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
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。
. V, A9 t; z1 n0 b' |1 l
) ~4 [; H8 C/ ^, E5 ]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
% M: `! b! f7 ?+ r3 S* l图 超声珩磨系统结构简图
  P' a" `& k( r) c! `/ Y* k4 R+ r2 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。
7 P% M; X' \( R3 J1) 粗珩
; h' G7 Q# T$ }/ t; A# Z1 K) @$ z对7种油石条进行了粗珩试验，油石条参数见表1。
表1 粗珩油石条参数
参数序号
磨料
粒度
结合剂
浓度(%)
! L0 K, [7 Z& w! R# P+ N% U: t4 v. x1
7 S; h2 N* Y# uJR
150#
5 n8 M' D, _) SQ
( ^9 X& f! f8 L& P100
2
JR
120#
Q
4 l: ?3 P, T0 O( L100
3
CBN
3 G3 `* F6 k! T: i4 ]150#
Q
100
4
( O7 W5 m( Q2 I) X, o; q- UCBN
3 l' o6 I6 K0 \. s6 x# C120#
1 M) L2 ?( s. Z( G* _6 fQ
100
5
CBN
120#
0 Q( y( Q9 B, Y, w9 A! Z: b组合配方
0 O3 o/ f( t. u- [6
CBN
0 C( [+ o7 u2 D8 }  m- h4 Z120#
  U$ z, [; @% H0 {组合配方
7
# N/ m# O2 o7 r7 r' d1 X4 UTL+JR
; p# W2 V/ x: I8 A5 U' X) p5 f! u120#
组合配方
+ w6 Q7 L( J) W/ K; x) P! A优选油石条参数：参数序号2(国产油石条，JR、120#、Q、100%)的粗珩效果较好，优于其它参数，但油石条需采用烧结方式，工艺较复杂；参数序号7(进口油石条，TL+JR、120#、组合配方)为超软的大气孔油石条，珩磨效果尚可。
优选工艺参数：主运动速度v1=20m/min；往复运动速度v2=15m/min。
% Q0 o, I9 x5 p% ?/ q9 a1 [0 e2) 精珩
" ~. f. J2 S% `. L* Q分别选用6种油石条进行精珩试验，油石条参数见表2。
表2 精珩油石条参数
1 H4 P" r8 g7 J# L4 L* z参数序号
) x# M  ^9 ?5 r% A$ V磨料
粒度
结合剂
浓度(%)
/ J7 K8 W/ _, o! E! [; _1
9 ~" m  D) n8 R8 J$ gJR
W28
& y: m! H# p6 B5 n& KS
( @& e7 Q8 F/ K+ U75
2
1 \2 J6 M% s2 c  c4 Y1 PJR
: u% n8 b/ q% \9 Z8 R/ VW20
S
: y$ i0 n) k) |( e( Z3 I! S: C/ V5 ]75
3
5 q  q% T) q) g$ oJR
W10
S
4 v( m6 x4 C( u5 T  d6 n: w& D, T& A75
2 F6 M6 ^, g0 _$ O; G4
CBN
% D, }2 i# }. W( AW28
S
9 {7 ~8 b/ F/ I! w2 E0 M% d& r75
5
CBN
W20
S
, [) A) Y1 [7 i- J75
5 U+ g: Y3 o1 u6
CBN
6 c$ ]' ?( Q$ e6 w! g4 {  kW10
S
0 O) t* i& f: U" M% S75
优选油石条参数：参数序号2(JR、W20、S、75%)加工性能最佳；参数序号5(CBN、W20、S、75%)也能达到Ra0.05µm以下的表面粗糙度值,但加工效率较低。
优选工艺参数：主运动速度v1=50m/min；往复运动速度v2=23m/min。
7 t/ p/ n. o5 r) M' G& E油石连接方式采用高性能胶粘剂粘接，方法简便快捷。
3 样机性能试验
将超声珩磨系统样机安装于M4215立式珩磨机上，经过约一年半时间的珩磨性能试验，最长连续工作时间超过8小时。试验证明，样机运行稳定，工作可靠，使用方便，完全可以满足坦克发动机缸套珩磨的要求。可达到技术指标:尺寸公差稳定控制在0.025mm以内(IT6级即?150+0.025)，表面粗糙度稳定控制在Ra0.05µm以下。
珩磨后工件的表面粗糙度实际检测结果为：定位端(厚端)Ra＝0.0213µm；距定位端100mm处Ra＝0.021µm；薄壁端(薄端)Ra＝0.0412µm。
/ n) v+ q- G/ \) A! @文章关键词：

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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。。。。
( q/ U5 i) f  i) M1 |