發(fā)動(dòng)機(jī)缸體缸孔是汽車燃料燃燒、化學(xué)能向機(jī)械能轉(zhuǎn)換的主要部位,其最后一道工序—珩磨加工的宏、微觀精度對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能、摩擦功耗及其壽命都有很大的影響。而缸孔珩磨加工精度受到珩磨砂條幾何尺寸、磨粒濃度、粒度、材料,珩磨轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速率、珩磨壓力、越程量以及前道加工工序誤差等多重因素影響;缸孔珩磨后要求對(duì)包含圓度、圓柱度,粗糙度Ra、Rz、Rpk、Rvk、Rk、Mr1、Mr2等多維精度參數(shù)進(jìn)行檢測(cè),多重影響參數(shù)與多尺度精度間的關(guān)系復(fù)雜,且精度公差要求極高,粗糙度控制范圍達(dá)到2μm以內(nèi)。因此,研究珩磨砂條質(zhì)量、加工參數(shù)對(duì)缸孔精度的影響關(guān)系,實(shí)現(xiàn)缸孔珩磨多尺度精度的預(yù)測(cè),對(duì)提升缸孔珩磨精度控制能力、提高生產(chǎn)穩(wěn)定性和效率具有重要意義。目前國(guó)內(nèi)、外對(duì)缸孔珩磨加工精度預(yù)測(cè)與控制的研究只分析較少加工參數(shù)的影響,而未能綜合考慮缸孔珩磨加工前序誤差、珩磨加工參數(shù)、砂條屬性的綜合的影響;其中缸孔珩磨仿真研究大多對(duì)砂條表面微觀形貌進(jìn)行簡(jiǎn)化,且只針對(duì)單階段珩磨過(guò)程進(jìn)行仿真,模型無(wú)法對(duì)缸孔珩磨加工的宏、微觀精度進(jìn)行同時(shí)預(yù)測(cè)。本研究針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)廠商缸孔加工中常采用的粗、精、平臺(tái)珩多階段順次珩磨工藝過(guò)程,通過(guò)建立砂條微觀... 

【文章來(lái)源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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缸孔珩磨交叉網(wǎng)紋Fig.1-1Cross-hatchedsurfacetextureofcylinderborebyhoning

上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文-5-(3)初期磨損高度Rpk，以ac為底邊構(gòu)建一個(gè)直角三角形，使其面積與tp=0%的界線、ac邊和負(fù)荷曲線所包圍的面積相等，此時(shí)tp=0%界線上高度即為Rpk。(4)油儲(chǔ)存深度Rvk，以bd為底邊構(gòu)建一個(gè)直角三角形，使其面積與tp=100%的界線、bd邊和負(fù)荷曲線所包圍的面積相等，此時(shí)tp=100%的界線上的高度即為Rvk。(5)有效負(fù)荷粗糙度Rk，上述c、d之間的高度差即為Rk，它表示因長(zhǎng)時(shí)間的磨損已無(wú)法使用時(shí)的磨損高度。1100()%NpiitcbL（1-1）圖1-4負(fù)荷曲線及Rk族粗糙度計(jì)算方法Fig.1-4BearingareacurveandthecalculationofRkgrouproughnessparameters2.宏觀幾何精度缸孔珩磨宏觀精度檢測(cè)以圓度、圓柱度為主。缸體生產(chǎn)時(shí)，抽檢部分缸體，通過(guò)三坐標(biāo)儀對(duì)珩磨后的缸孔不同深度的圓周輪廓進(jìn)行測(cè)量，來(lái)計(jì)算其圓度、圓柱度。圖1-5顯示了基于缸孔圓周輪廓測(cè)量對(duì)缸孔珩磨后圓度、圓柱度的檢測(cè)，基于圓周輪廓計(jì)算各層圓度的方法包括最小區(qū)域法（MZC）、最小二乘法（LSC）、最小外接圓法（MCC）、最大內(nèi)切圓法（MIC）[4]；通常采用三層圓周輪廓來(lái)計(jì)算缸孔圓柱度，其計(jì)算方法包括最大內(nèi)切圓柱法、最小外接圓柱法、最小區(qū)域法和a)長(zhǎng)度支撐率計(jì)算與繪制Abbott-Firestone曲線a)CalculationoflengthmaterialratioandplottingAbbott-Firestonecurveb)Rk族粗糙度計(jì)算b)CalculationofRkgrouproughnessparameters

上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文-14-2.2.1砂條加工工藝過(guò)程珩磨砂條的制造過(guò)程一般采用冷壓燒結(jié)成型或熱壓成型工藝[39]，其工藝流程如圖2-1所示，其中金屬粉末配方對(duì)砂條的硬度影響較大，金屬粉末與磨粒的配比、混料過(guò)程主要影響砂條內(nèi)部磨粒濃度、空間位置分布，冷壓或熱壓過(guò)程中壓力與溫度的控制則對(duì)珩磨砂條致密度、物相組成、微觀硬度等的有著綜合的影響[40]。圖2-1珩磨砂條制備工藝流程Fig.2-1Manufacturingprocessofhoningstones砂條的表征參數(shù)除了幾何尺寸，主要還包括磨粒強(qiáng)度、砂條粒度、砂條硬度、砂條濃度等參數(shù)。磨粒的強(qiáng)度與磨粒材料及質(zhì)量有關(guān)，對(duì)珩磨網(wǎng)紋深度、加工穩(wěn)定性，砂條壽命影響都很大；砂條粒度即磨粒大小，對(duì)珩磨加工表面粗糙度有較大影響。砂條強(qiáng)度是指磨粒脫落的難易程度，它決定了砂條的自銳性與使用壽命；砂條濃度是指砂條工作層單位體積中磨粒的重量，它直接影響珩磨表面支撐率。由于制造砂條的金屬粉末配比、冷壓、熱壓過(guò)程主要通過(guò)改變材料物理、化學(xué)屬性來(lái)影響砂條的質(zhì)量，砂條硬度、磨粒硬度也主要與金屬粉末與磨粒的材料屬性有關(guān)，難以在砂條表面形貌上體現(xiàn)它們的影響，因此在后續(xù)的預(yù)測(cè)模型中將重點(diǎn)關(guān)注混料過(guò)程、過(guò)篩過(guò)程、砂條粒度、砂條濃度等參數(shù)對(duì)砂條表面形貌的影響。2.2.2砂條表面形貌建模方法發(fā)動(dòng)機(jī)缸體缸孔珩磨過(guò)程中，砂條的基體材料起著固定磨粒的作用，工件表面材料的去除主要由磨粒的切削與犁削作用完成，因此為分析珩磨過(guò)程而建立的靜態(tài)砂條表面形貌將只關(guān)注磨粒的幾何與分布特性，可以忽略表面形貌中基體材料的幾何形態(tài)；磨粒的幾何、分布特性將分為磨粒形狀、大孝磨損、磨粒的空


本文編號(hào)：3110835