气缸孔珩磨技术简介
摘要
气缸是内燃机重要零件之一，它与活塞、气缸盖等组成燃烧室。燃料在气缸内部燃烧，膨胀的气体推动活塞往复移动，通过连杆驱动曲轴转动，将热能转化为机械能。气缸表面质量较差或长期工作磨损到一定程度，内燃机的动力性能将显著下降，燃润料的消耗急剧增加，使内燃机的经济性变坏。因此, 内燃机机缸体表面质量将直接影响发动机的技术性能和使用寿命。
平顶珩磨、滑动滚磨与普通珩磨相比，是一种先进的珩磨工艺，具有缸孔表面微观形貌呈光滑的平顶（而不是峰尖），与相对较深的波谷（与普通珩磨相比波谷较深）规律性地间隔分布、发动机的磨合周期短、润滑条件好、生产效率高等优点。是目前缸孔珩磨工艺的主流。引进平顶珩磨和滑动滚磨对于提高汽车发动机的缸体质量、提高生产效率有着重要的意义。
本文介绍了国内外缸孔珩磨工艺历程和现状，对普通珩磨。平顶珩磨、滑动珩磨工艺进行了一些对比研究。
关键字：气缸，珩磨工艺，平顶珩磨，滑动珩磨
一、绪论
1.1选题背景
当代社会，汽车作为城市生活的代步工具，已经进入了大多数家庭当中，他不再是一种奢侈品的象征，而是一种必备的交通工具。在我国，现在汽车年产销售量已经达到1800万辆，随着人们对汽车使用的普及，人们对它的要求也在不断提高，人们对整车的安全性、动力性乘坐舒适性、操作灵活性、外观设计及环保方面都提出了较高的要求，与此同时对汽车发动机的性能要求也越来越高。发动机作为汽车的核心部件，其生产、制造技术也在飞速发展，各种全新技术手段及工艺在逐步推广和应用于汽车制造业的各个环节当中。
对承受高温、高压、高负荷工作的缸孔表面来说润滑极为重要，珩磨后形成的微观支撑平台和珩磨网纹的夹角是保证良好润滑的关键。如果支撑平台过小，发动机磨合期延长，容易造成缸筒早期磨损，支撑平台过大则会造成润滑油量不足而无法形成有效的润滑油膜，不利于活塞环的润滑;如果晰磨网纹夹角太小，发动机趋于无润滑状态，如果珩磨网纹夹角过大，则机油消耗增大。发动机的这些特殊要求在实际生产中使用普通加工方法是难以实现的，这也是世界各国的汽车制造业无一例外地采用珩磨作为缸孔的最终精加主的原因。
1.2国内外珩磨发展的技术水平
国内汽车行业最早采用的是手动珩磨技术，近几年，随着技术的发展，汽车制造业普遍采用的是滑动珩磨技术，少部分先进的汽车加工企业采用平顶珩磨技术。现在在国外的先进汽车、船舶等企业正在逐步推进使用更为先进的珩磨技术如超声珩磨、电解珩磨、螺旋滑动珩磨、刷珩磨、激光珩磨等。目前最新开发的珩磨技术为激光珩磨，这种技术可以使缸孔表面槽的宽度、深度、间距等参数具有较高的一致性，只有这样的储油槽才能在缸孔表面形成均匀有效的油膜，更能有效的保护缸孔和活塞，更能提升发动机性能，适应当代发展需求。
二、珩磨加工工艺原理分析
2.1珩磨加工机理
珩磨加工工艺与普通机械加工的原理不同，珩磨加工工艺的原理与砂轮磨削加工原理极为相近，珩磨的切削加工过程是由裸露在油石外表面而且比较锋利的磨削颗粒形成的。其它油石上面的磨削颗粒随着加工过程的推进，外表层的磨削颗粒逐步脱落，油石里面的磨削颗粒逐步显现出来参与切削过程。所有磨削颗粒实际上是在经历同样一个加工过程：滑擦→耕犁→切削。而珩磨加工有一些显著地特点：珩磨油石线速度较低，基本不会对工件表面造成烧伤；珩磨加工余量较少，所以生产效率较高，批量较大生产宜采用此种方式；珩磨是在被加工工件表面通过切削出的沟槽交叉形成特有的网纹，并通过交叉网纹的角度变化来满足发动机性能的特殊要求的。气缸孔的珩磨加工过程，好似一个具有较大刀尖圆角半径和很大负前角的刀片在进行加工。体积及形状都极不规则的磨削颗粒分布在珩磨油石表面，部分未参与真正切削的磨削颗粒在被加工工件表面划出较浅的沟槽，而经过此过程后，磨削颗粒将被加工表面的金属挤向两旁形成图示上的隆起（见图2—1）
图2—1 单个磨粒切削后的效果图
缸孔珩磨过程中每个磨削颗粒都能形成如图所示的沟槽和隆起。其中的沟槽在发动机工作过程中起到储存润滑油的作用，而隆起则是阻碍发动机工作的“毛刺”。整体珩磨加工如图2—2。
图2—2 珩磨的原理图
2.2珩磨油石的磨料
珩磨油石的磨料对缸孔的加工质量和效率有重大影响，除直接影响缸孔的宏观几何形状精度外，还影响微观的表面结构和润滑油沟的分布。各种珩磨油石主要采用氧化铝、碳化硅、立方氮化硼、人造金刚石等为磨料，常见的结合剂有陶瓷结合剂、人造树脂结合剂、铜基金属结合剂、银基结合剂以及钻基结合剂等。烧结成型的珩磨油石内部组织中还存在着大量的气孔，以便积存珩磨加工中产生的切屑。缸孔珩磨所用珩磨油石多为人造金刚石加金属结合剂在高温、高压下烧结而成，结合剂多为铜基或钻基金属结合剂。
珩磨油石有一个很重要的特点就是具有一定的自砺性。所谓的自砺性就是磨粒在磨钝后能够及时破碎、脱落，露出新的加工表面。人造金刚石是在高温高压条件下借助合金的触媒作用由石墨转化而成的晶体，具有极高的硬度。金刚石磨粒呈结晶体结构，因此有不同的、成一定方向角的劈开面，晶体结晶的凝聚力在与晶体劈开面呈平行的方向上最弱。在外力与晶体的劈开面向平行时，金刚石磨粒容易在劈开面处破裂、剥落，磨粒可以自动露出新的锋利的切削刃继续参与切
削，也就是说晰磨油石的自砺作用好；相反，当外力与劈开面方位垂直时，磨粒不容易在劈开面处破碎，这个方向的自砺作用不好，容易钝化(见图2—3)。
图2—3 磨粒组合下的劈开面
2.3珩磨的网纹夹角
珩磨的网纹夹角是由晰磨头的冲程速度和珩磨头的转速共同形成的，角度的定义见图2—4，其对珩磨的加工效率、珩磨油石的磨损和加工件的表面质量都有很大的影响。
图2—4 网纹夹角的定义
2.4珩磨的网纹夹角与切削效率之间的关系
一般来说，在一定范围内网纹角大(小角度范围)，即在珩磨头转速一定的情况下，增大往复速度，作用于磨粒上的切削力方向变化迅速，磨粒脱落较快、自砺性较好，切削效率增大，但被加工工件表面粗糙度变大，超过一定的范围后，珩磨网纹夹角变大珩磨的金属切除率反倒降低。珩磨网纹夹角与切削效率之间的关系见图2—5，所以一般粗珩夹角为40一60。之间，精珩夹角为20一40。之间。
图2—5 珩磨网纹夹角与切削效率之间的关系图
三、平顶珩磨
3.1平顶珩磨表面形成过程
发动机缸孔的平顶珩磨最显著的特点是在粗珩、精珩的基础上增加了平顶珩磨的工艺，其缸孔微观表面形成过程如图3-1 所示：
图3—1 平顶珩磨表面的形成过程示意图
对汽缸体缸孔粗珩时，一般会选用颗粒度较大金刚石作珩磨油石，主要是使缸孔内表面的尺寸初步快速达到预想的形状及尺寸，为后续珩磨奠定基础。精珩使用金刚石粒度较细的珩磨油石，目的是将缸孔磨削至尺寸及形状公差基本达到最终的精度要求，这时精珩过程才能够在工件表面上加工出相对较深的划痕，这些划痕即是发动机工作过程中储藏润滑油的沟槽。图4-1 中左侧的1 步骤中的加工表面为精珩加工后的微观状态。图4-1 中左侧的 2 步骤中的加工表面为平
