專利名稱：一種發(fā)動機缸套珩研加工工藝及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)動機缸套的加工工藝及機械設(shè)備。
在民品汽車方面，《組合機床與自動化加工技術(shù)》雜志1997年第2期登載的文章“發(fā)動機主要零件的加工工藝和設(shè)備”詳細(xì)地介紹了汽車缸套的加工，文章對缸套內(nèi)表面加工的設(shè)備及工藝做了詳細(xì)地介紹，在缸套的最后精加工中采取珩磨后刷珩磨加工方式，此種工藝方式獲得的缸套內(nèi)表面質(zhì)量由附圖可知為連續(xù)溝槽與一定平面相間形狀，一方面，溝槽用于貯油，工作時形成潤滑油膜，另一方面平面起到支撐活塞作用，增加強度。不利方面是溝槽為連續(xù)型，易造成應(yīng)力集中，用在增壓式發(fā)動機上，滿足不了要求，整體壽命降低。在軍品方面，通常采用平頂珩磨后磷化處理，目的是為了獲得均勻的貯油穴，由于影響磷化處理的因素很多，很難得到理想的磷化表面，導(dǎo)致在增壓式發(fā)動機工作時，活塞環(huán)和缸套之間的油膜不完整，降低活塞環(huán)和缸套的壽命，另外磷化處理后，環(huán)境污染也十分嚴(yán)重。
本發(fā)明的目的是要提供一種可提高發(fā)動機缸套內(nèi)表面質(zhì)量的發(fā)動機缸套珩研加工工藝及設(shè)備。
本發(fā)明的解決方法是采用帶有研磨片的珩研頭與研磨劑對缸套內(nèi)表面進行精加工。研磨劑采用碳化硅與研磨油混合制成，體積比為1份研磨油配0.7-1份碳化硅，碳化硅的型號為W20、W28、W40,W28號碳化硅效果最佳，研磨油可選用20號或10號機床機油。為使珩研效果更好，可在研磨油中兌入少量煤油，研磨油與煤油的體積比為100∶0.1-0.2。加工時，研磨片貼合在缸套內(nèi)壁上，由珩研頭帶動進行上下往復(fù)直線運動和旋轉(zhuǎn)運動，同時不斷向缸套內(nèi)加入研磨劑，珩研頭直線運動速度為每分鐘7-9米，旋轉(zhuǎn)速度為每分鐘50-180轉(zhuǎn)，珩研上下往復(fù)加工次數(shù)為120-150次，研磨劑的供給量為600-1200毫升，分16-22次加入，珩研壓力為0.9-1.4bar。
本發(fā)明的加工設(shè)備由控制操縱器、研磨劑供給器、珩研頭和夾具組成，其中珩研頭主要由基體、研磨片、錐體組成，錐體在基體中，基體上有兩個密封滑塊和四個傳遞壓力滑塊，均勻分布，兩個密封滑塊相對應(yīng)，研磨片是兩個半圓筒組成的筒狀體，密封滑塊與兩片研磨片縫隙之間有密封條，傳遞壓力滑塊與研磨片的內(nèi)壁之間有滾柱，錐體有外錐面和內(nèi)錐面，傳遞壓力滑塊和密封滑塊有接觸面，外錐面與接觸面相接觸，傳遞壓力滑塊和密封滑塊裝有銷，銷與內(nèi)錐面相接觸，研磨片的上、下兩端外壁分別套有彈簧圈，基體的底部裝有擋板，基體與研磨片之間有圓柱銷，研磨片的外壁上有縱向槽，縱向槽的中下部有隔斷，基體的頂端連接控制操縱器的連接桿，錐體的頂端連接控制操縱器的壓桿，其中研磨片可采用45號鋼材制成，硬度為HB200-250。對缸套進行珩研加工時，夾具夾緊缸套，研磨劑供給器的噴嘴對準(zhǔn)缸套內(nèi)腔，將珩研頭放入缸套內(nèi)，在控制操縱器的控制下，連接桿帶動珩研頭旋轉(zhuǎn)和上下運動，壓桿下壓錐體，錐體的外錐面壓迫基體中的傳遞壓力滑塊，使傳遞壓力滑塊漲出，通過滾柱將壓力傳遞給研磨片，使研磨片與缸套內(nèi)表面貼合，從而產(chǎn)生珩研壓力，同時研磨劑供給器通過噴嘴向缸套中注入研磨劑，對工件內(nèi)表面進行切削、滾壓加工。加工完畢后，連接桿停止運動，上提壓桿，通過彈簧圈、銷使研磨片回位。密封滑塊和擋板可阻止研磨劑進入珩研頭中。
采用本發(fā)明的工藝和設(shè)備，可使缸套內(nèi)表面形成合理的表面特征，具有一定的粗糙度和固化層及必要的殘余壓應(yīng)力，有利于形成不連續(xù)且均勻分布的貯油穴，提高了缸套內(nèi)表面的抗疲勞強度，提高了缸套的抗磨性及使用壽命，滿足了增壓式發(fā)動機提高功率的使用要求，使用壽命提高了10％以上，解除了磷化處理對環(huán)境污染的影響。
加工后缸套內(nèi)表面技術(shù)指標(biāo)為尖端波紋Pc5-20％ 0.3-20μm芯部波紋Pc20-80％ 1.0-3.5μm深度波紋Pc80-95％ 0.5-2.5μm粗糙度 R3z=3.0-6.0μm輪廓深度Pt=4.0-14μm粗糙度 Ra=0.6-1.2μm波紋度 Wt=0-4.6μm峰值數(shù) 150-300個/cm以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明進一步說明

