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。
1 样机结构原理
0 Z: z9 e) I0 |* b9 D& u; t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。
+ l3 i1 y: A# x. K: f8 u7 k
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
2 参数的优选
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。
  r7 L* _# t1 {. t& `2 u* E1) 粗珩
5 u1 _( `- v& J* Z0 r" w5 c1 E对7种油石条进行了粗珩试验，油石条参数见表1。
! l% f6 ]& J2 ?8 ]5 X表1 粗珩油石条参数
3 u$ L9 U  \( f  y' y参数序号
8 ]6 _: T; J0 v- j! B7 L& j& b磨料
4 u9 G+ F* |4 c: ^粒度
结合剂
浓度(%)
1
JR
: c" }- \' i( a7 K- b* [1 O150#
2 [4 P4 u) p/ Z4 QQ
100
2
% y  S7 L; ]* b& j2 d) `3 I8 P' wJR
120#
" s# {% I1 O2 u/ F6 e/ gQ
100
3
- Y$ v+ v1 v4 J4 I0 I8 ]2 M9 W7 mCBN
150#
9 O0 u' F  T2 d4 v' F3 i! v$ [Q
100
4
CBN
120#
Q
$ C6 a) m4 K2 z3 U) u; B100
: j1 |3 {. }. _9 ]' u9 z2 O  @' _5
4 ~" F0 }9 ]$ B0 H. C5 vCBN
1 z8 F6 ^! c4 L1 X* i120#
组合配方
6
CBN
( J; y; q. D* V4 V120#
; |' [* G5 @, v3 ]组合配方
7
TL+JR
120#
6 u- A: K, C7 }4 v* T9 e3 F! J组合配方
优选油石条参数：参数序号2(国产油石条，JR、120#、Q、100%)的粗珩效果较好，优于其它参数，但油石条需采用烧结方式，工艺较复杂；参数序号7(进口油石条，TL+JR、120#、组合配方)为超软的大气孔油石条，珩磨效果尚可。
优选工艺参数：主运动速度v1=20m/min；往复运动速度v2=15m/min。
* w% n  S3 ~+ D% I1 z2) 精珩
1 W7 G: O+ u* c9 k+ I& h' K分别选用6种油石条进行精珩试验，油石条参数见表2。
表2 精珩油石条参数
参数序号
1 ^2 s; |- T7 ?: q4 x1 t# l# L磨料
, `2 v; r, S3 w9 B. j粒度
* Y5 S$ w# V; d7 f, o( g6 [结合剂
浓度(%)
1
6 }' e" B1 m: s7 \1 i/ dJR
W28
' l: H: f8 d: zS
. p8 D) f0 d' W0 k6 [, U# \8 d% K75
$ Z( T5 n) O( x7 N; W! C2
- H; m% C8 ?7 ^9 K6 t% z9 GJR
3 t( e; |1 u2 k# q! X! A! f! OW20
S
) M+ d% O3 f; v3 \) ?0 k8 I75
3
JR
W10
S
4 Y$ w8 d7 x; ~- _  m1 u# p75
4
CBN
W28
- r+ L/ k; U1 K) f9 B# _* p+ R; vS
  g4 w" U5 u! b2 ]* G75
# l4 H  `: x. O5
, X- K5 c* B/ @' fCBN
( p* x4 A2 `2 C/ AW20
! x) l: O  {# M) Q5 gS
75
* C0 {2 v3 [: ^# u9 \6
CBN
$ l. |0 D8 u( M+ rW10
S
1 V  a( ~, b4 C9 u0 i' f75
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。
; e: p& \! q5 u. G优选工艺参数：主运动速度v1=50m/min；往复运动速度v2=23m/min。
4 R# w) d' U: q4 ?油石连接方式采用高性能胶粘剂粘接，方法简便快捷。
/ I% K$ `, E' H# B! E; v0 k3 样机性能试验
) K- v) q. H2 ^8 m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。
2 ^" B. c; e% P6 w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。
7 |+ m9 A; u0 U' }  D文章关键词：

来学习

很好的文章，怎么没有人顶啊！

*钢铁侠*

  太强大了   。。。不敢出声啊。。。。
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