顶珩磨后的微观状态。通过图示对比可以看出在采用粒度极细的碳化硅油石进行平顶珩磨后，精珩加工后所产生的隆起被磨平了，在缸孔表面形成了许多表面粗糙度小且数量较多的光滑的小平台，它们构成了缸孔最终的支撑平面。平顶珩磨缸孔表面最终状态是精珩和平顶珩的共同作用而形成的（图4-1 中右侧上面的微观表面叠加图），最终表面状态的形成见图4-1 中右侧下面的微观表面形状。在平顶珩磨后产生了无数的“小平台”，它们在发动机的工作过程中起到了支撑活塞环的作用，在“小平台”之间存在相对较深的沟槽则起到了储存润滑油的作用，这些沟槽里的机油在缸孔表面形成有效的润滑油膜，保证运动的活塞环得到足够的润滑。因缸孔表面“毛刺”尖峰被磨平，所以很大幅度的降低了发动机的磨合里程及磨合期，降低了缸孔内表面及活塞环的磨损程度，提高了发动机的寿命，提升了发动机的性能。
4.2 平顶珩磨的特点
平顶珩磨技术是应用较为普遍的珩磨加工技术，平顶珩磨设备使用的控制系统是设备制造厂家为其量身打造的，在加工过程中它能精确的控制主轴的转速及冲程的速度，从而能够控制珩磨油石在缸孔内表面加工出工艺设定的角度及深度沟槽，再利用极细的碳化硅油石把缸孔内表面的“毛刺”尖峰磨平。目前平顶珩磨工艺珩磨出来的缸孔与普通珩磨工艺珩磨出来的缸孔相比具有如下优点：
1、普通珩磨在缸孔表面形成尖峰与波谷相混杂的特点，而平顶珩磨后在缸孔内表面形成的是光滑的平顶与相对较深的波谷有规律的间隔分布。
2、平顶珩磨在缸孔内表面的微观状态下未形成真正的尖峰，这能有效减少发动机在磨合过程中金属微屑的产生，有效的减小摩擦力，大幅度减少活塞环和缸孔磨损程度。而普通珩磨会在缸孔表层形成较多的尖峰毛刺，这些尖峰毛刺只能依靠发动机早期的磨合过程中，通过活塞环与缸孔的相对运动将缸孔表面的尖峰毛刺磨去，这极有可能造成缸孔的初期磨损。
3、平顶珩磨技术能够在缸孔表面能够加工出分布均匀、角度与深度一致的沟槽，这就使得缸孔表面储存润滑油的能力增强，同时润滑油分布更加均匀，在活塞环组的工作整个过程中均能形成有效的润滑油膜，极大的改善了活塞环组与缸孔内壁之间的润滑情况，降低了活塞与缸孔的磨损，延长了发动机的使用寿命。
4、平顶珩磨具有气动测量反馈装置，它在整个珩磨过程中对缸孔尺寸进行不间断的实时主动测量，它的基本原理是通过珩磨头导向条与缸孔之间的气体压力来实现的，能够随时测量出缸孔尺寸，并能够将测量结果反馈给计算机，计算机通过不同截面的测量数据，自动计算修复尺寸及形状所需的油石膨胀压力、珩磨主轴上下往复运动的上下止点及往复运动的次数来校正修复缸孔的直径尺寸，但其主要是对缸孔的形状精度进行测量修复，使得缸孔的圆柱度精度满足设计要求。只有缸孔的尺寸、形状的精度误差满足要求，活塞环组在缸孔内的工作环境才能得到的改善，活塞环组与缸孔内表面的配合面积得到了增加，从而最大程度上减少了活塞环与缸孔内壁之间快速磨损。
4.3网纹夹角α
网纹夹角是缸孔珩磨后的沟槽之间交叉角度，它的大小直接影响发动机工作过程中的机油消耗量。网纹夹角的角度越小，则润滑效果越差，反之角度越大则润滑油消耗增加。一般取值网纹夹角α＝20°～50°。每一款发动机缸孔网纹夹角的值应通过发动机台架试验后选择最优的参数指标。
四、滑动珩磨
滑动珩磨技术也是平顶珩磨技术的一种，它与平顶珩磨的围观参数指标评价方法一致。滑动珩磨是在平顶珩磨的基础上，将平顶珩磨过程中的第三阶段使用的碳化硅油石换为极细的金刚石颗粒的油石进行平顶过程。此种珩磨技术加工出来的缸孔表面，能够在围观表面形成一些微观支撑台，但是这些平台与平顶珩磨形成的“光面平台”不同，它是在“光面平台”的表面加工出一些带有圆滑曲面的细微沟槽，图示4—1中红色曲线部分为平台上面细小的沟槽，这些具有细微沟槽的支撑平台能够在发动机工作过程中使缸孔表面形成更为有效的、更完整的润滑油膜。由于平顶珩磨加工的平台表面平整光滑，这些“光面平台”将缸孔表面分割出许多不连续完整的区域，平顶珩磨后的缸孔表面形成不了完整的润滑油膜，而滑动珩磨是将这些不完整的平台给予相互连接，所以滑动珩磨技术又进一步改善了缸孔与活塞环工作结合面的润滑条件，达到了降低缸孔表面及活塞环表面磨损程度的目的，减少了运动过程中的摩擦副，达到提升发动机性能及可靠性指标。
图4—1 滑动珩磨微观表面示意图
结论
中国的汽车行业已逐渐进入微利时代，特别是受金融危机影响,国内市场和国际市场的竞争日趋激烈，企业要想持续的发展，就要不断地提高产品的质量。而发动机的性能是衡量汽车的最主要的指标，在发动机中，缸孔的加工精度油石直接影响发动机性能的最主要的因素。在国内，平顶珩磨和滑动珩磨工艺的运用还是近几年的事，并且，从微观的角度分析珩磨工艺原理，在国内还没有类似的介绍文献，尤其是针对具体材料的珩磨参数的确定更是鲜有介绍。而珩磨工艺的研究直接关系到发动机的加工平，因此，对从微观角度进行珩磨技术分析的工作就显得尤为重要。在珩磨技术中，即使先进的汽车加工企业，国内的珩磨技术尚处在平顶珩磨阶段，为了进一步提高产品的质量，对珩磨技术还需要进行详细的理论分析，以便提高汽车行业的加工水平，对珩磨技术必须进行全面的技术分析。不断地通过新产品开拓新市场是企业发展的不竭动力。而新的产品由科研向批生产转化的过程又是一个极其艰难的技术运用的过程。因此在发动机加工过程中，新技术的应用是企业以最大限度地获取利润的有效手段。在发动机缸孔加工过程中引进先进的珩磨技术，选择确切的珩磨工艺参数，以提高产品的质量。
参考文献
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珩磨缸孔网纹工艺技术
缸孔的平台网纹珩磨工艺 图1 缸孔珩磨自动线 箱体零件的孔加工是复杂与关键并存的工艺，近年来,平台网纹珩磨在汽油机缸体缸孔精加工中获得了广泛应用，保证了可靠的精度和性能，并且提高了加工效率，降低了成本。 汽车发动机缸体的缸孔与缸盖、活塞组成燃烧室，承受燃气燃烧的爆发压力和冲击，既要耐高温、高压和高温冲击负荷，又要为活塞高速往复运动提供基准，良好定位，准确导向。因此缸孔与活塞之间，配合间隙要合理，摩擦力要小。为此，要求缸孔表面粗糙度要低，缸孔尺寸精度要高，形状精度和位置精度要好。 为保证缸孔能满足上述要求，具备必要的性能，迫切需要良好可靠的缸孔精加工手段。近年来，平台网纹珩磨在汽油机缸体缸孔精加工中获得了越来越广泛地应用，因此，我们也将平台网纹珩磨用于缸孔精加工。 平台网纹珩磨的优点
所谓平台网纹珩磨，就是通过珩磨在缸孔表面形成细小的沟槽，这些沟槽有规律地排列形成网纹，并由专门的珩磨工艺削掉沟槽的尖峰，形成微小的平台。平台网纹珩磨在缸孔表面形成的这种特殊结构有如下优点： 1.微小的平台增加了接触面积，削掉尖峰，消除了表面的早期快速磨损，提高了表面的耐磨性。 2.细小的沟痕形成良好的储油空间,并在缸孔表面形成良好的油膜，降低了缸孔表面与活塞及活塞环的摩擦，因而可以使用低摩擦力的活塞环。 3. 细小的沟痕形成良好的储油空间,减小了机油的散失，进而降低了机油消耗。 4.珩磨后在缸孔表面形成了无数微小的平台，增加了缸孔与活塞及活塞环的接触面积，加大了缸孔表面的支撑度，减少了缸孔的初期磨损，因此减少了缸孔的磨合时间，甚至不用磨合。 平台网纹珩磨工艺 平台网纹珩磨的基本工艺为：粗珩→精珩→平台珩。 粗珩：消除前工序的加工痕迹，提高孔的形状精度，降低孔的表面粗糙度，为精珩做好准备。 精珩：更换珩磨油石，进一步提高孔的尺寸精度、形状精度、降低表面粗糙度，在缸孔表面形成均匀的交叉网纹。 平台珩：更换油石，去除沟痕波峰，形成平台表面，提高缸孔表面的支撑率。平台珩去掉表面波峰形成平台即可，加工余量较小，最好与精珩磨一次安装加工完成，否则重复定位误差将破坏平台珩磨精度。
