德国珩磨条国产化技术Word文件下载.docx

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W1000）和部分技术参数,刀具外形尺寸图.

由于金刚石珩磨条又小又薄,外形尺寸60x

2x4ram.切削部分只有2mm厚,在压坯和烧

结制造过程中,很容易产生变形.要求制作工

艺手段很先进.各项技术指标控制要准确.

小平台珩磨缸孔是发动机缸体加工工序

最后一道精加工.其加工精度好坏直接影响

发动机整机功率,燃烧室密封性;

因此,国产

化研制困难较大.所以我们在研制过程中,始

终坚持以长安为主,外协制造厂家为辅.按照

我方提供的技术要求,研制国产珩磨条用于

生产.

2国产珩磨条的研制:

机床名称:

立式双轴自动找缸L珩磨机

机床型号:

T144,ZVS8—50T

1轴粗珩缸L,使用8根珩磨条;

2轴半精珩缸孔,使用5根珩磨条;

精珩缸L,使用5根珩磨条.

主轴形式:

双进给式珩磨头

精度控制:

自动气动测量

冷却过滤:

煤油,磁滚纸带精过滤

主轴转速:

200r/min

往复速度:

18r/min

工作节拍:

145”

珩磨次数:

≤15次

珩磨要求精度:

圆度0.004,圆柱度

0006,孔径公差~O.01”5精糙度:

RZ3—5

珩磨是一种面接触的低速磨削,珩磨过

程中珩磨条是以自锐形式进行孔修整.由于

珩磨工作压力和加工质量的要求,必须保证

珩磨条的粒度准确和硬度均匀.不但磨砂均

匀分布,不允许含有杂质和混有个别粗磨粒.

收稿El期:

1997—02—13

长安科技1999年第5卷第3期

并要让珩磨条切削部分具有一定硬度,弹性

和耐磨性,使其保证具备较好的加工效益,获

得较好的加工精度为满足珩磨条各项指标

的要求,我们项目研究主要从以下几个方面

着手工作.

21磨料的选择

磨料是制造珩磨条的主要原材料,它主

要有普通碳化硅,CBN,PCBN等品种可供选

择,根据我们的加工对象曲轴箱,它是灰口铸

铁,具有硬而脆性大的特点,不但要求加工精

度高,使用寿命长,而且还要满足大批量生产

需要.由于金刚石珩磨条使用寿命长,耐磨性

强,不用经常更换和修整,便于自动测量控

制.从成本上考虑它比较适合于粗珩,半精珩

加工.碳化硅油石自锐性好,可修复粗珩留下

的尖角,缺陷,形成小平台,用于精珩缸孔比

较好.

所以,粗珩,半精珩缸孔选用人造金钢石

磨料,国际代号为”D”,精珩缸孔选用碳化硅

磨料,国标代号为”GC”.

2.2粒度的选择

在珩磨加工中,对磨具的粒度要求准确,

不能像其他磨具那样有大的公差.因为珩磨

加工珩磨条的归圆是靠自锐来完成,归圆后

珩磨头加工精度控制一致性好,如果粒度不

准确则会影响加工件的精度控制,除此之外

要求在规定标号磨料中,严格检查筛选出不

合格金刚砂粒,避免划伤工件加工表面,提高

加工合格率.

在保证加工件同样表面粗糙度的情况

下,珩磨加工用磨料粒度要比一般磨削加工

用的细.同时,粒度对几何开头精度和加工效

率有直接影响;

粒度粗则生产效率高,但被加

工件几何形状差;

反之,粒度细则生产效率

低,而被加工件几何形状好.所以,合理选择

金刚砂粒度,是很关键的一环.结合我们产品

精度要求,经过反复研究和现场工艺实验.拟

定粒度牌号如下:

粗珩采用100#粒度金刚砂,主要加工

形成45.缸孔交叉贮油网纹,网纹深度

0005—0008ram.保证Ra2.5,圆度0.004,

圆柱度0006.

半精珩采用240#粒度金刚砂,粗修整

粗珩形成锋利尖角,保证Ral6,圆度0.004,

圆柱度0.006

精珩采用W500#粒度碳化硅磨砂,精

修整半精珩留下剩余尖角,形成小平台支撑

面,保证Ra3—5,圆度0.004,圆柱度0.006

2.3硬度的选择

由于珩磨条是在被加工表面上处于面接

触低速切削,需要有良好的自锐性,磨纯后的

旧磨粒,自行脱落,暴露出后面锋利的新磨

粒,高效率继续工作.所以硬度的选择比一般

磨具更为重要.如果选的过硬,则珩磨条的自

锐性不好,磨粒磨钝了仍不脱落,容易造成珩

磨条气孔堵塞,使其切削能力降低,同时还使

珩磨油石工件问磨擦力加大,工件表面容易

因发热变形或烧伤.反之,虽切削能力好,但

磨粒脱落太快,降低了珩磨条使用寿命,很难

珩磨出正确的几何精度,其表面粗糙度也降

低.另外,要求珩磨条本身硬度分布要均匀,

误差值要小,应在-,5级之内{一小级硬度差

在5—10度左右,国外要求在3度以内）.在

严格控制下,才能满足产品精度要求.

综上所述,结合缸体材料等参数,我们考

虑选择硬度标号为中硬ZY—ZY.即粗珩磨

条硬度值HRB65—80,半精珩磨条硬度值为

HRB75—85,精珩油石硬度中2.

2.4浓度的选择

浓度是指单位体积内含金刚砂的重量,

它是超硬磨料磨具非常重要特性之一,它对

磨削效率和磨削工序加工成本有很大影响.

