发动机缸体缸孔珩磨圆度影响因素研究

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　　摘要：导致缸孔圆度超差的因素有很多，为了找出真正的原因，必须要对缸体缸孔圆度超差位置进行统计分析，与此同时，还要将缸孔珩磨的加工特点一同考虑进去。为了找出影响缸体缸孔珩磨圆度的因素，要从不同的角度考虑，比如，缸体缸孔壁厚、珩磨加工余量分布等角度，寻找出控制和改善缸体缸孔圆度的最佳方案。
　　关键词：发动机;缸体;珩磨;圆度;缸孔壁厚
　　0.引言
　　影响发动机的排放和油耗的因素有很多，其中最重要的因素是发动机缸体缸孔圆度。而且目前针对油耗和排放的法律法规越来越严格，因此必须要注重缸体缸孔圆度的加工质量。本文对不同缸体和不同缸孔进行了对比与分析，寻找和研究影晌缸体缸孔珩磨圆度的因素，而解决缸孔圆度超差的问题则是目前最重要的。
　　1缸孔珩磨工艺介绍及现状调查
　　1.1缸孔珩磨工艺介绍
　　（1）粗珩：去余量，此时的缸孔经过精镗后表面十分粗糙，需要粗珩来消除前面精镗缸孔所产生的的几何误差，使缸孔圆度、圆柱度均符合工艺要求，为后面的半精/精珩打好基础，相当于一个过渡阶段。
　　（2）半精珩：拉网纹（拉沟槽），是要在缸孔表面形成清晰可见的、对称的、均匀的网纹，并在微观轮廓上形成具有一定数量和深度的沟槽。
　　（3）精珩：去掉粗珩产生的波峰而保留其波谷，从而使轮廓曲线上出现一定宽度和数量的平台，并保有一定深度的沟槽。
　　1.2缸孔圆度现状调查
　　为了使调查的结果更具有权威性，通过对25件超差缸体的圆度测量进行数据分析，整理后发现圆度超差50%在第二缸，另外50%在第三缸;超差（圆度上限：5um）出现在中间的第3截面的几率占85.4%;出现在第4截面的占14.6%。根据调查可以发现，不论是圆度超差的不合格缸孔还是合格的缸孔，都会在中间3截面处得最大的孔圆度，而且两端截面与其他相比是比较好的。
　　1.3缸孔圆度超差原因
　　为了找出缸孔圆度超差的真正原因，分析了超差缸体缸孔圆度和缸孔形状，最后得出缸体在珩磨的加工过程中位置不同受力不同，导致形状存在着差异，而且中间位置上的两个缸孔变形最大，这是因为它们在珩磨后材料回弹最严重。所以最终的结果是中间两个缸孔的截面圆度较差，容易出现超差现象。
　　2影响缸孔珩磨圆度因素
　　2.1缸孔壁厚对缸孔珩磨圆度的影响
　　为了使实验更具有全面性和权威性，在研究缸体缸孔壁厚关于珩磨时缸孔圆度的影响，选用了两种唯有壁厚不相同，其余在加工参数、珩磨过程等方面全部相同的缸体。最终通过比较得出，在适当情况下增加缸体缸孔的壁厚，减小缸孔在加工过程中的变形程度，提高缸体珩磨圆度。
　　2.2珩磨砂条切削性能对缸孔珩磨圆度的影响
　　珩磨砂条是珩磨缸孔的主要工具，而珩磨砂条又具有多种性能，为了研究哪种性能的砂条对圆度最具影响，选取了三种半径珩砂条进行对比。最终得出一个结论，那就是表面空隙较多、空动小、整体比较粗糙的砂条磨削性能比较好，珩磨出的缸孔圆度更符合标准。
　　2.3珩磨余量分布对缸孔珩磨圆度的影响
　　工厂缸孔珩磨分为三个程序，程序不同，珩磨去除量不同。为了得出珩磨余量分布对缸孔珩磨圆度有怎样的影响，相关人士进行了一系列的实验探究。最后发现对各工序的珩磨余量进行调整，可以调整缸孔珩磨圆度，其中减少半精珩余量，可以使得缸孔圆度达到最佳。
　　2.4主轴行程和珩磨条越出孔两端的大小
　　主轴行程的大小对珩磨圆度起着重要的作用，不同的行程大小可能导致的圆不同。比如，腰鼓形孔就是因为行程大而产生的，形成小则容易形成鼓形孔，这说明哪一段越出量大，哪一端的孔径就会大。因此，不但要控制行程，而且对珩磨条越出两端的大小也要进行控制。除此之外，在加工过程中必须要根据实际情况进行调整，这样才能够保证珩磨圆度。
　　2.5主轴的转速和往复速度
　　珩磨角同样对珩磨圆度起着重要的作用，珩磨角可以确定转速和往复速度的比值，因为它就是由这两种速度合成的。同时对往复运动也有要求，往复运动必须要有足够快的速度，否则就会出现圆弧形状。如果想要提高珩磨的效率，就必须对转速和往复速度提出要求，它们之间是正相关的关系，转速和往复速度越快，珩磨效率越高。
　　2.6珩磨次数
　　珩磨次数对缸体珩磨圆度也有影响，如果珩磨圆度要求较为宽松时，粗珩、精珩的两次珩磨就可以达到标准;但是如果要求较高时，两次珩磨就不能达到标准化，因此必须要进行第三次珩磨。其实这并不只是简单的要求珩磨次数，它要求的是珩磨条之间搭配的合理性以及对应的参数。
　　2.7前一道工序的加工质量
　　为了使缸体珩磨圆度达到最高标准，对每一项工序的要求都十分严格。在加工过程中，必须要留有合适的余量，余量多或少都会导致珩磨圆度的不理想。在珩磨前要注意圆柱度，最好选择O.02的圆柱度，这样的圆柱度对珩磨圆度最重要。而表面粗糙度在珩磨前也不能够忽略，过大的粗糙度会使刀纹去除不掉，而粗糙度较小，珩磨程度又达不到理想状态，导致成本增加。
　　2.8冷却系统
　　冷却系统对缸体珩磨圆度也有重要的影响，加工过程中产生的热量会导致材料变形，进一步使珩磨圆度受影响，这时冷却系统就能够发挥作用，将工作中产生的热量及时带走，以免发生温度过热的情况。珩磨冷却液也是有严格要求的，需要用专用珩磨液。而且黏度有很高的要求，必须要适中，黏度过高或者过低时，都会对冷却效果产生影响。珩磨液一般具有两级的过滤系统，较大的颗粒物会在第一级时被过滤掉，第二级则是纸过滤，会过滤掉一些较小的物质。
　　3结束语
　　综上所述，影晌发动机缸体珩磨圆度的因素非常多，主要是因为缸体缸孔在加工过程中会受力发生形边，导致材料回弹，这便导致了珩磨圆度受以下因素的影響，那就是，缸孔壁厚、珩磨砂条的性能、珩磨节拍的掌控、珩磨余量的分布、主轴的行程大小、五轴转速及往复运动、珩磨次数和前一道工序的加工质量，这些都对缸体珩磨圆度有着重要的影响。
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