珩磨分享会20120913

珩磨技术交流分享会目录一、珩磨相关知识二、珩磨种类及耗油比较三、网纹参数及评定四、粗糙度定义与解决方法五、日常问题与对应六、济南珩磨机改造再利用一、珩磨相关知识什么是珩磨珩磨是使用结合磨料多面刀具进行切割的程序，在切割过程中，部件和刀具表面持续接触，以便改进预加工部件的尺寸、形状和表面精整度。珩磨的目的在确保实现紧密尺寸容差的同时，快速消除原料。在难处理的部件上获得较高的几何精确度。获得精确的表面质量。珩磨的重要性良好的汽缸几何结构及正确的表面精整度可减少摩擦，进而降低发动机磨损。减少油耗，有助于符合较高的空气质量标准。提高发动机性能，提高160，937Km无需维护的保证。标准化部件尺寸以实现轻松装配。一、珩磨相关知识一、珩磨相关知识珩磨的加工原理、珩磨加工的特点以及珩磨主要参数的选择（一）珩磨的加工原理珩磨加工的刀具主要采用珩磨头。珩磨加工时有三种运动，即油石的径向进给、珩磨头的旋转和上、下往复运动。珩磨头的旋转和上下往复运动，使油石的磨粒走过的轨迹交叉成网状，因而容易获得较小的表面粗糙度；珩磨加工是以工件孔导向；珩磨头与珩磨机采用浮动连接。（二）珩磨加工的特点（1）加工精度高精度可达IT6，圆度、圆柱度可达0.003~0.005mm，但不能纠正上道工序的位置公差。（2）表面质量好表面粗糙度可达Ra0.2~0.04，甚至0.02；且不烧伤表面。（3）效率高（4）应用范围广可加工Φ5~Φ500mm的工件,长径比L/D可达10,可加工铸铁、钢（淬硬、未淬硬）。但不适合加工断续表面及韧性高的金属材料。一、珩磨相关知识珩磨刀具的制作材料珩磨刀具的切割表面由天然金刚石、人造金刚石制成，并在刀体中使用有助于材料粘合的CBN。使用不同的金刚石磨料，可实现不同的精整度。原理类似于砂纸。磨料越精细，表面精整度越高。在典型珩磨机床中，部件通过粗珩、半精珩和精珩工作台来进行处理。粗珩工作台含具有磨蚀性的石料，以清除更多原料。精珩工作台清除的原料较少，并可获得更精细的表面精整度。一、珩磨相关知识以连杆珩磨为例珩磨冲程运动主轴轴向进给装置从初始位置出发。使用快速参数下行至行进馈送位置，继续使用行进馈送速度向下馈送至下逆转位置。然后，它将调转行进方向，并使用逆转馈送速度，向上馈送至快速逆转位置。接着，轴向进给装置继续以快速参数向上馈送，直至到达初始位置。缸体内孔表面形成连杆内孔（大、小端）的珩磨加工动力总成中变速齿轮的内孔珩磨常见的三种珩磨加工零件一、珩磨相关知识常见珩磨质量问题与对策被加工孔形状不规则的故障处理状态：顶大下小的圆锥孔原因纠正措施/解决方案下逆转点的深度不足增加下逆转参数快速逆转位置的高度不足提升快速逆转位置逆转馈送速度太快降低逆转馈送速度珩磨油石损坏更换油石一、珩磨相关知识常见珩磨质量问题与对策被加工孔形状不规则的故障处理状态：顶小下大的圆锥孔原因纠正措施/解决方案下逆转点太低上调下逆转参数快速逆转位置太高降低快速逆转点参数逆转馈送速度太慢增加逆转馈送速度珩磨油石损坏更换油石冷却液流量不足调整冷却流量一、珩磨相关知识常见珩磨质量问题与对策被加工孔形状不规则的故障处理状态：椭圆形原因纠正措施/解决方案进给位置太低减少进给位置参数进给速度太快减少进给速度参数快速逆转位置太低减少快速逆转位置参数反向馈送速度太快减少反向馈送速度冷却液不足调整流量冷却液浓度不足混合8%至10%珩磨油石损坏更换油石部件未正确夹紧寻求专业支持二、珩磨种类及耗油比较•二、珩磨种类及耗油比较珩磨的种类及其加工步骤珩磨种类加工步骤粗珩半精珩精珩普通珩磨D151金刚石珩磨条——D64金刚石珩磨条平台网纹珩磨D151金刚石珩磨条D64金刚石珩磨条D30平台网纹珩磨条滑动珩磨D126金刚石珩磨条D46金刚石珩磨条D15滑动珩磨条骆伞-滑动珩磨D126金刚石珩磨条D46螺伞滑动珩磨金刚石珩磨条D15滑动珩磨条二、珩磨种类及耗油比较不同珩磨表面的油耗比较三、网纹参数评定非周期性轮廓DINENISO4288截止波长选择原则Rz单位:µmRa单位:µm截止波长λc单位:mm采样区全部测量长度lr/lm单位:mm(n=5)Rz0.5Ra0.10.250.25/1.250.5Rz100.5Ra20.80.8/410Rz2Rz2.52.5/12.5三、网纹参数评定粗糙度仪参数参数意义Ra三、网纹参数评定缸孔内表面珩磨网纹参数的组成网纹参数由三部分组成，分别是峰高度、核心粗糙深度和谷高度，如图所示。