缸孔平台网纹珩磨的评定方法和工艺实践

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1、缸孔平台网纹珩磨的评定方法和工艺实践  2010-2-616:49:00  来源：一汽轿车股份有限公司第二发动机厂  阅读：801次  我要收藏【字体：大中小】缸孔的表面粗糙度的形成一般要经过粗镗、半精镗、粗珩、精珩等多个步骤才能达到期望的质量，近年来，各发动机制造厂和机床制造商都在进行着缸孔表面加工新工艺方法的研究。本文重点介绍了缸孔平台网纹珩磨工艺的评定方法及其在发动机加工中的实际应用。缸孔平台珩磨工艺及评定方法缸孔平台珩磨技术作为内燃机缸孔或缸套精加工的一种新工艺，初期主要用于高压缩比的柴油机，近几年有了进一步的发展，在汽油机上也得到

2、了广泛的应用。平台珩磨技术可在缸孔或缸套表面形成一种特殊的结构，这种结构由具有储油功能的深槽及深槽之间的微小支承平台表面组成。典型的平台珩磨形成的表面如图1所示。这种表面结构具有以下优点：●良好的表面耐磨性；●良好的油膜储存性，可使用低摩擦力的活塞环；●降低机油消耗；●减少磨合时间（几乎可省掉）。1、缸孔平台珩磨的工艺过程为形成平台珩磨表面，在大批量生产时一般需要进行粗珩、精珩、平台珩磨三次珩磨，其作用分别是：●粗珩：预珩阶段，主要是要形成几何形状正确的圆柱形孔和适合后续加工的基本表面粗糙度。●精珩：基础平台珩磨阶段，形成均匀的交叉网纹。●

3、平台珩：平台珩磨阶段，形成平台断面。要想获得理想的表面平台网纹结构，对精珩和平台珩的同轴度要求很高，因此将两个阶段合并成一次加工更为合理，通过设计成有双进给装置和装有精珩、平台珩两种珩磨条的珩磨头，能够实现一次装夹即可完成精珩和平台珩，消除了重复定位误差的影响，可以减轻前加工的压力和对机床过高精度的要求。2、平台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珩磨表面，因此，发动机制造商纷纷制定了自己的平台珩磨表面标准。经过几年的实践和发展日趋完善，但至今没有统一的平台珩磨技术规范，由于一汽大众公司及一汽轿

4、车公司均采用德国设备和德国标准，这里主要介绍德国用于评定平台珩磨表面质量的几个参数及相应标准。（1）均峰谷高度Rz（DIN）(Meanpeak-to-valleyheight)在滤波后轮廓的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：局部峰谷高度Z则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，如图2所示。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。（2）波度Wt(Totalwavinessheight)如图3所示，波度为经过滤波轮廓的水平方向上的最大峰谷

5、高度。（3）核心剖面深度RK(Coreroughnessdepth)系列参数核心剖面深度RK(Coreroughnessdepth)系列参数包括核心剖面深度RK、尖峰高度Rpk(Reducedpeakheight)、沟痕深度Rvk（Reducedvalleydepth）、尖峰材料比率Mr1（Peakmaterialratio）、沟痕材料比率Mr2(Valleymaterialratio)等。在发动机缸孔加工中的应用一汽轿车股份有限公司第二发动机厂的发动机最初从美国引进时，缸孔采用普通碳化硅珩磨条一次珩磨，要求表面粗糙度为Ra0.5～0.88

6、，缸体根据直径尺寸大小分五级装配。由于珩磨余量大、珩磨时间比较长，且缸孔的几何形状差，已不能满足后继生产的要求。为此，我们先后进行了两次工艺改造。1996年进行的工艺改进采用两次珩磨，粗珩采用金刚石珩磨条，精珩采用普通碳化硅珩磨条，提高了珩磨的效率，表面质量控制接近于平台珩磨的标准。为彻底解决发动机机油消耗偏高的问题，结合一汽技术中心在保时捷公司的咨询结果，我们于1998年又做了进一步的工艺改进，从德国Nagel公司购进缸体珩磨自动线，采用三次珩磨加工缸孔，实现了真正意义上的平台网纹珩磨。1、发动机缸孔加工的工艺过程发动机缸孔的镗孔分为粗镗

7、、半精镗和精镗；珩磨分为粗珩、精珩及平台珩，精珩和平台珩磨是在同一工位通过两次涨刀实现的。各步加工的尺寸及表面质量要求如下：●镗缸孔粗镗缸孔：直径85.725～86.106mm半精镗缸孔：直径86.994～87.096mm精镗缸孔：直径87.41～87.45mm ●珩磨缸孔粗珩缸孔：直径87.465～87.475mm精珩及平台珩：直径87.495～87.505mm缸孔圆柱度：0.008mm缸孔网纹在水平方向夹角：35°～45°●表面质量参数波度Wt≤2μm平均峰谷高度Rz=4～8μm核心剖面深度Rk=0.6～1.4μm缩减的尖峰高度Rpk≤

8、0.5μm缩减的沟痕深度Rvk=1.5～3.5μm尖峰材料比率Mr1=2～10%沟痕材料比率Mr2=65～85%2、发动机缸孔平台珩磨工艺一汽轿车股份有限公司于1998年2月从德