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。
+ V+ d9 S. K! ^+ C. |, ?0 w( f1 样机结构原理
' i, N4 ]* ~* [1 R- @# p9 _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。
; Z5 [% n* F, |
  x$ B. g9 y. b8 v: a1.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
7 v0 F/ o) y( F( X6 T2 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。
1 Z, |; w1 W" X6 ?" f+ c: D1) 粗珩
3 R, u  m: E, V  @  Q# _对7种油石条进行了粗珩试验，油石条参数见表1。
7 N; c5 M- P, L% n9 i  l( i* s9 w2 f表1 粗珩油石条参数
: e& `: o) N- G+ r! s参数序号
( W5 O; Y9 D: J4 b4 s8 m1 Z磨料
粒度
结合剂
/ I2 ]- n' }: w0 \浓度(%)
; n6 Q0 V: m8 ~: k+ m: j1
JR
150#
8 D- O% |; L  g( I2 a1 Z8 oQ
! F6 [3 k. b6 L8 v100
2
- N+ {4 {" U0 e/ A: a+ uJR
! M* Z5 U/ J8 }8 z; p120#
7 [* ~* s3 O2 S% h/ h5 _3 VQ
100
3
CBN
% n5 y. d1 g. M150#
& E( Q  H( w1 uQ
100
4
CBN
- E0 n: e) c3 u120#
. J2 m  k- `' h/ |Q
100
( i4 u5 V: v. w) u# F, D" m5
CBN
; D7 A1 W1 t# e1 n" `4 J120#
: }, d( d$ `6 g& U6 X, d* J+ H组合配方
6
! M0 w$ n0 c  e  O4 M" k6 k+ |, iCBN
) t4 B5 [$ `: Q120#
; F& S( C  C# O9 W! L8 ]组合配方
# P  p- B4 y2 k9 v/ s5 e& ^7
" t/ r" G; A/ `$ C# c1 ATL+JR
: j" \# g* ^- \+ q120#
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。
2) 精珩
分别选用6种油石条进行精珩试验，油石条参数见表2。
8 ^/ M/ _2 K# E, B0 l' v9 B表2 精珩油石条参数
) u1 [( x. u3 K8 h参数序号
磨料
粒度
, k( p2 ^) p) P! x( Z结合剂
# s% h# x, `7 x# D浓度(%)
7 \8 ^# P: J$ |) w1
! K7 j8 a% \; U6 f8 f5 T( jJR
W28
S
75
, p" ~) J5 q1 `0 S& T' O' Y3 V2
JR
% I& B: n" `7 a2 SW20
S
75
3
- |, _5 l0 I7 H8 cJR
W10
8 d- V/ ^+ A' g1 h! P) NS
3 [$ l, @7 i. A5 j. e3 K5 A75
4
CBN
W28
S
75
5
CBN
/ q2 }" U4 c1 v2 P. oW20
S
75
6
CBN
% x% ?+ \. z, h. W  JW10
S
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。
- W1 e& G% G, Z3 o0 ~$ w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。
9 h5 |. o$ d* P' P3 样机性能试验
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 e& E. r/ Y' Y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。。。。
' y# M: ?( Q5 V8 K* X