坦克发动机缸套超声珩磨系统

60粒的砂轮

加工坦克发动机缸套的最后一道工序——珩磨工序的质量和精度要求较高，其中要求内孔尺寸精度IT6级，内孔圆度0.015mm，平行度0.03mm(由上道工序保证)，表面粗糙度Ra0.05µm。采用传统珩磨工艺加工时，产品质量不稳定，难以达到精度要求。为解决这一问题，笔者研制了直径f150mm的超声珩磨系统样机，采用该样机珩磨的缸套试件可满足加工技术要求。
0 C3 U- |( h/ N; Y# M5 ~* @8 i, {. M1 样机结构原理
本样机是根据兵总616厂的生产要求立项预研的。样机的超声珩磨系统结构见图。系统由超声波发生器、频率计、超声珩磨装置等组成。超声珩磨装置由声振系统(换能器、变幅杆、工具声振系统)、珩磨头部、涨芯部、动力传递部、碳刷、浮动连接部、机壳部等组成，其工作原理是由超声波发生器将50Hz交流电转换为超声频的电振荡，由换能器将超声频的电振荡转换为超声频的机械振动。由于该机械振动振幅较小，仅为4µm左右，不能直接用于机械加工，因此需要通过变幅杆将振幅放大，并将振动传给声振子系统，由声振子系统带动其上的油石产生纵向振动，从而实现在普通珩磨基础上附加超声振动的超声振动珩磨加工。
2 w5 b3 }4 ~% j% ~
1.声振系统 2.珩磨头部 3.涨芯部 4.动力传递部 5.碳刷 6.机壳 7.浮动连接部
图 超声珩磨系统结构简图
& ]5 T- c4 D2 i2 参数的优选
1 Y# o8 B, k- w9 |" m通过珩磨试验，对样机的超声珩磨系统所用油石条参数和工艺参数进行优选。试验用缸套材料为38CrMnA，渗氮淬火硬度>80HRA，缸套尺寸为φ150×277mm。
1) 粗珩
对7种油石条进行了粗珩试验，油石条参数见表1。
表1 粗珩油石条参数
参数序号
磨料
粒度
. E1 B1 ?' H8 W4 F3 N1 b$ P; Q结合剂
浓度(%)
1
JR
* i8 ^0 o% s0 e150#
, |. l9 y0 Z, \5 BQ
, J: V6 i2 T( N100
2
& @# B8 w7 C8 m" [* x% _JR
120#
Q
: C, _6 F1 q3 b100
. _% I6 I6 H% V7 q+ \! L0 h# Z# v3
5 C, e% P7 w* aCBN
1 w! k+ @! Q- F: J8 f150#
Q
6 A) O; P% _, Z! x4 K6 }100
4
CBN
& G/ ^$ j& p$ `0 D% U# G120#
% \% `' I; S5 @5 S7 k8 I" iQ
100
0 m- d' M6 J9 K5 k9 y. f1 h  p/ @5
% E9 _' m8 ^* f% k# d' P/ LCBN
120#
# B# g2 j' r/ A' {" a" b组合配方
6
1 B; \6 l/ N% N) G/ g1 UCBN
/ [6 q+ k* k" s3 b/ I# ^/ z120#
( Y: x' I  ~9 [, P8 ~, H- i7 H组合配方
4 p7 y; K- _; V4 x1 ]6 J( M/ p& J7
) {' p& G  Z* RTL+JR
120#
组合配方
) _0 w  y+ ^3 I" L优选油石条参数：参数序号2(国产油石条，JR、120#、Q、100%)的粗珩效果较好，优于其它参数，但油石条需采用烧结方式，工艺较复杂；参数序号7(进口油石条，TL+JR、120#、组合配方)为超软的大气孔油石条，珩磨效果尚可。
% B8 ?# _9 f' K. ^2 B优选工艺参数：主运动速度v1=20m/min；往复运动速度v2=15m/min。
2) 精珩
, B( W5 `9 @, c1 Q- f# ?: e分别选用6种油石条进行精珩试验，油石条参数见表2。
7 B  ~5 @1 s* B3 `4 L- I; A+ l2 G表2 精珩油石条参数
& g% p# q) K1 w参数序号
磨料
& E4 `* M! X3 P& P" S. N+ A5 B粒度
结合剂
浓度(%)
1
JR
W28
& t+ B' W, |2 N8 R9 E% O, qS
7 R/ h8 B4 k' r0 s5 O75
2
! y* p7 m/ K, i  VJR
7 C% u, r0 f7 D8 D$ v( u; bW20
S
4 D& l# ^! |# ^( ?75
$ }; L7 m9 X5 e) O$ l, V# c# L  G3
* c4 B6 D6 g% `( ^- U, ~JR
2 _5 T9 B8 q1 wW10
7 A# H9 i$ v$ N2 N$ l; v9 hS
- _5 |" W8 |& ]4 d0 I! v% x75
4
CBN
: L1 y/ H' c& x: hW28
S
75
5
CBN
W20
S
75
6
CBN
+ z. u. [) F* F( w9 h1 V; n0 B. LW10
% w6 X. t9 o$ }+ F: WS
75
优选油石条参数：参数序号2(JR、W20、S、75%)加工性能最佳；参数序号5(CBN、W20、S、75%)也能达到Ra0.05µm以下的表面粗糙度值,但加工效率较低。
% N  [" ?: O( l% Z& g0 S优选工艺参数：主运动速度v1=50m/min；往复运动速度v2=23m/min。
油石连接方式采用高性能胶粘剂粘接，方法简便快捷。
/ y! E* ^6 L& t& R- h. w& @; D3 样机性能试验
! M. x' n- g& X; U  k将超声珩磨系统样机安装于M4215立式珩磨机上，经过约一年半时间的珩磨性能试验，最长连续工作时间超过8小时。试验证明，样机运行稳定，工作可靠，使用方便，完全可以满足坦克发动机缸套珩磨的要求。可达到技术指标:尺寸公差稳定控制在0.025mm以内(IT6级即?150+0.025)，表面粗糙度稳定控制在Ra0.05µm以下。
珩磨后工件的表面粗糙度实际检测结果为：定位端(厚端)Ra＝0.0213µm；距定位端100mm处Ra＝0.021µm；薄壁端(薄端)Ra＝0.0412µm。
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很好的文章，怎么没有人顶啊！

*钢铁侠*

  太强大了   。。。不敢出声啊。。。。