珩磨,研磨
珩磨工艺(Honing Process)是磨削加工的一种特殊形式，又是精加工中的一种高效加工方法。这种工艺不仅能去除较大的加工余量，而且是一种提高零件尺寸精度、几何形状精度和表面粗糙度的有效加工方法，在汽车零部件的制造中应用很广泛。珩磨加工原理珩磨是利用安装于珩磨头圆周上的一条或多条油石,由涨开机构（有旋转式和推进式两种）将油石沿径向涨开, 使其压向工件孔壁,以便产生一定的面接触。同时使珩磨头旋转和往复运动,零件不动;或珩磨头只作旋转运动,工件往复运动,从而实现珩磨。在大多数情况下,珩磨头与机床主轴之间或珩磨头与工件夹具之间是浮动的。这样,加工时珩磨头以工件孔壁作导向。因而加工精度受机床本身精度的影响较小,孔表面的形成基本上具有创制过程的特点。所谓创制过程是油石和孔壁相互对研、互相修整而形成孔壁和油石表面。其原理类似两块平面运动的平板相互对研而形成平面的原理。珩磨时由于珩磨头旋转并往复运动或珩磨头旋转工件往复运动,使加工面形成交叉螺旋线切削轨迹,而且在每一往复行程时间内珩磨头的转数不是整数, 因而两次行程间,珩磨头相对工件在周向错开一定角度,这样的运动使珩磨头上的每一个磨粒在孔壁上的运动轨迹亦不会重复。此外,珩磨头每转一转,油石与前一转的切削轨迹在轴向上有一段重叠长度,使前后磨削轨迹的衔接更平滑均匀。这样,在整个珩磨过程中,孔壁和油石面的每一点相互干涉的机会差不多相等。因此,随着珩磨的进行孔表面和油石表面不断产生干涉点,不断将这些干涉点磨去并产生新的更多的干涉点,又不断磨去,使孔和油石表面接触面积不断增加,相互干涉的程度和切削作用不断减弱,孔和油石的圆度和圆柱度也不断提高,最后完成孔表面的创制过程。为了得到更好的圆柱度,在可能的情况下,珩磨中经常使零件掉头,或改变珩磨头与工件轴向的相互位置。需要说明的一点:由于珩磨油石采用金刚石和立方氮化硼等磨料,加工中油石磨损很小,即油石受工件修整量很小。因此,孔的精度在一定程度上取决于珩磨头上油石的原始精度。所以在用金刚石和立方氮化硼油石时,珩磨前要很好地修整油石,以确保孔的精度。珩磨的切削过程定压进给珩磨定压进给中进给机构以恒定的压力压向孔壁,共分三个阶段。第一个阶段是脱落切削阶段,这种定压珩磨,开始时由于孔壁粗糙,油石与孔壁接触面积很小,接触压力大,孔壁的凸出部分很快被磨去。而油石表面因接触压力大,加上切屑对油石粘结剂的磨耗,使磨粒与粘结剂的结合强度下降,因而有的磨粒在切削压力的作用下自行脱落,油石面即露出新磨粒,此即油石自锐。第二阶段是破碎切削阶段,随着珩磨的进行,孔表面越来越光,与油石接触面积越来越大,单位面积的接触压力下降,切削效率降低。同时切下的切屑小而细,这些切屑对粘结剂的磨耗也很小。因此,油石磨粒脱落很少,此时磨削不是靠新磨粒,而是由磨粒尖端切削。因而磨粒尖端负荷很大,磨粒易破裂、崩碎而形成新的切削刃。第三阶段为堵塞切削阶段,继续珩磨时油石和孔表面的接触面积越来越大,极细的切屑堆积于油石与孔壁之间不易排除,造成油石堵塞, 变得很光滑。因此油石切削能力极低, 相当于抛光。若继续珩磨,油石堵塞严重而产生粘结性堵塞时,油石完全失去切削能力并严重发热,孔的精度和表面粗糙度均会受到影响。此时应尽快结束珩磨。定量进给珩磨定量进给珩磨时,进给机构以恒定的速度扩张进给,使磨粒强制性地切入工件。因此珩磨过程只存在脱落切削和破碎切削,不可能产生堵塞切削现象。因为当油石产生堵塞切削力下降时,进给量大于实际磨削量,此时珩磨压力增高,从而使磨粒脱落、破碎,切削作用增强。用此种方法珩磨时,为了提高孔精度和表面粗糙度,最后可用不进给珩磨一定时间。定压--定量进给珩磨开始时以定压进给珩磨,当油石进入堵塞切削阶段时,转换为定量进给珩磨,以提高效率。最后可用不进给珩磨,提高孔的精度和表面粗糙度。珩磨加工特点加工精度高特别是一些中小型的通孔，其圆柱度可达0.001mm 以内。一些壁厚不均匀的零件,如连杆,其圆度能达到0.002mm。对于大孔(孔径在200mm以上),圆度也可达0.005mm,如果没有环槽或径向孔等,直线度达到0.01mm/1m以内也是有可能的。珩磨比磨削加工精度高,因为磨削时支撑砂轮的轴承位于被珩孔之外,会产生偏差,特别是小孔加工,磨削精度更差。珩磨一般只能提高被加工件的形状精度,要想提高零件的位置精度,需要采取一些必要的措施。如用面板改善零件端面与轴线的垂直度(面板安装在冲程托架上,调整使它与旋转主轴垂直,零件靠在面板上加工即可)。表面质量好表面为交叉网纹，有利于润滑油的存储及油膜的保持。有较高的表面支承率（孔与轴的实际接触面积与两者之间配合面积之比），因而能承受较大载荷，耐磨损，从而提高了产品的使用寿命。珩磨速度低（是磨削速度的几十分之一），且油石与孔是面接触，因此每一个磨粒的平均磨削压力小，这样珩磨时，工件的发热
浅谈缸孔平台珩磨(一类参照)
浅析缸孔平台珩磨技术 吴勤 （东风本田发动机有限公司，广州510700） 摘要：本文从珩磨的原理、评价平台珩磨的各种参数以及影响平台珩磨加工质量的因素三个方面介绍了平台珩磨在缸孔加工领域上的应用。 关键词：平台珩磨、粗糙度、缸孔加工、油石 1、前言 这几年来，汽车行业在我国的蓬勃发展大家有目共睹。汽车在国内的人均保有量越来越大。全国各汽车公司之间的竞争更是越演越烈。怎样才能脱颖而出赢得市场是他们首要关心的问题。另一方面，随着人们环保意识的提高，加上油价攀升等众多因素的影响，购车群体对汽车的经济性、环保性越来越重视。改善发动机加工工艺、降低发动机的油耗及尾气排放是汽车赢得市场的重大突破口。 影响发动机的油耗和尾气排放的因素是很多的，其中一个重要的影响因素是发动机气缸与活塞环这对摩擦副的工作状况。润滑油对活塞环与气缸壁之间的工作状况起着决定性的影响。如果气缸壁的润滑油过多，在高温高压的情况下润滑油很容易燃烧而产生废气，使排放超标；相反如果气缸壁的润滑油过少，会大大增加活塞环对气缸壁的摩擦，降低发动机的效率，增加油耗，还会影响燃烧室的密封性能，增加废气的排放；甚至还有可能出现拉缸的现象。所以控制气缸壁的储油能力对发动机的性能有着重要的影响，这样发动机气缸壁的表面质量就显得尤为重要了。传统的发动机气缸壁的加工工艺已经很难对其表面质量作进一步的改善了，有必要研究和开发新型的发动机气缸壁的加工方法。平台珩磨是国内新型的发动机气缸精加工方法，它能在气缸壁形成良好的表明网纹，使气缸壁在拥有较高的承载率的同时还具有较好的储油能力，大大提高发动机的性能。平台珩磨的表面微观轮廓如下图所示： 2、珩磨的原理 珩磨是利用安装在珩磨头圆周上的多条油石，由张开机构将油石沿径向张开，使其压向工件孔壁，以便产生一定的面接触。