缸孔表面质量控制的关键在于缸孔内表面珩磨网纹参数的控制，其中的轮廓支撑擦长度曲线，又称Abbott-Firestone曲线，是描述轮廓形状的主要指标。能有效地揭示缸孔内表面珩磨网纹质量，是评定气缸套珩磨质量的重要参数。下面着重介绍网纹参数。三、网纹参数及评定三、网纹参数评定网纹参数定义，具体见图：1）峰高度：粗糙度核心轮廓上方的轮廓峰的平均高度。当发动机开始运行时，缸孔内表面轮廓顶部的这一部分将很快被磨损掉，其高度的降低将影响缸孔进入正常工作状态的磨合时间，及实际材料磨损量。2）核心粗糙度深度：在分离轮廓峰和轮廓谷之后剩余的核心轮廓深度为。这部分是缸孔长期工作表面，它影响着缸孔的运转性能和使用寿命，是粗糙度轮廓的核心部分。3）谷深度：是指从粗糙度核心轮廓延伸到材料的轮廓谷的平均深度。这些深入表面的深沟槽在活塞相对缸孔运动时，形成附着性能很好的油膜，在提高孔的耐磨性、缩短发动机磨合时间的同时，能大幅度降低油耗。4）轮廓支承长度率：以百分数来表示的轮廓支承长度率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。值是缸孔进入长期工作表面的上限，三、网纹参数评定其数值的大小，直接反映缸孔的加工水平和使用性能。5）轮廓支承长度率：以百分数表示的轮廓支承长度率是为了一条将轮廓谷分离出粗糙度核心轮廓的截线而确定的。值是进入长期工作表面的下限，其数值的大小不但决定了磨损量，还决定了工作表面以下的深沟槽的贮油、润滑能力。6）存油量：粗糙度核心轮廓向下延伸到材料内的轮廓谷的横截面积，实际上就是深沟网纹的存油量。它是曲线与右边纵轴及对应的截线构成的阴影部分面积，它对缸孔的润滑性能无疑有重要意义。它近似为三角形面积：由此得出曲线能比较准确揭示缸孔表面珩磨质量，并且能客观反映缸孔实际使用状况。三、网纹参数评定轮廓支承长度率曲线评定在JB/T9768-1999内燃机气缸平台珩磨网纹技术规范及检测方法中，规定了对轮廓支承长度率曲线的评定。首先进行轮廓曲线的测量，在所测的轮廓曲线上，作等于5%，并且作平行于轮廓中心线的基准线M，并以该线作为计算轮廓水平截距起点线，计算在不同截距下的值。以值为横坐标，截距为纵坐标，以各截距上的值作分布曲线。如得出的曲线应在规定范围内，判定缸孔轮廓支承长度率合格。下图是实测的一条轮廓曲线。三、网纹参数评定a)优质的平台珩磨网纹复制膜：网纹清晰，表面无金属碎片、裂纹、夹杂物等缺陷，两个方向切削基本均匀；b)合格的平台珩磨网纹复制膜：网纹基本清晰，表面存在少量金属碎片，存在个别粗痕，无夹杂物等缺陷，两个方向的切削基本均匀；c)不合格的平台珩磨网纹复制膜：网纹紊乱，不清晰，存在大量明显的金属碎片和裂纹等。通过制取膜片直接在显微镜下观察，可辨别网纹的优劣：a)优质的平台珩磨网纹复制膜b)合格的平台珩磨网纹复制膜c)不合格的平台珩磨网纹复制膜四、粗糙度定义与解决方法四、粗糙度定义与解决方法表面粗糙度评定参数的选择在表面粗糙度的六个评定参数中，Ra、Rz、Ry三个高度参数为基本参数，Sm、S、tp为三个附加参数。这些参数分别从不同角度反映了零件的表面形貌特征，但都存在着不同程度的不完整性。因此，在具体选用时要根据零件的功能要求、材料性能、结构特点以及测量的条件等情况下适当用一个或几个作为评定参数。1）如果表面没有特殊要求时，一般仅选用高度参数。在高度特性参数常用的参数范围内（Ra为0.025~6.3um、Rz为0.1~25um）,推荐优先选用Ra值。2）当表面有特殊功能要求时，为了保证功能要求，提高产品质量，这时可以同时选用几个参数综合控制表面质量。