圖1為本發(fā)明的示意圖；圖2為珩研頭的剖視圖；圖3為圖2的A-A剖視圖。
本發(fā)明的加工設(shè)備由控制操縱器19、研磨劑供給器23、珩研頭20和夾具22組成，其中珩研頭20主要由基體1、研磨片2、錐體3組成，錐體3在基體1中，基體1上有兩個密封滑塊4和四個傳遞壓力滑塊5，均勻分布，兩個密封滑塊4相對應(yīng)，研磨片2是兩個半圓筒組成的筒狀體，密封滑塊4與研磨片2縫隙之間有密封條16，傳遞壓力滑塊5與研磨片2的內(nèi)壁之間有滾柱6，錐體3有外錐面7和內(nèi)錐面9，密封滑塊4和傳遞壓力滑塊5有接觸面8，外錐面7與接觸面8相接觸，密封滑塊4和傳遞壓力滑塊5有銷10，內(nèi)錐面9與銷10相接觸，研磨片2的上、下兩端外壁分別套有彈簧圈11，基體1的底部裝有擋板12，基體1與研磨片2之間有圓柱銷15，研磨片的外壁上有縱向槽13，縱向槽13的中下部有隔斷14，基體1的頂端連接控制操縱器19的連接桿17，錐體3的頂端連接控制操縱器19的壓桿18，研磨劑供給器23有噴嘴24。
對缸套進行加工時，研磨片貼合在缸套內(nèi)壁上，由珩研頭帶動進行上下往復(fù)直線運動和旋轉(zhuǎn)運動，同時不斷向缸套內(nèi)加入研磨劑，珩研頭直線運動速度為每分鐘8米，旋轉(zhuǎn)速度為每分鐘100轉(zhuǎn)，珩研上下往復(fù)加工次數(shù)為120次，研磨劑的供給量為900毫升，分20次加入，珩研壓力為1.2bar，研磨劑采用碳化硅W28與20號機床機油混合制成，體積比為1∶1。
加工后缸套內(nèi)表面技術(shù)指標(biāo)如下尖端波紋Pc5-20％ 7.5μm芯部波紋Pc20-80％2.0μm深度波紋Pc80-95％1.5μm粗糙度 R3z=4.7μm輪廓深度Pt=10.5μm粗糙度 Ra=0.89μm波紋度 Wt=2.5μm峰值數(shù) 228個/cm。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)動機缸套珩研加工工藝，是將研磨片貼合在缸套內(nèi)壁上，由珩研頭帶動進行上下往復(fù)直線運動和旋轉(zhuǎn)運動，同時不斷向缸套內(nèi)加入研磨劑，珩研頭直線運動速度為每分鐘7-9米，旋轉(zhuǎn)速度為每分鐘50-180轉(zhuǎn)，珩研上下往復(fù)加工次數(shù)為120-150次，研磨劑的供給量為600-1200毫升，分16-22次加入，珩研壓力為0.9-1.4bar，其中研磨劑采用碳化硅與研磨油混合制成，體積比為1份研磨油配0.7-1份碳化硅，碳化硅的型號為W20、W28、W40。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的珩研加工工藝，在研磨油中兌入少量煤油，研磨油與煤油的體積比為100∶0.1-0.2。
3.一種發(fā)動機缸套珩研加工設(shè)備，由控制操縱器、研磨劑供給器、珩研頭和夾具組成，其特征在于珩研頭主要由基體、研磨片、錐體組成，錐體在基體中，基體上有兩個密封滑塊和四個傳遞壓力滑塊，均勻分布，兩個密封滑塊相對應(yīng)，研磨片是兩個半圓筒組成的筒狀體，密封滑塊與兩片研磨片縫隙之間有密封條，傳遞壓力滑塊與研磨片的內(nèi)壁之間有滾柱，錐體有外錐面和內(nèi)錐面，傳遞壓力滑塊和密封滑塊有接觸面，外錐面與接觸面相接觸，傳遞壓力滑塊和密封滑塊裝有銷，銷與內(nèi)錐面相接觸，研磨片的上、下兩端外壁分別套有彈簧圈，基體的底部裝有擋板，基體與研磨片之間有圓柱銷，研磨片的外壁上有縱向槽，縱向槽的中下部有隔斷，基體的頂端連接控制操縱器的連接桿，錐體的頂端連接控制操縱器的壓桿。
全文摘要
一種發(fā)動機缸套珩研加工工藝及設(shè)備,其加工設(shè)備由控制操縱器、研磨劑供給器、珩研頭和夾具組成,加工時,珩研頭上的研磨片貼合在缸套內(nèi)壁上,由珩研頭帶動進行上下往復(fù)直線運動和旋轉(zhuǎn)運動,同時不斷向缸套內(nèi)加入研磨劑,研磨劑采用碳化硅與研磨油混合制成,采用本發(fā)明的工藝和設(shè)備,可使缸套內(nèi)表面具有一定的粗糙度和固化層及必要的殘余壓應(yīng)力,有利于形成不連續(xù)且均勻分布的貯油穴,提高了缸套內(nèi)表面的抗疲勞強度、抗磨性及使用壽命,滿足了增壓式發(fā)動機提高功率的使用要求,解除了磷化處理對環(huán)境污染的影響。
文檔編號B24B1/00GK1224647SQ9911267
公開日1999年8月4日 申請日期1999年1月29日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月29日
發(fā)明者聶鳳明, 王春陽, 劉勁松, 吳慶堂, 余金環(huán), 崔文波, 王大森 申請人:中國兵器工業(yè)第五五研究所