如果取樣長(zhǎng)度內(nèi)出現(xiàn)毛刺、雜物等導(dǎo)致有異常的波峰，會(huì)對(duì)特定深度的Tp值帶來(lái)很大的影響，從而導(dǎo)致測(cè)量誤差增大。遇到這種情況應(yīng)去掉異常波峰來(lái)計(jì)算其特定深度的Tp值。4、影響平臺(tái)珩磨加工效率與質(zhì)量的因素4.1、切削余量氣缸套在進(jìn)入珩磨之前，需要有一道精鏜的工序，缸孔精鏜后

15、切削余量的大小，是影響平臺(tái)珩磨加工效率與質(zhì)量的一個(gè)重要因素。小的加工余量，能提高珩磨加工的效率，但是加工余量不能過(guò)小，否則會(huì)導(dǎo)致粗珩溝槽不夠、不均勻、網(wǎng)紋不清晰等表面缺陷。如果珩磨余量過(guò)大、珩磨時(shí)間就會(huì)變長(zhǎng)，以致加工過(guò)程中產(chǎn)生的大量切削熱難以及時(shí)排散，冷卻后孔徑變小，直接影響孔的尺寸精度。珩磨加工余量主要是根據(jù)工件材料的硬度、孔徑大小以及珩磨前孔的加工精度來(lái)選擇。一般取前道工序形狀誤差及表面變形層綜合誤差的23倍。4.2、珩磨油石對(duì)珩磨的表面質(zhì)量起決定因素的是珩磨條，即珩磨油石。缸套內(nèi)孔的珩磨加工必須根據(jù)缸套材質(zhì)、產(chǎn)品圖要求等正確地選擇珩磨油石,這是保證有效完成缸套珩磨加工的重要條件之一.油石

16、的性能,主要是由磨料、磨料的粒度、油石的硬度及結(jié)合劑等因素決定的,珩磨加工還受油石的規(guī)格及珩磨頭中油石的數(shù)量影響.因此,我們?cè)谶x擇珩磨油石時(shí)應(yīng)綜合考慮上述因素的影響。選擇粗珩（拉溝槽）油石尤為重要，應(yīng)綜合考慮各種參數(shù)，一般應(yīng)先考慮Rz，根據(jù)Rz的大小選擇油石的粗細(xì)，其次是考慮Mr2，油石粒度越小，硬度越高，其Mr2值就越小。磨料是油石的基本材料，油石選用磨料是要根據(jù)工件而定的，常用的磨料有白剛玉、碳化硅、立方碳化硅、立方氮化硼、金剛石等。油石磨料選用不合適會(huì)直接影響到珩磨加工的表面量。剛玉系珩磨油石，適宜加工淬火鋼、高碳鋼以及薄壁零件和抗拉強(qiáng)度高、韌性較大的金屬；碳化硅系油石適用于珩磨強(qiáng)度低和

17、性能脆的材料，如鑄鐵及黃銅等有色金屬和非金屬材料，金剛石系油石適合于加工韌性較差的硬或軟的工件材料，立方氮化硼是加工鋼材料的一種好磨料，尤其適合于加工硬且韌性大的鋼件材料，如特種工具鋼(高釩高速鋼)、耐熱合金鋼、鎳基高溫合金、鈦合金和高鉻不銹鋼等。粒度的選擇主要取決于對(duì)工件表面的加工精度和生產(chǎn)效率的要求。粗粒度及中等粒度的磨具適用于粗加工及半精加工，而細(xì)粒度磨具，則應(yīng)用于精加工及超精加工。被磨削的物理機(jī)械性能也系決定粒度的因素，硬度低，延展性及韌性大的材料宜用粗粒度磨具加工，而硬度高性脆的材料宜用細(xì)粒度的磨具。油石硬度的高低是指結(jié)合劑對(duì)磨粒黏結(jié)能力的強(qiáng)弱。珩磨油石的硬度過(guò)低,結(jié)合劑對(duì)磨粒的黏結(jié)

