Способ финишной обработки гильз и цилиндров двигателей

 

Изобретение относится к механической обработки металлов, может быть использовано при изготовлении гильз и цилиндров двигателей внутреннего сгорания и позволяет повысить качество обработки путем исключения тангенциальной составляющей усилия деформирования. В способе хониговальной головке с чередующимися в окружном направлении антифрикционными брусками и деформирующими элементами сообщают вращательное и возвратно-поступательное перемещение вдоль оси заготовки. В качестве деформирующих элементов используют ролики в виде эллипсоидов вращения, оси которых устанавливают под углом к оси хонинговальной головки с возможностью свободного вращения при этом угол наклона роликов определяют по следующей зависимости Α=ARCTG(V в.п:V вр, где α - угол наклона роликов к оси хонинговальной головки

V в.п - скорость возвратно-поступательного перемещения хонинговальной головки

V вр - скорость вращения хонинговальной головки. Скорости вращения и возвратно-поступательного перемещения выбирают из следующего соотношения V в.п=V вр=TGARCCOS A:B, где A и B - полуоси эллипса. 5 ил., 1 табл.

СО03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОТ ЕТЕКИЯМ И ОтНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4387441/31-08 (22) 21,12.87, (46) 07.08.90. Бюл. № 29 (71) Институт сверхтвердых материалов AH УССР (72) И,Х.Чеповецкий,.С.A,!Îùåíêî и С.H.Áóäíèê (53) 621.922.079(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1329949, кл. В 24 В 1/00, 1985, (54) СПОСОБ ФИНИЦНО14 ОБРАБОТКИ ГИЛЬЗ

И ЦИЛИНДРОВ ДВИГАТЕЛЕЙ (57) Изобретение относится к механической обработке металлов, может быть использовано при изготовлении гильз и цилиндров двигателей внутреннего сгорания и позволяет повысить качество обработки путем исключения тангенциальной составляющей усилия деформирования. В способе хонинговальной головке с чередующимися в окружном направлении антифрикИзобретение относится к механической обработке металлов и может быть использовано при изготовлении гильз и цилиндров двигателей внутреннего сгорания и компрессоров.

Цель изобретения - повышение качества обработки путем исключения тангенциальной-составляющей усилия деформирования, На фиг.1 изображена головка, реализующая предлагаемый способ финишной обработки, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг,1; на фиг,3 - раз»sU ЕИ262 А1 щ) В 24 В 1/00, 33/08 ционными брусками и деформирующими элементами сообщают вращательное и возвратно»поступательное перемещение вдоль оси заготовки, В качестве деформирующих элементов используют ролики в виде эллипсоидов вращения, оси которых устанавливают под углом к оси хонинговальной головки с возможностью свободного вращения, при этом угол наклона роликов определяют по следующей зависимости с/= И (V!! и V !!p), где с(— гол наклона роликов к оси хонинговальной головки; V 0 „ - скорость возвратнопоступательного перемещения хонинговальной головки; V < - скорость вращения хонинговальной головки. Скорости вращения и возвратно-поступательного перемещения выбирают из следующего соотношения V „ = V >p = — tg arccos (а Ь ), где а и Ь вЂ” полуоси эллипса, 5 ил., 1 табл. рез Б-Б на фиг, 1; на фиг,4 - векторная диаграмма скоростей головки для определения угла установки роликов; на фиг,5 — схемы деформирования обрабатываемой поверхности головкой по известному (а) и предлагаемому способам (б).

Хонинговальная головка для обработки предлагаемым методом состоит из коргуса 1, в пазах которого размешены два комплекта колодок 2 и 3, которые зафиксированы в корпусе пру1583262 жинами 4 ° В осевом отверстии корпуса 1 размещен шток 5, служащий для раэжима колодок 2 с антифрикционными брусками 6 и колодок 3 с установ °

5 ленными на них под углом к оси головки с. воэможностью свободного вращения роликами 7, Деформирующие ролики 7 установлены на колодках 3 при помощи осей 8, 10

Для обработки по предлагаемому способу используют ролики, имеющие форму эллипсоидов вращения с размерами полуосей эллипса а и в (а .(в).

Указанные ролики устанавливаются 15

B хонинговальной головке поочередно с брусками из антифрикционного материала, Соотношение скоростей вращательного V и возвратно-поступатель8р. ного Vj движения при обработке оп- 20 .П ределяют по размерам полуосей эллипсных профилей деформирующих роликов

7; при этом вектор равноцействующей скорости движения головки перпендикулярен осям установленных роликов; 25

Ч вв а.

tg arccos. —,, где а и b - поЧ $p луоси эллипсов.

Способ финишной обработки гильз и цилиндров двигателей включает ал- 30 мазное хонингование поверхности с получением требуемого микрорельефа и последующую противоэадирную обработку брусками из мягкого материала головкой описанной конструкции. В процессе противозадирной обработки шток

5 радиальной подачи колодок раздвигает колодки 2 с антифрикционными брусками 6 и колодки 3 с деформирующими роликами 7 до соприкосновения gp с обрабатываемой поверхностью.