同时使珩磨头旋转和往复运动，零件不动；或者珩磨头只作旋转运动，工件往复运动从而实现珩磨。 珩磨时，油石上的磨粒以一定的压力、较低的速度对工件表面进行磨削、挤压和刮擦。油石作旋转运动和上下往复运动，使油石上的磨粒在孔表面所形轨迹成为交叉而又不重复的网纹。与内孔磨削相比，珩磨参加切削的磨粒多，加在每粒磨粒上的切削力非常小，珩磨切速低，仅为砂轮磨削速度的几十份之一，在珩磨过程中又旋转加大量的冷却夜，使工件表面得到充分的冷却，不易烧伤，加工变形层薄，故能得到很理想的表面纹理。 珩磨头与机床采用浮动连接，这样能减少机床静态精度对珩磨精度的影响。还能保证余量均匀，但也决定了珩磨不能修正被加工孔的轴线位置度误差。由于油石很长，珩磨时工件的突出部分先与油石接触，接触压力较大，使突出部分很快被磨去，直至修正到工件表面与沙条全部接触，因此珩磨能修正前道工序产生的几何形状误差和表面波度误差。 珩磨的切削分为定压切削和定量切削两种。定压进给中进给机构以恒定的压力压向孔壁，共分三个阶段： 第一个阶段是脱落切削阶段，这种定压珩磨，开始时由于孔壁粗糙，油石与孔壁接触面
磨削加工原理
7.3.2珩磨 珩磨是磨削加工的 1 种特殊形式，属于光整加工。需要在磨削或精镗的基础上进行。珩磨加工范围比较广，特别是大批大量生产中采用专用珩磨机珩磨更为经济合理，对于某些零件，珩磨已成为典型的光整加工方法，如发动机的气缸套，连杆孔和液压缸筒等。 （1）珩磨原理 在一定压力下，珩磨头上的砂条（油石）与工件加工表面之间产生复杂的的相对运动，珩磨头上的磨粒起切削、刮擦和挤压作用，从加工表面上切下极薄的金属层。 （2）珩磨方法 珩磨所用的工具是由若干砂条 ( 油石 ) 组成的珩磨头，四周砂条能作径向张缩，并以一定的压力与孔表面接触，珩磨头上的砂条有 3 种运动 ( 如图 7.3 a ) ；即旋转运动、往复运动和加压力的径向运动。珩磨头与工件之间的旋转和往复运动，使砂条的磨粒在孔表面上的切削轨迹形成交叉而又不相重复的网纹。珩磨时磨条便从工件上切去极薄的一层材料，并在孔表面形成交叉而不重复的网纹切痕 ( 如图 7.3 b ), 这种交叉而不重复的网纹切痕有利于贮存润滑油，使零件表面之间易形成—层油膜，从而减少零件间的表面磨损。 （3）珩磨的特点 1）珩磨时砂条与工件孔壁的接触面积很大，磨粒的垂直负荷仅为磨削的 1/50~1/100 。此外，珩磨的切削速度较低，一般在 100m/min 以下，仅为普通磨削的 1/30~1/100 。在珩磨时，注入的大量切削液，可使脱落的磨粒及时冲走，还可使加工表面得到充分冷却，所以工件发热少，不易烧伤，而且变形层很薄，从而可获得较高的表面质量。 2）珩磨可达较高的尺寸精度、形状精度和较低的粗糙度，珩磨能获得的孔的精度为 IT6~IT7 级，表面粗糙度 Ra 为 0.2~0.025 。由于在珩模时，表面的突出部分总是先与沙条接触而先被磨去，直至砂条与工件表面完全接触，因而珩磨能对前道工序遗留的几何形状误差进行一定程度的修正，孔的形状误差一般小于 0.005mm 。 3）珩磨头与机床主轴采用浮动联接，珩磨头工作时，由工件孔壁作导向，沿预加工孔的中心线作往复运动，故珩磨加工不能修正孔的相对位置误差，因此，珩磨前在孔精加工工序中必须安排预加工以保证其位置精度。一般镗孔后的珩磨余量为 0.05~0.08mm ，铰孔后的珩磨余量为 0.02~0.04mm ，磨孔后珩磨余量为0.01~0.02mm 。余量较大时可分粗、精两次珩磨。 4）珩磨孔的生产率高，机动时间短，珩磨 1 个孔仅需要 2~3min ，加工质量高，加工范围大，可加工铸铁件、淬火和不淬火的钢件以及青铜件等，但不宜
珩磨
珩磨技术在高精度孔系加工中的应用 一、珩磨技术的引进 珩磨技术是随着汽车的诞生和发展应运而生的。发动机是汽车的心脏，发动机中的缸孔与活塞是最重要的摩擦副，其性能优劣和工作的状态直接影响到汽车产品的质量、品味、使用寿命和人类的生存环境，所以自汽车发明以来，一直在探讨缸孔工作表面精密制造技术。 珩磨是用镶嵌在珩磨头上的油石对工件表面施加一定压力，珩磨工具或工件同时作相对旋转和轴向直线往复运动，切除工件上极小余量的精加工方法。珩磨从汽车发动机（柴油机、汽油机）的应用，到摩托车、拖拉机缸体，广泛应用于飞机零部件、导弹、坦克、枪炮、船舶、工业缝纫机、空调压缩机、液压气动、制动器、油泵油嘴、轴承、工程机械、管乐器、光纤电缆的连接口等等。 二、珩磨的工作原理 珩磨条装在珩磨头上，由珩磨机主轴带动珩磨头作旋转和往复运动，并通过其中的胀缩机构使珩磨条伸出，向孔壁施压以作径向胀开运动，实施珩磨加工。珩磨加工时，珩磨头上圆周上的珩磨条与孔壁的重叠接触点相互干涉，一方面珩磨条将孔壁上的干涉点磨去，另一方面孔壁也相应地使珩磨条上面的磨粒尖角或整个磨粒破碎或脱落，珩磨条与孔壁在珩磨过程中相互修整。再由于珩磨头在珩磨过程中，既有旋转又有往复运动，使工件孔的加工表面形成交叉的螺旋线切削轨迹。由于每一次往复行程时间内珩磨头的转数为非整数，两次行程间又错开一定位置，这样复杂的运动使珩磨条的每一磨粒在孔壁上运动的轨迹不重复。在整个珩磨过程中，孔壁与珩磨条上的每一点相互干涉的机会差不多均等。这样在孔壁和珩磨条间的不断产生新的干涉点，又不断将这些干涉点磨去，使孔壁和珩磨条的接触面积不断增加，相互干涉的作用和切削作用不断减弱，孔与珩磨条面得圆度和圆柱度不断提高，孔壁的粗糙度降低，达到尺寸要求精度后，珩磨条缩回，珩磨头推出工件孔，完成孔的珩磨。 三、珩磨加工的应用 1、珩磨加工应用方式 在发动机加工中珩磨的加工分以下几种方式：（1）缸体内孔表面形成缸孔是气体压缩燃烧和膨涨的空间，并对活塞起导向作用，缸体内孔表面是
珩磨油石基础知识
珩磨油石基础知识 过去的几十年里，在机械制造行业中，磨削工艺得到了非常广泛的应用，随着零件精度地不断提高，外圆内孔研磨和珩磨等精加工工艺越来越多被各种零件的制造商采用，因此， 要比较好地完成珩磨加工，选择合适的磨料是非常重要的，磨料选择的一个基本准则就是磨料的硬度要高于被加工材料的硬度。 自然界中最坚硬的材料为金刚石，以下依次为氮化硼、碳化硼、碳化硅、氧化铝、天然刚玉、黄玉和石英，其中金刚石、立方氮化硼、碳化硅和氧化铝磨料是最为常用的，图为这四种磨料在硬度上的排列顺序。 淬火后硬钢的硬度值没有显示在本图中，一般为1600。 金刚石、立方氮化硼称为超级磨料；氧化铝、碳化硅称为普通磨料（或传统磨料）。 首先介绍的是氧化铝磨料，氧化铝磨料是从矾土中通过化学方法提炼出来的，大块的氧化铝用机械进行破碎，破碎后的颗粒按照粒度和形状标准严格分级。按照纯度和颗粒形状的不同主要分为四种： 白色氧化铝：氧化铝的含量99%，外形比较尖锐，晶体间结合力比较弱，脆性比较高。由于这些特点，白色氧化铝磨料比较适合磨削碳含量较高的硬钢和热敏感度较高的合金钢，硬度HRC62以上，能够得到比较好的切削性能和好的孔形，但是白色氧化铝磨损也是非常快速的。白色氧化铝还能够应用于不同铸铁缸体的精加工，应用机理是利用白色氧化铝锋利的切削刃，在较低的切削力下产生比较好的切削效果，获得良好的孔形精度，减少由于铸件内壁不均匀导致的珩磨中不规则的零件变形。 紫色氧化铝：含94-97%氧化铝和1.5%铬，晶体形状平整一点，同时由于铬的存在晶体间结合力有了增强，所以有一定耐磨性。紫色氧化铝磨料并不常用。非常适用于HRC60左右碳钢合金钢零件的珩磨。 红色氧化铝：92%-96%氧化铝加入3%的铬烧制而成，晶体形状较规则，脆性降低，耐磨性增强，比白色氧化铝更坚硬，切削能力有所下降。 棕色氧化铝：96%氧化铝，棕色是因为除氧化铝外其他成分如Na、K等，晶体形状规则，晶体组织坚硬脆性很低，适用于大多数钢材料重型零件的重负载条件下大余量珩磨，也适用