18、能力弱,磨粒脫落快,尺寸容易超出規(guī)定值;珩磨油石的硬度過(guò)高,已磨耗的磨粒不易脫落,油石自銳性不良,油石表面易堵塞,導(dǎo)致切削性能低甚至消失,尺寸往往達(dá)不到規(guī)定值。油石硬度不均勻,會(huì)嚴(yán)重影響切削性能的穩(wěn)定性。使用不同的結(jié)合劑也會(huì)產(chǎn)生不同的珩磨效果。樹(shù)脂結(jié)合劑主要用于低粗糙度珩磨，因易受堿的侵蝕，珩磨時(shí)應(yīng)避免用含堿的冷卻液。陶瓷結(jié)合劑自銳性好,珩磨效率高,用于粗珩、半精珩。青銅結(jié)合劑強(qiáng)度高、耐磨性好、自銳性較差,用于脆、硬材料或韌性材料的粗珩。電鍍金屬結(jié)合劑用于成形油石、小孔珩磨頭。我公司平臺(tái)珩磨，磨料都采用金剛石，它具有較高的使用壽命。第一、第二道工序采用同一油石，為了形成均勻而有一定深度的溝槽，

19、粗珩的拉溝槽工序要求油石的磨粒定向排列，且切削刃口要細(xì)而尖，而且油石不能很粗，也不能很細(xì)，一般情況下，粗珩油石粒度取100120。精珩是為了要去除粗珩留下的平臺(tái)，所以精珩油石的粒度要比較小，一般選擇在400500之間。4.3、珩磨的速度（旋轉(zhuǎn)速度V旋，往復(fù)速度V往）珩磨頭的運(yùn)動(dòng)是由旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和往復(fù)運(yùn)動(dòng)合成的。設(shè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的線速度為V旋；往復(fù)運(yùn)動(dòng)的速度為V往，則珩磨速度V為：vvv22往旋+=提高V往有利于油石的破碎切削階段切削，對(duì)油石有自勵(lì)作用，從而提高生產(chǎn)率。提高V旋除了提高工作效率外，還能改善珩磨的表面質(zhì)量，但兩者不能過(guò)分地增高，否則會(huì)導(dǎo)致切削溫度提高，排屑困難、砂條堵塞、磨耗加劇，珩磨效果急

20、劇下降。珩磨的網(wǎng)紋是由珩磨頭的運(yùn)動(dòng)形成的，珩磨網(wǎng)紋的清晰、均勻及有無(wú)尖角毛刺、金屬折疊對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能影響都很大。如果出現(xiàn)單方向網(wǎng)紋或者兩個(gè)方向的網(wǎng)紋不均勻，會(huì)導(dǎo)致活塞工作時(shí)的穩(wěn)定性變差，導(dǎo)致氣密性能下降，排氣量超標(biāo)，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率降低。網(wǎng)紋表面上或者溝槽內(nèi)的尖角毛刺與金屬折疊對(duì)氣缸套的初期磨合性能影響很大，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成拉缸。珩磨頭的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和往復(fù)運(yùn)動(dòng)的合成決定了網(wǎng)紋角的大小。如圖示：可得網(wǎng)紋角與珩磨頭圓周運(yùn)動(dòng)、往復(fù)運(yùn)動(dòng)的關(guān)系如下：旋往）（vv/2/tan網(wǎng)紋角的大小和均勻程度決定了缸孔表面油膜的穩(wěn)定性和機(jī)油耗的大小，從而影響發(fā)動(dòng)機(jī)工作性能及氣缸套使用壽命。若角過(guò)大，儲(chǔ)油能力下降，發(fā)動(dòng)機(jī)活塞與缸