a)当表面要求耐磨时，可以选用Ra、Ry和tp。b)当表面要求承受交变应力时，可以选用Ry、Sm和S。c)当表面着重要求外观质量和可漆性，可选用Sm和S。平台网纹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网纹珩磨表面。下面就评定平台网纹珩磨表面质量的参数作一下分析。(1)平均峰谷高度Rz在滤波轮廓的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Rz(DIN)=1/5局部峰谷高度Zi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(见图)。值得注意的是Rz(DIN)与国际标准中的Rz(微观不平度十点高度)是不同的,Rz是指在取样长度内5个最大轮廓峰高ypi与5个最大峰谷深yvi的平均值之和，即四、粗糙度定义与解决方法四、粗糙度定义与解决方法(2)波度Wt波度Wt为经过滤波轮廓的水平方向上的最大峰谷高度。(3)核心剖面深度RK系列参数核心剖面深度RK系列参数包括核心剖面深度RK、尖峰高度Rpk、沟痕深度Rvk、尖峰材料比率Mr1、沟痕材料比率Mr2等。四、粗糙度定义与解决方法平台网纹珩磨表面轮廓参数的变化过程气缸平台网纹珩磨加工工艺一般要经过粗珩、精珩、平台珩磨3个过程。粗珩主要是达到正确的形状和尺寸以及适应后续加工的基本表面粗糙度，精珩形成均匀的交叉网纹，平台珩形成平台支承面。问题：“Rk”值太高图形可能原因解决方法基础珩切余量太少（一般余量0.025~0.03mm）检查并调整粗珩的加工余量基础珩涨舒速度太快查看珩参数表并作相应调整滑动珩砂条磨损严重更换砂条滑动珩时间太短查看滑动珩时间参数并调整四、粗糙度定义与解决方法粗糙度出现的问题与解决方法问题：“Rk”值太低图形可能原因解决方法基础珩砂条磨损严重更换砂条基础珩砂条腻死重新修磨砂条基础珩切削余量太大（一般余量0.025~0.03mm）检查并调整粗珩的加工余量滑动珩时间太长查看滑动珩时间参数并调整四、粗糙度定义与解决方法1、圆度超差产生原因解决办法加压变形修改夹具，使加压方式和加压力合适万向节摆动a.合理选择浮动接杆b.更换磨损件c.提高万向节制造精度d.降低转速油石座配合间隙过大或过小a.合理选择间隙b.更换磨损件工件孔中心与主轴不同心a.提高定位精度b.提高夹具精度珩磨头扩张时各油石动作不一致提高珩磨头制造精度浮动节不灵活a.提高制造精度b.选择合适的浮动方式工件壁不均匀，薄壁硬度不均a.增加净珩时间b.改善油石切削性能c.设计专业夹具d.控制进给速度珩磨头导向性不好a.加长油石b.选择合适的浮动杆热变形a.加大冷却量b.检测冷却液温度是否正常c.改善油石性能工件有沟槽，沟距不均匀a.采用宽油石b.改变切削网纹角c.控制进给速度五、日常的问题及解决办法五、日常的问题及解决办法2、圆柱度超差产生原因解决办法横向冲击大a.降低往复速度b.调整换向时间往复位置不准确，横向过程不稳定a.提高设备的往复精度b.稳定油温行程位置不合适a.选择合适的油石伸出量b.调整换向时间串孔、间断孔间断距离大加大油石长度，同时跨三个孔台盲孔端偏小a.先用短油石珩磨盲孔端b.增加盲孔端停留时间c.增加零件工艺退刀槽d.增加盲孔端珩磨次数五、日常的问题及解决办法3、粗糙度超差产生原因解决办法油石选择不合适a.减小油石粒度b.选用合适硬度的油石c.改变粘结剂d.对油石浸渍处理压力过大a.降低油石压力b.增加净珩时间切削速度选择不当a.提高旋转速度b.降低往复速度切削液选择不当a.提高粘度b.增加过滤精度c.及时更换切削液d.加大切削液用量五、日常的问题及解决办法六、济南珩磨机改造再利用珩磨机厂家：格林技改原因：原珩磨机为MR479Q型1.3L和1.5L缸体曲轴孔专用铰珩机，现调至济南基地。因两种机型缸体的技术规格不同，必须进行对应性技术改造方能实现4G20和4G24缸体曲轴孔的铰珩。两种机体主要参数对比如下：技改的地方：1