Оптимізація технологічного процесу хонінгування блоків циліндрів автотракторних двигунів алмазними брусками

Abstract

В статті розглянуті питання оптимізації технологічного процесу хонінгування блоків циліндрів двигунів внутрішнього згорання з метою отримання модифікованої поверхні з регулярним мікрорельєфом на гільзі циліндра. В процесі дослідження були розглянуті різні види хонінгувальних брусків виробництва Полтавського алмазного заводу, які відрізнялися зернистістю, концентрацією алмазів та типом зв’язки. При цьому, завдяки оптимально підібраному співвідношенню зерен алмазів та їх концентрації, а також зв’язуючого матеріалу брусків та оптимізації режиму хонінгування (колова та лінійна швидкість головки) вдалося отримати високу точність та шорсткість і забезпечити належний мікрорельєф поверхні. Такий мікрорельєф необхідний для утримання на поверхні гільз циліндра шару масла і зменшення зношування в процесі роботи. Було досліджено вплив осьової та колової швидкостей на якість (шорсткість Ra) оброблювальної поверхні для різних матеріалів. Плосковершинне хонінгування досягається в дві операції за рахунок вибору характеристик брусків і режимів обробки. На першій операції, яка виконується великозернистими алмазними брусками 250/200 мкм на металевій зв’язці, знімають основний припуск , забезпечують точність розмірів і форм отворів. Операція, яка виконується алмазними брусками зернистістю 40/20 мкм на еластичній органічній зв’язці забезпечує зрізання вершин мікронерівностей, які залишилися після попередньої обробки, створюють при цьому майданчики з шорсткістю поверхні Ra 0,16-Ra 0,14 мкм, зберігаючи впадини для розміщення і зберігання масла при роботі двигуна. Плосковершинне алмазне хонінгування в порівнянні з звичайним дозволяє підвищити продуктивність обробки в 1,5-2 рази , завдяки скороченню кількості операцій хонінгування, знижує витрату алмазів в 2-2,5 рази, збільшує строк служби робочих пар на 10-20%. На основі представленого аналізу умов хонінгування та типів зв’язки, зернистості і концентрації алмазів дані рекомендації по вибору галузей використання хонінгувальних брусків.

В статье рассмотрены вопросы оптимизации технологического процесса хонингования блоков цилиндров двигателей внутреннего сгорания с целью получения модифицированной поверхности с регулярным микрорельефом на гильзе цилиндра. В процессе исследования были рассмотрены различные виды хонинговальные бруски производства Полтавского алмазного завода, которые отличались зернистостью, концентрацией алмазов и типом связи. При этом, благодаря оптимально подобранному соотношению зерен алмазов и их концентрации, а также связующего материала брусков и оптимизации режима хонингование (круговая и линейная скорость головки) удалось получить высокую точность и шероховатость и обеспечить надлежащий микрорельеф поверхности. Такой микрорельеф необходим для удержания на поверхности гильз цилиндра слоя масла и уменьшения износа в процессе работы. Был исследовано влияние осевой и окружной скоростей на качество (шероховатость Ra) обрабатываемой поверхности для различных материалов. Плосковершинных хонингование достигается в две операции за счет выбора характеристик брусков и режимов обработки. На первой операции, выполняемой крупнозернистыми алмазными брусками 250/200 мкм на металлической связке, снимают основной припуск, обеспечивают точность размеров и форм отверстий. Операция, которая выполняется алмазными брусками зернистостью 40/20 мкм на эластичной органической связке обеспечивает срезание вершин микронеровностей, которые остались после предварительной обработки, создают при этом площадки с шероховатостью поверхности Ra 0,16-Ra 0,14 мкм, сохраняя впадины для размещения и хранения масла при работе двигателя. Плосковершинное алмазное хонингование по сравнению с обычным позволяет повысить производительность обработки в 1,5-2 раза, благодаря сокращению количества операций хонингования, снижает расход алмазов в 2- 2,5 раза, увеличивает срок службы рабочих пар на 10-20%. На основе представленного анализа условий хонингование и типов связки, зернистости и концентрации алмазов даны рекомендации по выбору областей применения хонинговальных брусков.

The article deals with the optimization of the process honing of the cylinder blocks of internal combustion engines in order to obtain a modified surface on a regular micro cylinder liners. In the course of the study various types of honing bars produced by the Poltava diamond factory were considered, which differed in graininess, diamond concentration and type of bonding. At the same time, thanks to the optimally selected ratio of diamonds and their concentration, as well as the binding material of bars and optimization of the honing regime (wheel and linear head speed), it was possible to obtain high precision and roughness and to provide a proper microrelief of the surface. Such a microrelief is necessary for maintaining the oil layer on the surface of the cylinder liners and reducing wear during operation. The effect of the axial and velocity velocities on the quality (roughness of Ra) of the processing surface for different materials was investigated. Flat-line honing is achieved in two operations by selecting the characteristics of bars and processing modes. At the first operation, which is executed with large-grained diamond bars 250/200 microns on a metal tie, remove the main allowance, provide accuracy of the sizes and forms of holes. The operation is performed with diamond grit bars 40/20 microns in organic elastic bond ensures cutting microscopic peaks that are left after pretreatment, thus creating areas with a surface roughness of Ra 0,16-Ra 0,14 microns, retaining cavity for placement and oil storage while the engine is running. Flat diamond honing compared with conventional treatment can increase productivity by 1.5-2 times by reducing the number of operations honing reduces the consumption of diamonds in 2-2,5 times increases the service life of working couples by 10-20%. Based on an analysis of conditions and types honing ties diamond grit and concentration recommendations on the choice of the use of honing bars