发动机缸体珩磨机加工尺寸的控制方法

1、发动机缸体術磨机加工尺寸的控制方法 上汽通用五菱发动机工厂的缸体壬行磨机是进口全自动加工设备，该玳磨机承担了 保证缸体加工重要部位缸孔和曲轴孔的最终加工尺寸的任务，是缸体线的关键设 备。曲于加工方式的特殊性及工艺要求的多样性，加工精度和加工稳定性要更高, 掌握術磨机加工尺寸的控制方法，对于实现发动机性能的稳定性显得尤为重要。 本文分析了影响術濟机加工尺寸的因素，并捉岀了解决方案。壬行磨机加工的现状1 術磨机及加工工序描述 上汽通用五菱发动机工厂的壬行磨机是德国格林（gehring）公司生产的，分为12 个工位，由进出料工位、型号识别工位、缸孔粗加工工位、精加工工位、曲轴孔 加工工位、marpo

2、ss检测工位、翻转工位及几个空工位组成。加工工位拥冇机械电子涨刀系统和液压涨刀系统，可以加工1. 01. 2l多种型号 的缸体。工件通过一个抬起步进式输送系统进行输送加工，该抬起步进式输送系 统通过伺服电机驱动实现精确控制。2 術磨机加工方面存在的问题（1）谢磨机精術工位换刀后，加工首件粗糙度不合格，不能完全覆盖粗玳留下 的刀痕和深沟槽（见图1） o图1不能完全覆盖粗術留下的刀痕和深沟槽（2）加工出现缸孔圆度和圆柱度不好，出现超差和偏上差（见图2） o图2出现超差和偏上差（3）由于加工的缸孔是半盲孔，缸孔底部直径偏小，需要在缸孔底部増加延时 增长缸孔底部的加工时间来修复，会造成缸孔出现环行刀痕

3、的风险（见图3） o图3缸孔出现环行刀痕（4）術磨加工直径偏大或偏小，影响节拍和造成返修的浪费。影响加工尺寸的因素分析要获得良好的壬行磨效果，除选用先进的壬行磨工具及正确选用磨条材料和粒度外, 壬行磨吋采用的工艺参数对加工质量也有很大的影响。1 怖磨速度v 壬行磨速度为旋转速度vi和往复速度v2的合成，旋转速度vi为1825m/min吋 最佳。经验证明，缸孔的加工质量和往复速度冇着直接的关系，往复速度v2为 2535m/min时，网纹角0为45°70°时，術磨效率最高。具体可根据缸孔 要求的网纹角和加工粗糙度，进行合理选择。壬行磨时对孔的形状精度产生影响的 参数有3个：砂条

4、的长度、孔的k度和砂条的伸出长度（砂条在玳磨时伸出孔外 的长度）。2. 加工检测不稳定由于缸体壬行磨机的加工是运用直接测量的方式进行加工，在加工时气压不稳定, 校零出现误差，气检电压变化，漏气和气路堵塞都会影响检测造成加工不稳定和 marp0ss检测工位出现测量超差现象。我们常看到marp0ss测量设备结果超差就 去调整参数，而没有想到过marp0ss测量设备本身的错谋，所以在调整参数前需 要先确保检具也就是测量设备合格。3. 粗加工不合格轴1相对來说只是个粗術工位，将精加工进行形状修止，轴1的形状和粗糙度也 将彩响到轴2加工出来的质量，轴1 一般保留2030 u m余量给轴2,以保证轴 2有

5、足够的切削量，得到好的质量保证，加工时轴2尺寸和粗糙度等不合格情况 都和轴1相关联，所以要保证轴1的加工质量。调整術磨以控制尺寸1. 形状控制通过气动测量装置对孔的在线测量，同时格林控制单元还对这些测量值进行分析 计算，从而来对怖磨程序进行相应的在线调节，由此达到一个理想的尺寸和形状 精度。（1）在珀磨过程中，玮磨机对孔的abc三个截面进行在线数据采集并比较，每 个行程采集数据一次，从而得知孔的形状并对其进行相应的斷磨调节。在线形状 修复功能可在整个怖濟过程屮持续进行，也可在怖磨将要结束前关闭。优点是具 有最佳的壬行磨时间。（2）在珀磨过程中，珀磨机对孔的abc三个截面进行在线数据采集并比较，

