Алгоритм расчета параметров микрогеометрии рабочей поверхности гильзы блока цилиндров при платовершинном хонинговании
Автор: Левицких Олеся Олеговна, Лукьянов Алексей Александрович, Табаков Владимир Петрович, Бобровский Игорь Николаевич, Мельников Павел Анатольевич, Бобровский Николай Михайлович
Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc
Рубрика: Информатика, вычислительная техника и управление
Статья в выпуске: 4-6 т.18, 2016 года.
Бесплатный доступ
Современное машиностроение характеризуется повышением требований к геометрическим параметрам качества изготовления поверхностей деталей - точности получаемых размеров, отклонений формы, взаимного расположения поверхностей, их волнистости и параметрам микрогеометрии, определяющим контактные деформации и жесткость стыков, герметичность соединений, прочность сцепления с покрытием, которые характеризуют трение и износ поверхностей. В данной статье рассмотрены результаты исследований выполненных в рамках работы «Расчет параметров микрогеометрии рабочей поверхности гильзы блока цилиндров при платовершинном хонинговании». Приведены данные об актуальности моделирования параметров микрогеометрии. Двигатель внутреннего сгорания является одним из наиболее ответственных узлов автомобиля. Тенденция развития двигателей внутреннего сгорания - повышение экономичности. Развитие двигателей внутреннего сгорания сопровождают негативные с трибологической точки зрения факторы: больший уровень нагрузки, скоростей сгорания и температуры. Наибольший уровень механических потерь в двигателях внутреннего сгорания приходится на трибосистему, включающую взаимодействие между поршневыми кольцами и цилиндром. Состояния трения зависят от таких условий как относительная скорость, параметры смазочного материала, нормальная сила, которые определены расчетами параметров конструкции и рабочим режимом. Поэтому большое значение имеет макро- и микрогеометрия рабочей поверхности цилиндра. Микрогеометрия определяется функционально-значимыми параметрами шероховатости поверхности и их допусками. Таким образом, микрорельеф описывается формой профиля и величиной изменения профиля в пределах измерительного участка. Приведен алгоритм формирования микрогеометрии поверхности в результате обработки платовершинным хонингованием. В представленном алгоритме операция формирования топографии микрорельефа детали после процесса финишной обработки представлена как совокупность процесса формирования характеристик микропрофиля и технологических параметров. Процесс формообразования обработанной поверхности рассматривается как трансформация геометрии рабочей поверхности инструмента на исходную поверхность обрабатываемой детали. Проиллюстрированы результаты моделирования. Представлены основные пути развития исследований.
Микрогеометрия, поверхность, блок цилиндров, двигатель внутреннего сгорания, хонингование, платовершинное хонингование
Короткий адрес: https://sciup.org/148204852
IDR: 148204852 | УДК: 67.05
Algorithm for calculating the microgeometry parameters of the working surface of the cylinder liner in plateau honing processing
Modern mechanical engineering is characterized by increased requirements for the geometrical production quality parameters of part’s surfaces - dimensional accuracy, shape and relative position of the surfaces deviations, their waviness and microgeometry parameters which determine contact deformations and stiffness of joints, sealing connections, coat adhesive strength that characterize the friction and wear of surfaces. This article describes the results of studies carried out in the research “Calculation of microgeometry parameters of the block cylinder liner working surface processing with plateau honing”. The information on the relevance of modeling microgeometry parameters is presented. Internal combustion engine is one of the most responsible components of a car. The tendency of internal combustion engines development is efficiency improving. Development of internal combustion engines is accompanied by a negative tribological factors: a higher load level, speed and temperature of combustion. Tribosystems including the interaction between the piston rings and cylinder have the highest level of mechanical losses in internal combustion engines. States of friction depends on conditions such as the relative speed, lubricant parameters, the normal force, which determined by design parameters and operational mode. Therefore, the macro- and micro-geometry of the working surface of the cylinder have a significant influence. Microgeometry is defined by functional parameters of the surface roughness and its tolerances. Thus, the form and magnitude of the changes in the profile describes the micro-relief profile within the measuring section. The algorithm of surface microgeometry formation by plateau honing processing is presented. In this algorithm the operation of topography forming of part’s microrelief after finish processing is represented as a set of the microprofile process characteristics forming and technological parameters. Process of treated surface forming is considered as a transformation of the working surface of the instrument geometry to the original surface of the workpiece. The modeling results are illustrated. The main ways of research development are presented.
Список литературы Алгоритм расчета параметров микрогеометрии рабочей поверхности гильзы блока цилиндров при платовершинном хонинговании
- Priest M., Taylor C.M. Automobile engine tribology -approaching the surface, Wear. 2000, No. 241. Pp. 193-203.
- Taylor C.M. Automobile engine tribology -design considerations for efficiency and durability, Wear. 1998, No. 221. Pp. 1-8.
- Abeln T. Reibungsminderung durch Laseroberflächenstrukturierung im Motorenbau, 3 VDI-Fachtagung "AZylinderlaufbahn, Kolben, Pleuel", März 2006, VDI-Berichte 1906. Pp. 7-8.
- Microhoning Automotive Cylinder Bores, Cross Hatch, Vol. 9, No. 4, Nov.-Dec-.1957, Schrift der Fa. Micromatic Hone Corporation, Detroit, Michigan
- ГОСТ 2.309-73. Обозначения шероховатости поверхностей. М.: ИПК Издательство стандартов, 2000. 8 с.
- Мельников П.А., Пахоменко А.Н., Лукьянов А.А. Математическая модель формирования микрорельефа шейки вала при обработке алмазным выглаживанием//Вектор науки Тольяттинского государственного университета. 2015. № 2 (32-2). C. 104-111. URL: http://elibrary.ru/download/23129708.pdf (дата обращения: 13.11.2016).
- ISO 13565-2:1996. Геометрические характеристики изделий (GPS). Структура поверхности: профильный метод. Поверхности с послойным распределением функциональных свойств. Часть 2. Характеристика слоёв методом выделения линейного участка на кривой процентного содержания материала. BSI, 2000. 30 с.
- ASME B46.1. Surface Texture (Surface Roughness, Waviness, and Lay). The American Society of Mechanical Engineers, 1996. 120 p.