浓度过低,磨削效率不高;

浓度过高,很多磨

:

粒过早脱落,使用很不经济,造成浪费.一般

规定每立米厘米体积中含金刚砂4.4克拉{l

克拉:

0.2克）.超硬磨料的磨具浓度为

100%,每增加或减少1.1克拉则浓度增加或

降低25%.

姚渝辉德国珩磨条国产化技术

经过我们多次工艺试验,在浓度50%,

55%,65%,75%,100%之间进行切削性能比

较,综合考虑各项指标,选定粗珩采用浓度

55%,半精珩浓度75%（精珩无浓度指标要

求）.

2.5结合剂的选择

结合剂是把许多细小的磨粒粘在一起而

组成磨具的材料.它使磨具具有一定的形状

和必要的强度.磨削时,磨粒在结合剂的支持

下.可以对工件进行切削.当磨粒磨钝时,同

样又能使磨粒及时碎裂或脱落,暴露出新磨

粒,继续工作,保持珩磨条有良好的切削性

能.

结合剂的主要种类有:

陶瓷,树脂,青铜

电镀金属等它们各具特点,结合我们的产品

是铸铁,国际上广泛推荐使用青铜结合剂（代

号Q）的实际情况,由它制作的珩磨条是以铜

粉,铝粉为主要结合剂材料,与磨料充分混合

压制成型,经烧结而成,它具有强度高,耐磨

性好,磨损小,使用寿命长,保持形状好,使用

经济,能承受大的负荷的特点,比较适合于铸

铁加工

在配方上,我们还添加一些Mn—Zn合金

粉末,以提高结合剂的脆性来改善自锐性,工

艺上命名为脆青铜基结合剂,代号Ql

粗珩金刚石珩磨条:

D100×

55Q1CH

半精珩金刚石珩磨条:

D240×

75Q1CH

精珩油石珩磨条:

GC500SH

2.6工艺研制

我们邀请国内七家珩磨条制造厂家,参

加考核竞争,根据各厂家工艺制造水平,产品

质量等情况,选定2—3家作为配套协作伙

伴.

下面是工艺实验情况（表1）

厂家名称实验日期品种效果

重庆万斯成形公司1996年6月精,半精珩切削性能差,耐磨性差

四川广汉超硬材料厂1996年6月精珩耐磨性差

郑州雪莲珩磨油石厂1996年6月粗,半精珩,精珩切削性能差,粗糙度差

北京冶末冶金研究所1996年7月粗,半精珩耐磨性差,生产节拍低

福建龙岩超硬研究所1996年7月,8月粗,半精珩各项指标良好

武汉油石厂1996年7月,8月精珩各项指标良好

郑州长葛磨具厂1996年l2月粗,半精,精珩切削性能差,粗糙度差

按照以上实验情况,筛选出福建龙岩超

硬研究所,武汉油石厂进一步作小批量上机

实验,情况良好（详见标题3J

3国产珩磨条的使用情况

表1

经过项目组多方努力,从1996年7月以

来,我们进行了多次上机工艺试验工作.设计

定型这后,先后经过小指量考核,批量考核,

并组织了质量跟踪,简介如下:

3.1首批上机使用情况（表2J

珩条100根（12付）半精珩100根（20付）精珩70根（14付J

l由口工合格缸体约4000台加工合格缸体20000台加工合格缸体6300台

珩磨孔数16000个珩磨孔数80000个珩磨孔数25200个

表2

从工艺角度分析影响珩磨加工主要困

素:

由于我们精镗缸孔后留下的余量过大,个

别批次（每5O台一批）达到0.1Omm以上（工

艺要求加工余量控制在0.05—0.08ram范

围J人造金刚石珩磨条对余量特别敏感,超

过设定范围珩磨条寿命都受影响.再者冷却

液过滤精度,杂质阻塞磨粒空隙等直接影响

其切削性能,尤其是粗珩比较突出.

如果在生产管理上,严格控制,完全能保

证珩磨加工稳定性,并且有较高的加工精度,

通过首批实验情况看,国产珩磨条加工质量

3.2批量上机使用情况（表3）

l粗珩条600根{75付）半精珩条400根（80付）已用45付

}加工合格缸体约30000台加工合格缸体54000台

珩磨孔数120000个珩磨孔数216000个

通过以上数据证明,我们研制开发的国

产珩磨条在严格执行工艺要求的前提下,使

用效果,经济效益都是非常好的.在大批量生

产中,基本能满足珩磨加工要求和保证缸孔

圆度,圆柱度,表面粗糙度和耐用度等技术要

求.国产珩磨条切削性能质量相当于进口珩

磨条.故131车间,质检三处对加工使用情况

比较满意.

4经济效益

表3

粗珩磨条计算情况:

（年生产纲领20万

台）（表4）

德国（粗）国产（粗）德国（半精）国产（半精）德国（精）国产（精）

每付珩磨条可加工（台）800500140012009O0700

每付珩磨条使用（根）885555

每根珩磨条价格（元）42389423891O83.3

年消耗量{根）2O0032007158351ll11430

年用资金（万元）84.628.53O.57.4120.47

表4

精珩条:

84.6—28.5=56.1万元据调查目前国内汽车制造厂进口珩磨条

半精珩条:

30.5—7.4=23.1万元国产化率很低,基本上是靠进口.所以在解决

12—0.47=11.53万元这一技术难题上.长安公司已经走在前面.

全年节约资金:

56.1+23.1+11.53=90.73责任编辑钟敏

万元