珩磨/磨削加工表面粗糙度计量轮廓测量仪器
冲击微坑残余应力对缸套耐磨性的影响
缸套的较后加工工序一般为珩磨,而磨削加工一般在被加工表面
层产生残余张应力,这将大大降低其抗疲劳强度,以及抗应力腐蚀
性能,并且对工件的变形产生一定的影响。缸套工作表面的微坑冲
击加工可以改变其表面的应力分布状况。当球形冲头冲击缸套内表
面产生微坑时,微坑表面之下的材料保持残余受压状态,压痕之外
的表面包含径向受压和周向受拉状态,产生类似喷丸硬化的效果,
而微坑加工后的珩磨旨在去除毛刺和隆起材料,降低表面粗糙度,
继续保持压应力,从而提高缸套工作表面的加工质量,延长其使用
寿命;
微坑加工刀杆的失稳问题
实验中,我们发现刀杆有抖动现象。
不同类型的发动机的汽缸套直径、长度差别很大,因而目前使用
的表面微坑加工装置的刀杆很长(220--370mm)、工具振幅大(1--2m
m),装置刚性差。
我们应采取以下措施:
减少刀杆长度
国内外大量台架试验表明,缸套工作表面只需局部进行微坑造
型,就能改善发动机的耐磨性,降低排放。对于汽缸直径小于直径
130mm的发动机来说,只需在活塞环上止点附近形成长度为20--30m
m的微坑区,其他工作表面只需进行传统的乎顶珩磨就可以满足要
求了。因此,可将220--360mm长的刀杆改成120mm
减小振幅
由于微坑深度只要0.005mm就可以满足发动机寿命和判瞰的要
求,从理论上讲,考虑到微坑加工后的精珩余量,工具振幅只要取
微坑深度的2倍即lOtan就可以了。由于0.Olmm的振幅难以制造,
因此我们放大10倍,取0.1mm作为工具的振幅。这样,偏心轴的偏
心距可从0.6mm降为0.1mm。
3.增加低频振动加工装置的刚性
增加整个低频振动加工装置的刚性,将调节刀尖高低的机构设
置在整个装置的下方,通过斜楔机构来实现,并将刀杆与振动驱动
杆焊接在一起,可以大幅度提高整个装置的刚度。
采取以上措施,有以下四个效果:
1)有效地保证微坑加工深度。
2)刀杆跳动现象消失了,微坑加工过程变得非常平稳。
3)由于振动引起的噪声从75dB降低到60dB。
4)节省电能。电动机功率从250W降低到150W