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
. Y  p. W* C  q: x( F/ P7 b0 N. A, f2 A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。
7 C! R- ~- _3 J/ M2 [
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
/ E9 j3 \7 d  H7 a6 F; L" m图 超声珩磨系统结构简图
2 参数的优选
% ], s4 m2 S3 A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。
4 U2 m) ~# k& ^5 l7 {, O% R表1 粗珩油石条参数
$ X6 a: h( w% L参数序号
磨料
粒度
' w  @* K. {$ B' I2 d- _2 }2 ~' Y, V结合剂
0 [" O& i5 _: M8 n/ \7 w浓度(%)
" A) g( l2 w! j) }1
6 e. U# ?6 ^6 q% ^7 T2 ~- [JR
150#
5 P. @- }! L- H' n3 x3 _Q
100
$ V1 r) ?2 S$ N7 b2 k! @3 H% _2
) Z% q% `! H% [2 h2 iJR
! \3 N( O4 |: r1 @# z6 g1 O6 c5 ?( ?120#
  C( D! p- K5 I8 B$ y% [6 y3 nQ
100
3
CBN
150#
Q
100
4
CBN
5 d% O3 b  W! a$ i120#
7 O9 q, T% u6 f# T# l2 Q  hQ
100
5
1 y+ E# z  ~: wCBN
6 K6 G1 W8 U6 Y+ B/ {. a  M120#
3 Z/ f' I# F' k* W7 p: I组合配方
  f' n; ?! x0 y4 i/ c: T6
CBN
4 E. }3 k( M9 i8 R# a4 e120#
% u8 _& w2 ~* G3 ^组合配方
7
TL+JR
120#
2 D# y7 D- q" T; F2 ~组合配方
- g* H& a/ z9 D* X$ ~" j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。
. w5 J% h6 Q) Z" g, ?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。
表2 精珩油石条参数
7 \' t8 r: W0 |参数序号
+ S: W, L' S5 X8 u磨料
1 U# k6 I5 O+ u/ ]. Z+ q& J0 c粒度
- g8 f# @' L/ N; c/ i结合剂
浓度(%)
% D4 o. j# ^( T' g  I; v0 k1
JR
W28
S
1 x0 w& T& X" B, ]75
2
JR
' M) k6 S8 z# o2 l. jW20
S
75
3
JR
W10
S
* a6 x: s' q$ u7 g/ O7 }75
) C, A/ U, z) P; S3 Z4
CBN
' r$ T# c: a2 M7 Z1 @# ]W28
; o3 y" U+ v! I0 b3 t5 r6 SS
0 C; W' P: }1 [( J4 a: d75
5
! T# i1 h, k2 n2 E) R) M$ V/ gCBN
W20
6 d9 W& e2 ^) ]4 b! T1 ?1 |, }" RS
4 C3 L4 F( @/ H/ s2 s# D7 ^5 S, |' q75
6
8 T" o+ b0 V& [' J, Y$ ^4 e$ x. y; ?CBN
  |9 c& O" Y: F6 FW10
+ M1 b$ g6 a- B2 oS
3 V5 f# y! E( E8 Y0 O75
1 @) z! ?9 G) z( P- `: Q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。
优选工艺参数：主运动速度v1=50m/min；往复运动速度v2=23m/min。
% t7 B- y$ J' ?9 D油石连接方式采用高性能胶粘剂粘接，方法简便快捷。
3 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。
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。。。。