双头气缸
神威气动https://www.wendangku.net/doc/5f6600033.html, 文档标题：双头气缸 一、双头气缸的介绍： 引导活塞在缸内进行直线往复运动的圆筒形金属机件。空气在发动机气缸中通过膨胀将热能转化为机械能；气体在压缩机气缸中接受活塞压缩而提高压力。涡轮机、旋转活塞式发动机等的壳体通常也称“气缸”。气缸的应用领域：印刷（张力控制）、半导体（点焊机、芯片研磨）、自动化控制、机器人等等。 二、气缸种类： ①单作用气缸：仅一端有活塞杆，从活塞一侧供气聚能产生气压，气压推动活塞产生推力伸出，靠弹簧或自重返回。 ②双作用气缸：从活塞两侧交替供气，在一个或两个方向输出力。 ③膜片式气缸：用膜片代替活塞，只在一个方向输出力，用弹簧复位。它的密封性能好，但行程短。 ④冲击气缸：这是一种新型元件。它把压缩气体的压力能转换为活塞高速（10～20米/秒） 运动的动能，借以做功。 ⑤无杆气缸：没有活塞杆的气缸的总称。有磁性气缸，缆索气缸两大类。 做往复摆动的气缸称摆动气缸，由叶片将内腔分隔为二，向两腔交替供气，输出轴做摆动运动，摆动角小于280°。此外，还有回转气缸、气液阻尼缸和步进气缸等。 三、气缸结构： 气缸是由缸筒、端盖、活塞、活塞杆和密封件等组成，其内部结构如图所示： 2：端盖 端盖上设有进排气通口，有的还在端盖内设有缓冲机构。杆侧端盖上设有密封圈和防尘圈，以防止从活塞杆处向外漏气和防止外部灰尘混入缸内。杆侧端盖上设有导向套，以提高气缸的导向精度，承受活塞杆上少量的横向负载，减小活塞杆伸出时的下弯量，延长气缸使用寿命。导向套通常使用烧结含油合金、前倾铜铸件。端盖过去常用可锻铸铁，为减轻重量并防锈，常使用铝合金压铸，微型缸有使用黄铜材料的。 3：活塞 活塞是气缸中的受压力零件。为防止活塞左右两腔相互窜气，设有活塞密封圈。活塞上的耐磨环可提高气缸的导向性，减少活塞密封圈的磨耗，减少摩擦阻力。耐磨环长使用聚氨酯、聚四氟乙烯、夹布合成树脂等材料。活塞的宽度由密封圈尺寸和必要的滑动部分长度来决定。滑动部分太短，易引起早期磨损和卡死。活塞的材质常用铝合金和铸铁，小型缸的活塞有黄铜制成的。
数控珩磨加工技术研究与应用
数控珩磨加工技术研究与应用 珩磨是磨削加工的一种特殊形式，是随着汽车的诞和生发展应运而生的，在现代汽车制造业和航空航天领域有着广泛的应用。 一、珩磨技术的发展与现状随着现代工业的发展，珩磨技术在航空航天及汽车发动机领域成为发动机气缸、气缸体孔、起落架简体以及工程机械中重要的液压缸等精密零件孔加工不可或缺的工艺技术。越来越多的各种长短孔、薄壁类孔、盲孔、不均匀壁厚类孔迫切需要珩磨机床对孔进行加工，以保证其表面粗糙度、圆度及尺寸精度要求。 在珩磨技术方面，目前在发动机气缸、工程机械液压系统及飞机起落架液压系统中普遍采用珩磨加工技术，但主要采用进口高精度数控立式珩磨机床，例如，美国善能公司最新推出的高精度数控立式珩磨机床SV?2410.由于采用了计算机控制系统，它比其他机械控制系统更改的保证珩磨加工效率和加工精度要求。 国产珩磨机床近年来有了很大的进步，出现了如宁夏大河机床等优秀的珩磨设备厂商，但无论在加工精度、制造水平还是在控制技术方面，与国外相比都有较大的差距，整体 珩磨工艺技术水平较低，对珩磨加工技术的研究仍然局限于
珩磨头的制作机沙条的选材上，对珩磨的工艺参数研究几乎 是空白，根本无法满足现代航空航天和汽车工业技术要求，目前国内市场上精密高效机床几乎全部为国外品牌垄断。 二、珩磨加工工艺珩磨是磨削加工的一种特殊形式，是能使加工表面达到高精度、高表面适质量、高寿命的高效加工方式。是一种快速高效的内孔精加工工艺，应用范围十分广泛。 珩磨的定义：是用镶嵌在珩磨头上的油石(也称珩磨条) 对精加工表面进行光整加工。珩磨与孔表面的接触面积较大，加工效率较高。加工时由涨开机构将油石沿径向涨开，使其压向工件孔壁，从而产生一定的接触面积，同时珩磨头做旋转和往复运动，而零件不动，从而实现珩磨。珩磨工艺具有以下特点。 (1)珩磨的表面质量好，珩磨后表面粗糙度可达 Ra0.8-0.2,甚至更低； (2)加工精度高，圆度、圆柱度可达0.5卩m；轴线直线度可达i p, m ； ( 3)交叉网纹有利于贮油润滑，实现平顶珩磨，可获得较好的相对运动摩擦，获得较理想的表面质量，同时改变了内孔的表面结构组织，形成了具有很好的润滑效果润滑油膜表面； （4）珩磨主要用于孔加工，是以原底孔中心为导向， 加工孔径范围为5-500mm ，深径比可达10，甚至更大； （5）珩磨与研磨相比，珩磨具有可减轻工人体力劳动、生产率高、易实现自动化等特点。
螺伞滑动珩磨网纹参数
But honing has moved forward in the meantime and along with it the surface structures together with the corresponding roughness parameter have been further refined for an even lower oil consumption and thus emission of combustion engines. The latest honing specification proven by Nagel and recommended for low oil consumptions is as follows: （这几年来，为了追求更低的油耗和满足更高的排放标准，我们NAGEL也和一些厂家合作，致力于开发更好的珩磨网纹参数。以下是我们NAGEL经过大量试验证明的能进一步降低机油消耗的最新网纹参数：） Rpk ≤ 0,2 μm Rk = 0,2 – 0,6 μm Rvk = 1,0 – 2,0 μm Mr1 ≤ 10% Mr2 = 60 – 80% This specification has been proven in vast and extensive trials by Nagel with and without partners in the car industry. It provides at present the highest level of quality for piston bores of combustion engines for low emissions and high life times. Thus this specification was adopted by lots of engine manufacturers as well as engineering companies like FEV and AVL. （上述网纹参数已经通过NAGEL及一些合作的汽车生产商的大量和广泛的试验得到了证实。