[发明专利]基于三维的气缸套内孔平台珩磨网纹的技术标准

说明书

技术领域

本发明涉及技术标准，具体涉及一种基于三维的气缸套内孔平台珩磨网纹的技术标准。

背景技术

气缸套内表面采用珩磨工艺加工成深沟槽与小平台均匀相间的交叉网纹表面。同时，对珩磨网纹的表面网纹角度、沟槽深度和数量、轮廓图形的偏斜度、轮廓支承长度率以及表面层的加工质量等有一定的要求。具有这些要求的珩磨表面称为平台珩磨网纹表面。

平台珩磨网纹有利于润滑油的存储及油膜的形成和保持，并且具有较高的表面支承率，能够承受较大载荷，耐磨损，同时由于珩磨速度低，发热量很小，工件表面几乎没有热损伤和变质层。平台珩磨网纹工艺已成为发动机气缸套、气缸孔以及工程机械中重要的液压缸等精密偶件孔加工必不可少的工艺技术，在大功率重载、高速类汽车发动机和中低速船柴发动机中得到普遍重视。

气缸套是发动机的核心零件，而发动机是汽车的心脏，各主机厂对气缸套内表面的平台珩磨网纹都提出了苛刻的要求，远高于现在的行业标准。平台网纹特殊的结构和功能要求，一方面体现在对加工设备的要求上，另一方面则是平台网纹结构的正确描述和检测。

关于气缸套的各种行业标准中，如TB/T1429-2006、JB/T5038-2005等，对内表面平台珩磨网纹的技术要求一般作如下约定：按JB/T9768-1999中的技术规范或产品图样规定进行，平台珩磨表面粗糙度符合GB/T18778.1-2002规定的滤波方法，支承率曲线(也称Abbott曲线)应符合GB/T18778.2-2003的相关规定。随着汽车尾气排放标准以及油耗等要求的不断加强，随着国际交流的频繁、制造的全球化，不同主机厂和制造厂对气缸套平台珩磨表面的要求还参照了德国DIN4776标准、日本JISD3103标准，对气缸套的质量提出了更高的要求。不同主机厂对气缸套平台珩磨网纹的要求以及缸套生产企业执行的技术标准，主要有以下几点：

①网纹形状的要求：网纹清晰，切边干净，珩磨表面不得有撕裂和挤出的材料。表面不得有金属折叠、尖角、毛刺、亮斑、碎片、裂纹和夹杂物等缺陷，两个方向的珩磨网纹均匀一致，在气缸套中心线方向的夹角135°±15°(或缸套内径的切线方向上45°±15°)。

②在4mm长度内，珩磨网纹的沟槽深度大于等于4μm的沟槽数至少有5个。

③网纹参数要求如表1(按5点平均值验收)

表1网纹参数要求

④单点网纹要求：

每只缸套网纹各测点间的R_z差值＝(R_zmax-R_zmin)＜2μm；

每只缸套网纹各测点间的R_k差值＝(R_kmax-R_kmin)＜0.4μm；

每只缸套网纹各测点间的R_vk/R_k＞2；

每只缸套网纹各测点间的R_pk≤0.32μm。

⑤轮廓偏斜度R_sk＝-0.8～-3.0(按5点平均值验收)。

⑥R_a值随缸套直径的增大而变宽，一般要求在0.7～1.7μm范围内。

从气缸套平台珩磨网纹的技术标准上可以知道，各主机厂包括缸套生产企业对网纹结构都非常重视，其要求都高于现行的行业标准。但是现在的技术标准和检测方法还存在一些列的不足之处：

①网纹形状要求及检测方法的不足。对网纹形状要求通常的测量和评定方法为通过特殊制作的薄膜贴制复膜片，再放到显微镜下拍摄复膜照片用于分析。这样的过程无疑存在两问题，一是效率低下，二是精度受限。复膜片无法反映细微结构特征，正是这些细微结构对气缸套的质量存在重要影响，虽然当前的技术要求规定不允许有各种表面缺陷，但是利用现有的测量方法和手段并没有把这种缺陷表达清楚。

如表面金属折皱或层叠以及残留碎片的情况，国外的技术资料中称为片盖(sheet cover)，这些表面缺陷严重影响了平台珩磨网纹的清晰度，影响了平台网纹结构的预期功能，是影响内燃机摩擦副的跑合性能、初期拉缸甚至烧缸趋势、初始油耗的主要原因，同时对表面的石墨裸露率产生影响。