Вращение и возвратно-поступательное перемещение головки относительно обрабатываемой заготовки приводят к обкатыванию поверхности деформирую- g5 щими роликами, установленными под углом o(к оси головки, При обработке вращение. роликов 7 исключает тангенциальную составляющую Р; усилия деформирования на обрабатываемую поверхность, что улучшает степень заполнения микропрофиля антифрикционными материалаии (фиг.3),устраняет проскальзывание роликов в процессе обработки, что уменьшает их износ.

Величину угла o(установки роли" ков 7 определяют в соответствии с требуемыми. скоростями вращательного и возвратно-поступательного движения головки при обработке по векторной диаграмме скоростей (фиг.4), При этом вектор равнодействующей скорости движения головки при обработке перпендикулярен осям установленных роликов 7, При обработке ролики 7 вращаются,что исключает влияние тангенциальной составляющей Р усилия деформирования P на обрабатываемую поверхность (фиг.5), устраняет проскальзывание роликов 7 в процессе обработки и уменьшает их износ, После завершения обработки раз» жимной шток 5 возвращается в исходное положение, и колодки 2 и 3 под воздействием пружин 4 отходят от обрабатываемой поверхности.

Пример. Обработку осуществдяют на хонингoBRJIbHoM станке мод, ОФ-38а для гильз цилиндров двигателей 3М3-53- ф 92 м,м, Предварительный микрорельеф поверхности формируют методом алмазно» го хонингования брусками АБХ

125х8х5х3 АС 32 100/80 М08-4 - 100%.В качестве деформирующих элементов для предлагаемого способа используют свободно вращающиеся ролики из стали ШХ15 с размерами полуосей профиля а = 44 мм и Ь = 46 мм, установленные под углом 17 к .оси хонинговальной головки описанной конструкции.

Противозадирную обработку осуществляют антифрикционными брусками

БХА 62х8х5 КМ 2/10-М08-1Ц из композиционного материала конструкционного характера, содержащего медь, олово, цинк, дисульфид молибдена, графит и другие компоненты, Режимы обработки выбирают следующими; скорость вращения головки

V = 1,05 м/с; скорость возвратнопоступательного движения V >

= 0,32 м/с; давление разжима антифрикционных брусков P = 0,7 МПа; давление разжима деформирующих элементов q = 0,2-0,3 МПа, время обработки с = 40.с, Значение скоростей выбирают в соответствии с приведенным соотношением, Результаты исследований по предлагаемому и известному способам приведены в таблице

B качестве контролируемых нараметров триботехнических исследований, Скорость перемещения хонинговальной

ЗадиростойСпособ обр ботки

Инте сивност изна шива меры полуй профиля ормирующих ментов оэ иц головки кость (вращательного

V, м/с врат ия

Ь, мм постуельно в.йь ния

Ix l0

Известный

Предла» гаемый

0 1 05

44 46 1 05

0,32

0,32

5 158326 проводимых на машине трения СМЦ-2, принимались задиростойкость, износ обработанной поверхности. Показатель эффективности предлагаемого способа - стойкость деформирующих элементов.

Производится также обработка опи" сываемым способом гильз различных диаметров (82 мм, 92 мм, 120 мм) с 10 изменением угла наклона деформирую» ших роликов к оси головки в зависимости от соотношения скоростей

V в.в в соответствии с приведенной вр зависимостью, Анализ полученных результатов показывает, что предлагаемый способ обработки гильз и цилиндров ДВС позволяет по сравнению с известным способом улучшить качество обработки путем повышения задиростойкости обработанной поверхности, увеличения износостойкости поверхности заготовки при снижении коэффициента трения, Вместе с тем,.при одних и тех же режимах обработки предлагаемый способ обеспечивает повышение стойкости деформирующих элементов, 30

Формул а и з о бр е т е ни я

Способ финишной обработки гильз и цилиндров двигателей, при котором

2 6 хонинговальной головке с чередующимися в окружном направлении антифрикционными брусками и деформирующими элементами сообщают вращательное и возвратно-поступательное перемещения вдоль оси заготовки, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения качества обработки путем исключения тангенциальной составляющей усилия деформирования, в качестве деформирующих элементов берут ролики в виде эллипсоидов вращения, оси которых устанавливают под углом к оси хонинговальной Головки с возможностью свободного вращения, при этом угол наклона роликов определяют по формуле

V в.п

o(= are ig вр где с/ - угол наклона роликов к оси хонинговальной головки;

V - скорость возвратно-поступав,п тельного перемещения хонинговальной головки;

V - скорость вращения хонингобр вальн и головки, а скорость возвратно-поступательного перемещения выбирают из формулы а

V,„= V,Å tg archeo Ь где а и Ь - полуоси эллипса, 54 1,825 0,164 2,2

97 1,242 0,122 4.0

1583262

l 583262

Е-б

Составитель Т.Никонорова

Техред Л. Сердшкова Корректор М.Самборская

Редактор С.Патрушева

Заказ 2222 Тираж 612 Пстдп исно е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж--35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул. Гагарина, 101