目前这种网纹参数的内燃机缸孔，可以说在机油消耗量和缸孔寿命上的表现是最优秀的。所以它已经被许多发动机生产商以及研发机构如FEV和AVL所采纳。） With this specification the Rpk value is further reduced leading to less friction during the running in period of engines. This also minimises mutual wear of piston rings and piston bores. Furthermore the Rk-value was cut down leading to a higher wear resistance of the surface structure as well as a reduction of oil volume (oil film) on the piston bore surface. Both phenomena lead to lower oil consumption. （这种网纹参数中Rpk值更小，这样发动机磨合期间缸孔和活塞环之间的摩擦力会更小，这要就进一步减少了缸孔和活塞环的磨损。另外，这个参数中的Rk值也更小，这也同样进一步降低了缸孔和活塞环间摩擦力，同时也减少了运行中缸孔和活塞环之间润滑油膜量。通过这两点，使得发动机的机油消耗进一步减少。） The Rvk-value should be fixed according to the demand of the whole system and the piston ring quality. It should be as small as possible to reduce the oil volume sticking on the piston bore but still big enough to guarantee for a good lubrication of the piston rings. Rvk-values of 1,0 –2,0 μm have been proven well as good compromise. （而Rvk值由于系统和活塞环质量的原因，和原来滑动珩磨参数相比是一个没有变化的值。Rvk1.0-2.0的数值被证实是能刚好满足活塞环运动润滑需要的最理想的参数。超过这个范围油耗将增加，小于这个范围润滑将不够充分。） The Mr1 and Mr2-values are not so important and pretty much overestimated by the market. They are calculated values and depend strongly on the R-values. （Mr1和Mr2两个数值相比上述三项指标已经不是很重要了。原因是这两个数值是计算的数值且随着上述 Rpk/Rk/Rvk值的确定而确定。） Last but not least the honing angle becomes more and more decisive in the slide honing technology. It has been proven in recent trials that honing angles of 130-140° lead to a further reduction of friction and thus also oil consumption of combustion engines. The corresponding honing technology has been developed by Nagel and is called helical slide honing. It is being introduced into mass production of cylinder blocks at the moment. （最后，珩磨角度现在对于滑动珩磨来说也起到了相当的作用。在最近的试验中我们证实当珩磨角度增加到130-140度的时候能进一步降低发动机缸孔和活塞环间摩擦阻力，从而进一步降低油耗，我们把这种珩磨技术称之为螺伞滑动珩磨。目前，我们也正在将这种珩磨技术推广到量产的发动上。）
双气缸控制
双气缸控制 继电器逻辑电路系列文章(谨以此书献给广大的电工朋友 图1. 气缸和行程开关的分布 这个电路的要求: 当按下启动开关后,气缸A前进,压住行程开关K1后,气缸B前进,气缸B碰到K2后退,碰到K3后,气缸A退回,全过程结束. 气缸由二位四通电磁阀控制,常态下使气缸保持在后止点,得电后气缸前进. 象这样的电路说难不难,说易不易.关键在于对信号的认识和处理,时序图的绘制. 和我的另一篇文章<气缸的四行程控制>相比,这个电路要简单些,但是有共同之处. 对于信号的分类,可以分为 1.瞬时信号 2.持续信号 3.启动信号 4.停止信号 5.额外启动信号 6额外停止信号.在本例中,K1就是一个持续信号,它一直保持到过程的结束,如果有继电器以它为启动信号,而这个继电器并不工作到终点,就要考虑如何停止的问题. 根据信号的出现顺序和控制要求,画出以下时序图
从上图看得出:气缸A(YV1)实际上是全程通电,气缸B(YV2)是在K1到K2区间工作. K1是一个持续信号,一直保持到终点.K1和K2之间有一个额外信号K3,它是气缸B在前进过程中必须要碰到行 程开关K3所发出的. 现在我们按照一般思路来设计电路,给气缸A和B各分配一个继电器J1和J2,对应各自的工作区间.J1的启动由按钮发出,停止信号由K3发出. J 2由K1启动,K2停止.电路如下 上面的电路能达到控制要求吗?肯定不行
根据气缸布置图和时序图,很容易看出问题: 1.气缸A是保持不到终点的,因为气缸B开始向前运动时会碰到K3, 它会使气缸A(电磁阀YV1)提前断电. 这是因为继电器J1选择了以K3为停止信号,但是K3提前出现了一次,破坏了程序. 我们把K3称之为“额外停止信号”,想办法把它排除就可以了,这里我 们并联J2的触点来排除,如下图 我们在行程开关K3上并联2号继电器的常开触点,就解决了1号继电器提前停止的问题. 因为气缸B前进时要启动2号继电器, 它在K3上并联的常开触点闭合,然后K3再动作时1号继电器就不会 断电了. 2.我们发现气缸B(电磁阀YV2,继电器2)的动作也不对,它由K1启动 向前运动,然后压下K2,断电后退,工作过程完成.但气缸B后退会让 K2复位,气缸又向前运动－－－－－－-如此反复不止,出现振荡现 象. 原因就在于K1是一个持续信号,虽然K2想让它停下来,但只要 K2不被压住,这个支路又通电了,如下图