21、孔之間的潤(rùn)滑狀況變差，在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)和加速工況下，會(huì)因機(jī)油不足而加劇活塞環(huán)磨損；若角過(guò)小，會(huì)影響油膜的均勻性，并且影響油環(huán)的刮油效果，造成機(jī)油燃燒，從而導(dǎo)致機(jī)油消耗增加和排放超標(biāo)。同時(shí)造成交叉網(wǎng)紋的交叉點(diǎn)切斷長(zhǎng)度大，使測(cè)量誤差變大。一般情況下，網(wǎng)紋角通常應(yīng)保持在3060之間。4.4、珩磨的行程珩磨頭在珩磨過(guò)程中的往復(fù)行程是影響缸孔幾何形狀的最主要因素，缸孔在珩磨中出現(xiàn)的錐形、喇叭形、腰鼓形等偏差都是因?yàn)殓衲バ谐淘O(shè)置不當(dāng)引起的。假設(shè)珩磨頭的行程為L(zhǎng)X，油石伸出缸孔的長(zhǎng)度為a，孔深（設(shè)為通孔）為L(zhǎng)K，油石長(zhǎng)度為L(zhǎng)y，則由下圖可知它們之間的關(guān)系可用以下公式來(lái)表示：LXLk2aLy油石的行程直接影響加工

22、的效率，由上式可知增加油石的長(zhǎng)度，減小油石伸出缸孔的長(zhǎng)度，可以減小油石行程，增加工作效率。但如果油石過(guò)長(zhǎng)，油石會(huì)出現(xiàn)磨損不均勻的現(xiàn)象，影響加工的精度。經(jīng)驗(yàn)告訴我們，在通孔加工中，油石的長(zhǎng)度通常為孔深的三分之二左右，當(dāng)然還會(huì)隨孔的深度、油石的磨料以及加工的工藝而有所變化。；如果油石伸出缸孔過(guò)短，會(huì)導(dǎo)致缸孔中間過(guò)量磨削而出現(xiàn)腰鼓形孔，相反如果油石伸出缸孔過(guò)長(zhǎng)，會(huì)造成缸孔兩端大量切削，還會(huì)引起珩磨頭的傾斜和擺動(dòng)，使缸孔兩端出現(xiàn)喇叭口。如下圖所示：實(shí)驗(yàn)證明當(dāng)油石伸出缸孔的長(zhǎng)度為油石本身長(zhǎng)度的三分之一，在孔上下端的伸出長(zhǎng)度對(duì)稱時(shí)，對(duì)缸孔的加工幾何精度是最為有利的。知道了油石行程對(duì)缸孔幾何形狀的影響以后，

23、我們就可以對(duì)缸孔出現(xiàn)的種種形狀偏差作相應(yīng)的行程修改，如下表：4.5、珩磨的壓力油石漲刀力的大小，也就是油石作用在缸孔表面上的壓力大小，對(duì)缸孔的表面質(zhì)量起著決定性的影響。對(duì)每種油石，各有其臨界壓力，超過(guò)這一壓力，油石急劇磨耗。確定油石工作壓力，還應(yīng)考慮工件的材質(zhì)、形狀、尺寸、磨頭剛性以及機(jī)床功率等因素。缸孔氣缸套的材質(zhì)一般為鑄鐵，油石工作壓力取0.5MPa1.5MPa。在平臺(tái)珩磨的粗珩定量珩磨階段，油石對(duì)缸孔的壓力體現(xiàn)為油石的進(jìn)給量和進(jìn)給速度。如果珩磨進(jìn)給量過(guò)小，進(jìn)給速度過(guò)慢，會(huì)導(dǎo)致珩磨網(wǎng)紋不清晰，珩磨溝槽不夠深，失去了粗珩拉溝槽的作用；如果珩磨進(jìn)給太快，進(jìn)給量過(guò)大,珩磨油石壓力過(guò)高，會(huì)使切削熱

