[发明专利]一种改善缸套材料切削性能的工艺

权利要求书

1.一种改善缸套材料切削性能的工艺，其特征在于，包括以下步骤：

1)选材加工：采用钢管或金属型湿涂料离心铸造工艺制备缸套铸件，随后将缸套铸件锯断成单个毛坯并进行热处理；

2)精密加工：将毛坯加工成缸套，其中：缸套的内径公差范围为：±0.01mm，缸套的外径公差范围为：±0.015mm，缸套的长度公差范围为：±0.10mm，缸套的形位公差范围为：圆度0.01-0.03mm、圆柱度：0.005-0.015mm；缸套的内表面粗糙度及平台网纹参数范围为：Rz:1.0-6.3um，Rpk:0.18-0.25um，Rk:0.125-0.4um，RVK:0.7-2.5um；

3)软氮化处理：将步骤2)加工后的缸套毛坯进行软氮化处理；

4)精车外圆；

5)精磨外圆；

6)研磨处理：对缸套内孔采用打磨设备进行打磨处理，将缸套插入固定板开设的插孔中，并通过支撑架支撑，然后驱动气缸，通过活塞杆带动夹板将缸套固定；然后将打磨辊插入缸套中；启动第一驱动电机和第二驱动电机工作，第一驱动电机通过第一转轴带动固定板转动，进而带动缸套转动，第二驱动电机通过第二转轴带动偏心轮转动，进而带动打磨辊上下移动，进行振动打磨；

7)抛光：将打磨后的缸套内孔采用数控抛光机床进行抛光处理，以去除金属碎片、夹杂物；

所述软氮化处理的具体处理工艺如下：

a、预处理：选用RN-60-6K井式气体氮化炉，温度加热到570℃，放入缸套并密封氮化炉，并排出炉内废气，排气过程中不间断加入酒精，酒精通过炉盖上装有的有机液体滴注器滴入，酒精滴入量为100滴—120滴/分钟，加热促使缸套温度内外均匀，温度稳定在570℃，时间为50-70分钟；

b、氮化：废气排除干净后，炉内温度稳定在570℃，同时往氮化炉内每分钟加入100滴的酒精及每小时加入750升的氨气，并调整炉压进行氮化，炉壁上的U形压力计的压力水柱高度保持在30-40mm，氮化时间为5-6小时；

c、空冷：将炉压释放完成，将缸套放置在空地上，进行自然冷却；软氮化的缸套内外表面渗层深度≥0.20mm，表面硬度HV580-630；

步骤4)中精车外圆的步骤为：采用数控车床，加工余量2-3mm，分2-3次走刀，转速为1000-1500转/分，进给量为0.2-0.6毫米/转；

步骤5)中精磨外圆的步骤为：采用无芯磨床，加工余量0.02-0.08mm，分1-2次磨削，转速为1100-3000转/分，磨削速度为34-95米/秒；

步骤6)中打磨处理后缸套内孔的平台网纹参数达到Rz:2.5-4um，Rpk:≤0.18um，Rk:0.2-0.4um，Rvk:1.22-2.5um；

步骤7)中抛光处理后缸套内孔的粗糙度为Ra0.4-0.8，tp值为30-90％；

所述打磨设备的工作步骤为：将缸套插入固定板开设的插孔中，并通过支撑架支撑，然后驱动气缸，通过活塞杆带动夹板将缸套固定；启动第二伺服电机工作，通过第二转轴带动齿轮转动，齿轮与齿条啮合连接，进而带动第一滑块在第一滑轨上下滑动，与第三滑轨协同作用，从而调节横梁的高度；之后启动第一伺服电机，带动丝杆转动，通过第二滑块在滑槽中滑动，与第二滑轨协同作用，带动横梁水平移动，将打磨辊插入缸套中；最后启动第一驱动电机和第二驱动电机工作，第一驱动电机通过第一转轴带动固定板转动，进而带动缸套转动，第二驱动电机通过第二转轴带动偏心轮转动，进而带动打磨辊上下移动，进行振动打磨；

所述打磨设备包括底座，所述底座的顶部一端固定安装有支撑板，所述支撑板的一侧固定安装有第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出轴与第一转轴连接，所述第一转轴穿过支撑板与固定板连接，所述固定板远离第一转轴的一侧中心处开设有用于缸套插入的插孔，所述插孔的四周呈圆周形安装有多个气缸，所述气缸的活塞杆固定安装有夹板，所述夹板呈圆弧形，且与固定板滑动连接，所述底座的顶部中心处固定安装有支撑架，所述支撑架上设置弧形块；

所述底座上开设有滑槽，所述滑槽的一侧固定安装有第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出轴与丝杆连接，所述丝杆穿过滑槽的一侧和第二滑块且与滑槽的另一侧转动连接，所述第二滑块上固定安装有竖直的第三滑轨，所述第三滑轨上滑动连接有横梁，所述横梁远离第三滑轨的一端安装在第一滑块上，所述第一滑块设置在竖直的第一滑轨上，所述第一滑轨与第三滑轨平行设置，所述第一滑块的一侧固定安装有第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出轴与第二转轴连接，所述第二转轴穿过第一滑块的一侧，且与第一滑块的另一侧转动连接，所述第二转轴上套接有齿轮，所述齿轮与第一滑轨上设置的齿条啮合连接；

所述第一滑轨与底座上嵌入安装的第二滑轨滑动连接，所述第二滑轨与滑槽平行设置；

所述横梁的一侧固定安装有第二驱动电机，所述第二驱动电机输出轴上固定安装有偏心轮，所述偏心轮与横梁通过轴承连接，所述偏心轮远离横梁的一侧固定安装有打磨辊，所述打磨辊伸入缸套进行打磨。