气缸孔珩磨技术简介
摘要 气缸是内燃机重要零件之一，它与活塞、气缸盖等组成燃烧室。燃料在气缸内部燃烧，膨胀的气体推动活塞往复移动，通过连杆驱动曲轴转动，将热能转化为机械能。气缸表面质量较差或长期工作磨损到一定程度，内燃机的动力性能将显著下降，燃润料的消耗急剧增加，使内燃机的经济性变坏。因此, 内燃机机缸体表面质量将直接影响发动机的技术性能和使用寿命。 平顶珩磨、滑动滚磨与普通珩磨相比，是一种先进的珩磨工艺，具有缸孔表面微观形貌呈光滑的平顶（而不是峰尖），与相对较深的波谷（与普通珩磨相比波谷较深）规律性地间隔分布、发动机的磨合周期短、润滑条件好、生产效率高等优点。是目前缸孔珩磨工艺的主流。引进平顶珩磨和滑动滚磨对于提高汽车发动机的缸体质量、提高生产效率有着重要的意义。 本文介绍了国内外缸孔珩磨工艺历程和现状，对普通珩磨。平顶珩磨、滑动珩磨工艺进行了一些对比研究。 关键字：气缸，珩磨工艺，平顶珩磨，滑动珩磨
一、绪论 1.1选题背景 当代社会，汽车作为城市生活的代步工具，已经进入了大多数家庭当中，他不再是一种奢侈品的象征，而是一种必备的交通工具。在我国，现在汽车年产销售量已经达到1800万辆，随着人们对汽车使用的普及，人们对它的要求也在不断提高，人们对整车的安全性、动力性乘坐舒适性、操作灵活性、外观设计及环保方面都提出了较高的要求，与此同时对汽车发动机的性能要求也越来越高。发动机作为汽车的核心部件，其生产、制造技术也在飞速发展，各种全新技术手段及工艺在逐步推广和应用于汽车制造业的各个环节当中。 对承受高温、高压、高负荷工作的缸孔表面来说润滑极为重要，珩磨后形成的微观支撑平台和珩磨网纹的夹角是保证良好润滑的关键。如果支撑平台过小，发动机磨合期延长，容易造成缸筒早期磨损，支撑平台过大则会造成润滑油量不足而无法形成有效的润滑油膜，不利于活塞环的润滑;如果晰磨网纹夹角太小，发动机趋于无润滑状态，如果珩磨网纹夹角过大，则机油消耗增大。发动机的这些特殊要求在实际生产中使用普通加工方法是难以实现的，这也是世界各国的汽车制造业无一例外地采用珩磨作为缸孔的最终精加主的原因。 1.2国内外珩磨发展的技术水平 国内汽车行业最早采用的是手动珩磨技术，近几年，随着技术的发展，汽车制造业普遍采用的是滑动珩磨技术，少部分先进的汽车加工企业采用平顶珩磨技术。现在在国外的先进汽车、船舶等企业正在逐步推进使用更为先进的珩磨技术如超声珩磨、电解珩磨、螺旋滑动珩磨、刷珩磨、激光珩磨等。目前最新开发的珩磨技术为激光珩磨，这种技术可以使缸孔表面槽的宽度、深度、间距等参数具有较高的一致性，只有这样的储油槽才能在缸孔表面形成均匀有效的油膜，更能有效的保护缸孔和活塞，更能提升发动机性能，适应当代发展需求。
双作用气缸的速度控制.doc
双作用气缸的速度控制 教学目标： 1、知识与技能 1）、掌握各元件的名称、符号、功用； 2）、读懂原理图，并利用原理图连接气路； 3）、通过气路连接、控制，了解元件的工作原理； 2、过程与方法： 首先讲解各元器件的名称、符号、功用和原理图；其次通过老师的连接演示，启发学生；然后由学生自己动手进行气路连接和操作，通过实验由学生自己分析实验现象，进行总结。 3、情感态度价值观： 培养学生分析问题，解决问题的能力。 教学重点： 1、各元器件的名称、符号、功用； 2、气路连接 3、现象分析 教学难点： 气路连接及现象分析 教学方法： 讲授、演示、实操 课时安排： 2课时 课前准备： 各实验实训用元件 教学过程：
3、教师示范连接气路及操控（讲台上讲解）； 4、学生进行气路连接及操控； 5、观察实验现象并记录： 6、实验现象分析：学生再一起分析气路连接及动作 分组进行，老师巡视指导 以小组讨论的形式进行分析 课堂小结： 这一节主要实验了双作用气缸的速度控制，在这里要注意各元器件的功用、符号、名称 作业： 实验报告一份 板书设计： 一、实验目的： 二、实验元件： 三、实验原理图： 四、实验步骤： 五、实验现象记录： 1、刚开始通气时，气缸如何动作？ 2、分别按下按钮常闭阀1和2，气缸如何动作？ 3、分别调节单向节流阀1和2，气缸动作有何变化？ 六、现象分析：
双作用气缸的与逻辑功能控制 教学目标： 2、知识与技能 1）、掌握各元件的名称、符号、功用； 2）、读懂原理图，并利用原理图连接气路； 3）、理解与逻辑功能； 2、过程与方法： 首先讲解各元器件的名称、符号、功用和原理图；其次通过老师的连接演示，启发学生；然后由学生自己动手进行气路连接和操作，通过实验由学生自己分析实验现象，进行总结。 4、情感态度价值观： 培养学生分析问题，解决问题的能力。 教学重点： 4、各元器件的名称、符号、功用； 5、气路连接 6、现象分析 教学难点： 气路连接及现象分析 教学方法： 讲授、演示、实操 课时安排： 2课时 课前准备： 各实验实训用元件 教学过程：
缸孔平台网纹珩磨的评定方法和工艺实践
缸孔平台网纹珩磨的评定方法和工艺实践 2010-2-6 16:49:00 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。 ● 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-valley height) 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。
珩磨工艺原理
珩磨工艺原理 Prepared on 22 November 2020
珩磨工艺原理 一、珩磨工艺原理 珩磨是磨削加工的特殊形式，又是精加工中一种高效加工方法。这种工艺不仅能往除较大的加工余量（在50年代珩磨还是作为抛光用），而且是一种高精密零件尺寸、几何外形精度和表面粗糙度的有效加工方法。 (一)珩磨加工的特点: 1.加工精度高： 特别是一些中小型的光通孔，其圆柱度可达以内。一些壁厚不均匀的零件，如连杆，其圆度能达。对于大孔(孔径在200mm以内)，圆度也可达，假如没有环槽或径向孔等，直线度在以内也是有可能的。珩磨比磨削加工精度高，磨削时支撑砂轮的轴承位于被珩孔之外，会产生偏差，特别是小孔加工，磨削比珩磨精度更差。珩磨一般只能改变被加工件的外形精度，要想改变零件的位置精度，需要采取一些必要的措施。如用面板改善零件端面与轴线的垂直度(面板安装在冲程臂上，调它与旋转主轴垂直，零件靠在面板上加工即可)。 表面为交叉网纹，有利于润滑油的存储及油膜的保持。有较高的表面支承率（孔与轴的实际接触面积与两者之间配合面积之比），因而能承受较大载荷，耐磨损，从而进步了产品的使用寿命。珩磨速度低（是磨削速度的几十分之一），且油石与孔是面接触，因此每一个磨粒的均匀磨削压力小，这样工件的发热量很小，工件表面几乎无热损伤和变质层，变形小。珩磨加工面几乎无嵌砂和挤压硬质层。磨削比珩磨切削压力大，磨具和工件是线接触，有较高的相对速度。