24、急劇上升。如果珩磨過(guò)程發(fā)出的聲音響而難聽(tīng)，甚至十分刺耳，或珩磨頭發(fā)生振動(dòng)，這就說(shuō)明微量進(jìn)給速度太快，應(yīng)調(diào)整油石對(duì)零件表面的壓力，減少?gòu)较蜻M(jìn)給量。否則，油石就會(huì)破裂，或者燒傷零件表面，使加工精度達(dá)不到要求。在平臺(tái)珩磨粗珩的定壓珩磨階段，更要注意控制油石對(duì)缸孔壁的壓力大小。從液壓缸到珩磨頭的受力如下圖示：由上圖可知液壓缸對(duì)油石的漲刀壓強(qiáng)Pspec大小計(jì)算公式為：不同的油石、不同的工件材質(zhì)、不同的機(jī)床對(duì)精珩的壓力要求都有所不同，所以我們要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)在油石的工作范圍內(nèi)選擇合適的膨脹力。保證精珩在有效地磨去波峰的同時(shí)保有一定深度的溝槽。4.6、珩磨液珩磨液在珩磨中起著潤(rùn)滑、冷卻和排屑的作用。珩磨時(shí)的溫度對(duì)

25、珩磨質(zhì)量的影響很大，對(duì)缸孔直徑及圓度的影響尤為突出，下表是本公司生產(chǎn)某種機(jī)型（缸孔直徑86，公差為020m）時(shí)環(huán)境溫度對(duì)缸孔直徑的補(bǔ)償量（珩磨后測(cè)得的直徑減去表中相應(yīng)溫度下的補(bǔ)償值為缸孔的實(shí)際直徑值，補(bǔ)償值單位為m）由此可見(jiàn)珩磨過(guò)程中冷卻的重要性，珩磨產(chǎn)生的熱量只能由珩磨液帶走，因此要讓工件在珩磨過(guò)程中保持相對(duì)穩(wěn)定的溫度，首先要讓珩磨液的溫度保持穩(wěn)定，所以在珩磨液的循環(huán)系統(tǒng)中必須要有降溫設(shè)備以控制珩磨液的溫度，確保珩磨的精度。珩磨產(chǎn)生的切屑如果不能及時(shí)排除，會(huì)積在油石與孔壁之間，油石會(huì)失去自銳性能加快珩磨進(jìn)入堵塞切削階段，增大珩磨的發(fā)熱量，切屑還有可能堵塞珩磨頭的測(cè)量氣路從而影響珩磨過(guò)程中的實(shí)

26、時(shí)測(cè)量。影響珩磨的質(zhì)量。因此應(yīng)合理設(shè)計(jì)噴林、排屑系統(tǒng)，還要有精度較高的珩磨液過(guò)濾系統(tǒng)，對(duì)鐵質(zhì)材料，一般采用磁過(guò)濾+濾紙過(guò)濾結(jié)合過(guò)濾，能達(dá)到較好的過(guò)濾效果。5、小結(jié)汽車(chē)制造技術(shù)在不斷的更新發(fā)展，氣缸套珩磨從八十年代初引進(jìn)中國(guó)至今，技術(shù)已經(jīng)比較成熟了。珩磨的形式越來(lái)越多，如超聲珩磨、激光珩磨、點(diǎn)解珩磨等；珩磨的應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣泛，已進(jìn)入到外圓加工、平面加工、齒輪加工等領(lǐng)域。氣缸套的平臺(tái)珩磨，適合當(dāng)前環(huán)保、節(jié)能型社會(huì)的要求、必將能得到飛速的發(fā)展，日新月異。本公司生產(chǎn)的本田06款的1.8LCIVIC發(fā)動(dòng)機(jī)便是采用平臺(tái)珩磨技術(shù)的。隨后在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的FIT系列、CITY系列、ACCORD2.0系列發(fā)動(dòng)機(jī)都將采用平臺(tái)珩磨技術(shù)。本文所提到的珩磨原理、評(píng)價(jià)參數(shù)及影響珩磨質(zhì)量的因素、都是以當(dāng)前的平臺(tái)珩磨水平為基礎(chǔ)的，并不代表將來(lái)的珩磨水平。希望讀者能與時(shí)俱進(jìn)，主動(dòng)了解更新、更先進(jìn)的珩磨加工技術(shù)。