6、每 个行程采集数据一次，不同的是在停止斷磨后，机床将对孔的abc三个截面再次 静态测量采集，测得的数据将在下一个工件的在线形状修复屮得到应用。优点是 可获得最佳的测量结果。（3）在術磨过程中，術磨机对孔的abc三个截面进行在线数据采集并比较，每 个行程采集数据一次。不同的是在加工尺寸抵达前，停止術磨并对孔的abc三个 截面再次静态测量采集，然后在接下来的玳磨中启动在线形状修复功能对孔进行 加工。优点是可获得最佳的测量结果。形状修止针对不同的情况，格林公司提供以卜形状修止方法：行程上偏移；行程 下偏移；行程量增加；行程量减少。盲孔的加工因受空间限制不能使用行程下偏移修正方式，故采用延吋的修正方式

7、。2. iiaz液压口动涨刀系统控制通过格林控制系统对haz液压口动涨刀系统控制，使得它儿乎可以胜任所有加工 任务。3利厂方案如图4所示。图4 3种不同方案（1）方案1：在布磨头进入孔后，涨刀系统开始向孔最施压，直到涨刀压力达 到设定值。在切削过程中，这个力始终保持不变。在加工尺寸达到后才卸载，然 后驶出孔外。（2）方案2：与方案1的基本原理相同，只是在特殊加工耍求下，涨刀压力的 增长比方案1慢（见图4屮的黄线）。从而确保在加工硬金屈（如镀钻工件）时， 砂条的安全。（3）方案3：砂条以2种不同的涨刀压力进行切削。一开始砂条以方案1的压 力进行切削，一直达到预设定的转换尺寸，然后进入第二步切削（

8、时间控制的切 削），这时涨刀的压力将降低到一个设定的很小压力值。当第二步切削完成后, 刀具才完全卸载，并驶出孔外。这个特殊的玳磨控制方式是为了进一步改善工件 表面的质量和孔的形状精度。3. emz电了机械涨刀系统的控制emz的控制基本上是通过对涨刀电机的电流强度调节和极限电流强度的限定来 实现的。涨刀量和转速的调节，是以对涨刀电机的电流控制为基准，同吋还要对 刀具的各种径向进给参数如pvz、psz等进行调节。在emz系统屮将设定一个涨刀电机的最大电流强度，使得在砂条和孔壁间产生的 扭矩，即涨刀压力始终不会超过极限，这个极限值的设置也是确保砂条过载的一 个保护。随着砂条的不断涨出，涨刀电机的扭矩

9、会明显增加，当扭炬达到一个最 大定值时，电机将会随之停止转动，并在该状态下停留一段时间，然后控制系统 才发出一个“砂条已经贴靠工件表血”的信号，并开始运用在系统里设置的加工 参数进行加工金设置的尺寸。4. 在线气动测量装置控制 在術磨头上配有气嘴测量装置，可对孔在怖磨吋进行径在线无接触气动测量。在 线气动测量的测量工作气压为0.3mpa。压缩空气经由一个旋转气流分配器进入 術磨头，并通过刀具上的气嘴喷射到被加工的孔壁上，在气嘴各个加工表面z间 将产生回弹压力，这个压力差将通过气电转换仪转换为电子信号发送到控制系统。 结合线旁的气动检具和内径千分表的多层检控消除了测量的误差，保证在线加工 的测量精度。结语汽车发动机缸体的缸孔承受燃烧的爆发压力和冲击，既要耐高温、高压冲击负荷， 又要为活塞高速往复运动提供基准、良好定位和准确导向，需要缸孔与活塞之间， 配合间隙要合理，摩擦力要小。为此，要求缸孔表面粗糙度低、缸孔尺寸精度高 且形状精度和位置精度好。为使缸孔新磨加工获得较高的加