珩磨缸孔的工作原理
西安高性能珩磨機珩磨中通常由驅(qū)動珩磨軸上下運動及旋轉(zhuǎn)的伺服系統(tǒng)、控制砂條收漲的漲刀機構(gòu)、控制孔徑大小的檢測裝置等部件組成。珩磨刀體(圖1)與砂條基座配合,通過漲刀機構(gòu)可實現(xiàn)砂條的漲出與收回,從而實現(xiàn)對缸孔的珩磨。在珩磨時,漲刀機構(gòu)收縮頂桿到設(shè)定位置,砂條通過收刀彈簧收縮到設(shè)定的初始位置。此時伺服系統(tǒng)控制主軸移到加工孔上方,主軸開始按照設(shè)定的旋轉(zhuǎn)速度進行旋轉(zhuǎn),并以設(shè)定的往復(fù)行駛速度向下移動到下?lián)Q向點,并在上、下?lián)Q向點間往復(fù)運動,同時漲刀機構(gòu)控制漲刀桿頂出刀體漲芯,漲芯圓錐與砂條基座斜面接觸,漲芯往前移則砂條開始漲出。當砂條以設(shè)定的漲刀速度漲出并與缸孔壁接觸時,切削開始。此時砂條工作面上隨機分布的磨粒形成了眾多的刃尖,被加工金屬表面層有一部分被磨粒磨刃切除,另一部分則被磨拉擠壓,發(fā)生塑性變形并隆起在磨痕兩旁,雖與母體產(chǎn)生晶格滑移,但仍在母體上,不過結(jié)合強度已大大降低,故易被其他磨粒磨刃所切除。同時,檢測裝置透過刀體導(dǎo)向條上的氣檢孔,實時監(jiān)控氣檢壓力變化,并通過氣電轉(zhuǎn)換器監(jiān)控缸孔尺寸,當監(jiān)控值到達預(yù)設(shè)值時,漲刀機構(gòu)收刀,主軸上升到初始位置,珩磨缸孔完成。
隨著材料技術(shù)的發(fā)展,人造金剛石和立方氮化硼磨料大量應(yīng)用,把珩磨技術(shù)推向了一個新的階段。現(xiàn)在,珩磨已不僅用作高精度要求的終加工工序,并且還可作為切除較大余量的中間工序??傊?,珩磨已經(jīng)成為了一種能使被加工工件表面達到粗糙度值小、精度高且切削效率很高的先進加工方法。
珩磨缸孔的典型工藝
典型的珩磨機加工缸孔的工藝為:缸孔直徑預(yù)檢—粗珩—半精珩—精珩—在線測量。預(yù)檢主要檢測來料直徑,防止珩磨刀具與工件相撞;粗珩主要是形成幾何形狀正確的圓柱形孔和適合后續(xù)加工的基本表面粗糙度;半精珩在基礎(chǔ)平臺珩磨階段形成均勻交叉網(wǎng)紋;而精珩(平臺珩)形成理想平臺網(wǎng)紋斷面;最后在線測量100%檢測缸孔直徑加工是否滿足工藝要求。
平臺珩磨工藝會在缸孔中形成非常細密的平臺網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),其作用是減少潤滑油消耗和緊急運轉(zhuǎn)時的潤滑油供給, 此外發(fā)動機不需要磨合。平臺珩磨一般包括三個工序:粗珩、半精珩和平臺珩。在第一道工序中,工件通過粗珩修正和穩(wěn)定精鏜,達到一定的形狀和公差,此外還要形成一個初步的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。第二道工序中,缸壁的宏觀幾何形狀將得到改善,如:缸孔的圓度、圓柱度、孔徑及粗糙度得到改善,并且表面的基本網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)也將被加工出來,該工序加工出來的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)以波峰波谷的形式呈現(xiàn)。第三道工序中,通過平臺珩加工,把基本網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的每一段最高波峰在很短的一個時間內(nèi)磨平,從而形成一個小平臺,該小平臺也就是所謂的平臺支承表面,該平面的表面粗糙度值很小,同時又具有較高、較好的支承率。
在加工應(yīng)用中,西安高性能珩磨機表面需要具有特定的功能特性,如支承性能、密封性和潤滑油滯留性能等?;谶@些功能需求,零件表面就必須被設(shè)計、加工成特定的形貌,以滿足預(yù)期的應(yīng)用。