因而会在局部区域产生高温，会导致零件表面结构的永久性破坏。 主要加工各种圆柱形孔：光通孔。轴向和径向有中断的孔，如有径向孔或槽的孔、键槽孔、花键孔。盲孔。多台阶孔等。另外，用专用珩磨头，还可加工圆锥孔，椭圆孔等，但由于珩磨头结构复杂，一般不用。用外圆珩磨工具可以珩磨圆柱体，但其往除的余量远远小于内圆珩磨的余量。几乎可以加工任何材料，特别是金刚石和立方氮化硼磨料的应用。同时也进步了珩磨加工的效率。 (二)珩磨加工原理: 1.珩磨是利用安装于珩磨头圆周上的一条或多条油石，由涨开机构（有旋转式和推进式两种）将油石沿径向涨开，使其压向工件孔壁，以便产生一定的面接触。同时使珩磨头旋转和往复运动，零件不动;或珩磨头只作旋转运动，工件往复运动，从而实现珩磨。 2.大多数情况下，珩磨头与机床主轴之间或珩磨头与工件夹具之间是浮动的。这样，加工时珩磨头以工件孔壁作导向。因而加工精度受机床本身精度的影响较小，孔表面的形成基本上具有创制过程的特点。所谓创制过程是油石和孔壁相互对研、互相修整而形成孔壁和油石表面。其原理类似两块平面运动的平板相互对研而形成平面的原理 珩磨时由于珩磨头旋转并往复运动或珩磨头旋转工件往复运动，使加工面形成交叉螺旋线切削轨迹，而且在每一往复行程时间内珩磨头的转数不是整数，因而两次行程间，珩磨头相对工件在周向错开一定角度，这样的运动使珩磨头上的每一个磨粒在孔壁上的运动轨迹不会重复。此外，珩磨头每转一转，油石
珩磨加工参数设定参考资料
珩磨加工参数设定参考资料 一、珩磨机相关技术规格： 1.2MK228A/1 2.2MK225/1
3.加工参数 1) P1:对刀点。单位：mm 2）P2:工进量。单位：㎜。顶杆的移动量。最小设定值0.001㎜。 3）P3:工进速度。单位：㎜/min(毫米/每分钟)。此值可在0～2㎜/ min之间连续设定。 4）P4：刀具磨损补偿量。单位：㎜。根据刀具的磨损值设定此参数，并于P6和P7配合使用。 5）P6：补偿次数。单位：次。根据加工多少件补偿一次设定此值。设定为0，表示不补偿；设定为1.则每加工一件补偿一次；设定为2，表示第一件不补偿，第二件补偿；以此类推。6）P7：有无补偿。若设定为0，表示没有补偿；若设定其他值，则表示有补偿。 7）精珩时间：单位：S(秒)。精珩时间最长可设定为99秒。 二、珩磨前的准备工作： 1.工装调整： 1）选择适用的珩磨杆、瓦，将其装在主轴上面。 2）将定位盘装在工装上面。 3）根据产品的顶深调整珩磨深度。 2.产品分类要求：（采用分组珩磨的方法） 1）磨后成品尺寸要求￠D 0/+0.03的内孔分组要求： 珩磨前把镀后内孔尺寸进行分组，0.01㎜为一组，即￠D-0.01～0、0～+0.01、+0.01～+0.02三组，尺寸在-0.01～-0.02㎜的检出，单独设定珩磨参数加工。尺寸大于+0.02㎜的退电镀返镀。 2）磨后成品尺寸要求￠D 0/+0.025的内孔分组要求： 珩磨前把镀后内孔进行分组，即￠D-0.01～0、0～+0.015两组，尺寸在-0.01～-0.02㎜的检出，单独设定珩磨参数加工。尺寸大于+0.015㎜的退电镀返镀。 3）将内孔返镀产品与内孔第一次电镀产品区分，上述分组要求是针对内孔第一次电镀的产品。为避免内孔珩磨不光，返镀（内孔粗糙）的产品直径尺寸应控制在￠D -0.03/0，这类产品检出后单独设定珩磨参数加工。 三、加工参数的设定:(以缸径￠40为例) 1.对刀点的设定：（分组对刀） 1）珩磨杆、瓦装好后，将工作台落下，将缸体内孔套在珩磨瓦上，点动膨胀键。 2）在点动膨胀键的过程中，要边点动膨胀键，边用手旋转缸体，直至到缸体刚好转不动为止。此时，记录下X轴的位置即为对刀点。
打刀缸调试方法
打刀缸的安装与调试 打刀缸的安装与调试，很重要。 打刀缸用于立式主轴时，用支架固定并垂直安装在主轴箱上面；用于卧式主轴时，应注意油杯口保持垂直向上，并保持油杯高于油缸外体。用于卧式主轴时，由于油缸内易残留空气，出力要降低10%~15%，此点必须提醒注意。 打刀缸的支架固定面应与主轴轴线垂直，允许误差不超过0.05mm/100mm避免打刀缸歪斜，打刀时对缸壁产生作用力，影响使用寿命。 打刀缸安装后，先调整主轴打刀时的行程位置。气缸上腔通气，压杆推动主轴内拉力杆，让打刀缸全部伸出后，应使刀柄能够顶出主轴孔，在测量拉杆端面到主轴端面的距离顶刀量的多少应根据所使用的刀库机械手上下窜动量确定，通常BT30主轴顶刀量为0.2~0.4mm，BT40主轴的顶刀量0.4~0.7mm，BT50主轴顶刀量为0.5~1mm。但切不可小于最小顶刀量。打刀缸调整压块距离时，先松开防松垫圈上的螺栓，调整固定螺丝与拉杆距离。调整好后，进行打刀试验并检测，直到达到要求值，保证刀具能松开取下，而又不伸出过多；否则，刀库的刀臂会弯曲，主轴受损，调整后将防松垫圈上的螺栓紧固。调整好打刀位置后再检查主轴在带到与不带刀的状况下，主轴上的拉刀杆尾部不应与压固螺纹接触，否则，主轴运转会与压固螺丝摩擦，如果发生以上情况，应调整刀具拉杆的长度、打刀行程或选择行程更大的打刀缸。 打刀缸行程开关位置的调整。调整行程开关位置直接与刀具自动交换程序有关，应加以重视。调整行程开关，在两端分别进行。压杆处在极限位置，将行程开关逐渐向撞块靠近，待开关内刚好发生动作（可听到弹簧片弹动的声音）再将开关下压0.5~1.5mm固定即可。PLC电控图中应增加延时继电器，合理设置延时时间，使拔刀、拉刀与刀库动作协调，避免过早拔刀或过早松刀。 3.打刀缸安装使用注意事项: 首先，打刀缸停机前，最后加工的刀具应在主轴未冷机前送回刀库，且不可养成把到具长期放在主轴上的坏习惯，否则可能导致刀柄因长期热胀冷缩及切削液的腐蚀，使刀柄处生锈而打不下刀的情况。 其次，压缩空气气源应干燥清洁。要经常排放气源处理三元件中的积水，否则，电磁阀的寿命会大幅度降低，致使打刀缸不能正常工作。压缩空气的压力应稳定，压力应保持在4.8~8.5kgf/cm范围内，压力过小打刀缸出力不够；压力过大，要影响油封的寿命。在气路中应增加压力开关检测，控制气路压力的最低值。 第三，打刀缸安装面应与主轴轴线垂直，允许误差在0..05/100mm。 第四，电磁阀线圈电压应符合要求（通常DC24V）。 第五，油杯内应加入R32~R68号液压油，初始加油时应将打刀缸上下运动多次，排出油缸中的空气。油杯中的液面应保持在刻线范围内。养成定期检视油杯中的液压油的习惯，及时补油或更换液压油。一般首次加油应使用六个月以上，以后若补油，当间隔缩短到一个月内时，建议更换油封。 第六，选用合适规格的打刀缸，避免打刀过大或过少。一般应为主轴打刀力的3~4.5倍。30#主轴一般选用2.5T的打刀缸；40#主轴一般选用3.5T的打刀缸；50#主轴一般选用4.5T 的打刀缸；50#大功率主轴一般选用6T的打刀缸。 第七，机床最好单独配置气源，如与多台机床合用气源，起容量配置加大，避免压力波动。第八，打刀缸的行程开关一定要安装牢固，不允许松动，避免发出错误信号。选用的刀柄和拉钉要合格，与标准尺寸相符，不能过长或过短，造成打刀不灵活，损坏主轴、刀臂或刀盘。