光整加工技术在发动机中的应用.DOCVIP

光整加工技术对发动机整机性能的影响 无论是切削加工，还是铸锻、冲压、焊接加工，都会在零件表面留下程度不同的粗糙表面及各种各样的缺陷，如表面凸凹不平、棱边缺陷、飞边毛刺、磕碰划伤、微观裂纹。它们的产生和存在，不仅影响零件本身的质量，而且也影响产品整机的装配精度、性能和使用寿命，以至影响到产品在市场上的信誉和竞争力。 二十世纪七十年代，精密零件表面光整加工去毛刺技术已受到各个工业发达国家的普遍重视，并提出了“毛刺工程”(Burr Engineering)和“毛刺技术”(Burr Technology)。国际标准化组织于1975年举办了第一届关于去毛刺、飞边的国际学术会议。之后，美国、前西德、日本、前苏联等国家先后设立了许多专门研究机构和产品开发部门，进行了大量的研究工作，开发了许多实用的光整加工及去毛刺工艺方法及相应设备。后来，国际生产工程协会（CIRP）也在其学术年会上，相继发表了有关去毛刺及表面光整加工方面的论文。进入九十年代，先后在日本、中国、韩国、德国、美国、俄罗斯召开了六届专门国际学术会议；亚太地区先后于2001、2002和2003年举办“去毛刺与精密表面光整加工学术论坛”三次。我国光整加工及去毛刺技术的发展起步比较晚，八十年代初才有第一本去毛刺技术专著问世，至今也仅有五、六部专门著作。九十年代初，国内先后成立了“中国仪表工艺学会光整技术研究会”和“中国机械工程学会光整技术研究会”。十几年来先后举行过五届全国光整技术研讨会及多次设备推广、技术交流会，1999年中国机械工程学会生产工程分会的组织机构中增设了“光整加工专业委员会”。近几年，在其他学会或业内企业的倡导和组织下，行业性（液压行业、内燃机行业、轴承行业、纺机行业）推广光整技术的研讨会已举行多次。近十年，国内研究机构、专业厂家及应用单位的各类人员发表有关光整加工及去毛刺技术方面的学术论文近800篇。 光整加工技术的功能及特点 1.光整加工技术的功能 1）减小和细化零件表面粗糙度，去除划痕、微观裂纹等表面缺陷，提高和改善零件表面质量； 2）提高零件表面物理力学性能，改善零件表面应力分布状态； 3）去除棱边毛刺，倒圆倒角，保证表面之间光滑过渡，提高零件的装配工艺性。 4）改善零件表面的光泽度和光亮程度，提高零件表面清洁程度等。 2. 光整加工技术特点 进行光整加工的目的，主要是提高零件的表面质量。无论是传统的光整加工方法，还是近年来出现的新工艺技术，都具有以下主要特点： 1）光整加工的加工余量小，原则上只是前道工序公差带宽度的几分之一。一般情况下，只能改善表面质量（减小粗糙度值，消除划痕、裂纹和毛刺等），不影响加工精度。如果余量太大，不仅生产效率低，有时还可能导致工件的原有精度下降。 2）光整加工所用机床设备不需要很精确的成形运动，但磨具与工件之间的相对运动应尽量复杂。因为光整加工是用细粒度的磨料对工件表面进行微量切削和挤压、划擦、刻划的过程，只要保证磨具与工件加工表面能具有较大的随机性接触，就能使表面误差逐步均化到最终消除，从而获得很高的表面质量。 3）光整加工时，磨具相对于工件的定位基准没有确定的位置，一般不能修正加工表面的形状和位置误差，其精度要靠先行工序来保证。 光整加工技术的目的和分类 1.光整加工技术的目的 2.光整加工技术的分类与方法 光整加工技术对发动机整机性能的影响 发动机是各种汽车、工程机械、农机等的主要动力源，不断提高发动机整机性能的研究与实践是一个永恒的主题，其中，发动机中摩擦副零件的表面质量，是影响发动机整机性能的重要因素之一。长期以来，在传统制造水平相对稳定的情况下，大量生产的摩擦副零件的某些技术要求如去毛刺、棱边倒圆等形同虚设，对表面加工纹理、表面物理力学、化学、光学性能、表面层组织等缺乏认识和实现手段，改善发动机整机性能的研究集中表现在改进发动机局部结构及改变工作过程的控制方面[1]。随着特种制造工艺的不断发展，特别是旨在有效提高零件表面质量和表面完整性的光整加工技术在长期的实践应用中已得到证实[2]。针对发动机摩擦副零件的具体结构和表面特性要求，在原制造工艺的基础上全面推广应用光整加工工艺，研究改善发动机整机性能，实现降低噪音、减少油耗及改善机油清洁度等十分必要。 1 光整加工工艺实验 1.1 实验研究对象与具体光整加工工艺方法 以LL480QB柴油机为总体实验研究对象，考虑发动机总体构造，摩擦副零件主要集中在曲柄连杆机构和配气机构，同时考虑具体零件的表面质量与表面完整性对发动机整机性能影响的重要程度，选定17种零件。按零件的结构、材料、表面状况及光整加工要求，选定了具体的光整加工工艺。（如表1） 表1 主要摩擦副零件的具体光整加工工艺方法 序号 零件名称 零件材料 件数/台 光整加工要求 光整加工工艺方法 光整加工时间/min 1