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Zylinderlaufbuchsenbearbeitung und CBN-Werkzeug

Nov 08, 2019

Die Zylinderlaufbuchse ist ein zylinderförmiges Teil, das in das Zylinderblockloch des Motorkörpers eingesetzt und vom Zylinderkopf fixiert wird. Die Innenfläche der Zylinderlaufbuchse ist direkt von Hochtemperatur- und Hochdruckgasen betroffen und hat immer eine hohe Gleitreibung mit Kolbenring und Kolbenmantel. Daher benötigt die Zylinderlaufbuchse eine ausreichende Festigkeit, Steifigkeit und Wärmebeständigkeit sowie eine bessere Verschleißfestigkeit. Die üblichen Materialien für die Zylinderlaufbuchsen sind Sphäroguss, Gusseisen mit hohem Phosphorgehalt und legiertes Gusseisen. Darüber hinaus werden an verschleißfestes Gusseisen höhere Anforderungen bei der Verarbeitung gestellt. Die Auswahl des Fräsermaterials für die Bearbeitung der Zylinderlaufbuchse ist ebenfalls ein Thema, auf das die Hersteller achten müssen.

I. Einteilung der Zylinderlaufbuchse:

Je nach Verwendungszweck kann es unterteilt werden in: Zylinderlaufbuchse für Pkw, Zylinderlaufbuchse für Nutzfahrzeuge, Zylinderlaufbuchse für Baumaschinen, Zylinderlaufbuchse für Landmaschinen, Zylinderlaufbuchse für Schiffsmotoren und Generatorsätze usw.

Je nachdem, ob die äußere Oberfläche in direktem Kontakt mit der Flüssigkeit steht, kann sie in eine nasse Zylinderlaufbuchse und eine trockene Zylinderlaufbuchse unterteilt werden.

Je nach Abgleichmodus mit dem Zylinderblock kann er in Montagetyp, Eingusstyp und Einpresstyp unterteilt werden.

Je nach Durchmesser der Zylinderlaufbuchse kann unterschieden werden in: großes, mittleres und kleines Kaliber, großes Kaliber ist mehr als 130 mm, mittleres und kleines Kaliber ist 36 mm-130 mm.

II. Leistungsanforderungen für die Zylinderlaufbuchse:

Die Zylinderlaufbuchse muss eine ausreichende Festigkeit, Steifigkeit und Wärmebeständigkeit sowie eine gute Verschleißfestigkeit aufweisen. Während des Betriebs muss für eine gute Schmierung und Kühlung gesorgt sein.

Die Härte der Innenfläche der Zylinderlaufbuchse ist normalerweise höher als hb200 und stimmt gut mit der Härte des Kolbenrings überein. Die innere Oberfläche sollte auch eine angemessene Rauheit aufweisen, damit sie eine bestimmte Ölspeicherkapazität aufweist und in der Leistung läuft. Die Innenfläche muss eine ausreichende Rundheit und Zylindergenauigkeit aufweisen, und die Lagerfläche der Installation muss eine höhere Positionsgenauigkeit in der Mitte des Innenlochs aufweisen.

III. übliche Werkstoffe der Zylinderlaufbuchse:

Zylinderlaufbuchsen bestehen im Allgemeinen aus verschleißfestem legiertem Gusseisen, das Phosphor oder Bor enthält, wie Gusseisen mit Kugelgraphit, Gusseisen mit hohem Phosphorgehalt und legiertem Gusseisen.

Zylinderlaufbuchse aus Sphäroguss

Sphäroguss hat eine kompakte und starke Perlitmatrix und Kugelgraphit, und seine Festigkeit ist doppelt so hoch wie die von gewöhnlichem Gusseisen. Auch die Kavitations- und Verschleißfestigkeit ist besser als bei herkömmlichem Gusseisen. Ihr Nachteil ist, dass der Gussprozess komplexer ist als gewöhnliches Gusseisen und die Kosten höher sind.

Zylinderlaufbuchse aus Gusseisen mit hohem Phosphorgehalt

Wenn der Phosphorgehalt in Gusseisen 0,3 bis 0,8% erreicht, wird es im Allgemeinen zu Gusseisen mit hohem Phosphorgehalt, das eine gute Verschleißfestigkeit aufweist. Die Verschleißfestigkeit ähnelt der von Zylinderlaufbuchsen aus Sphäroguss, die Verarbeitbarkeit ist jedoch besser als die von Sphäroguss. Dies spart Arbeitszeit und Phosphor kann auch die Korrosionsbeständigkeit ändern. Die Nachteile von Gusseisen mit hohem Phosphorgehalt sind: Aufgrund des erhöhten Phosphorgehalts wird das Material spröde und es kann leicht ein Schrumpfhohlraum erzeugt werden, der zu Abfallprodukten führt.

Zylinderlaufbuchse aus legiertem Gusseisen

Alle Arten von legiertem Gusseisen werden durch Zugabe von Nickel, Chrom, Kupfer und anderen Legierungselementen zu Gusseisen erhalten. Die Zugabe von Legierungselementen kann die Materialstruktur gleichförmig machen, Perlit kompakt machen oder die Bildung von Karbid mit hoher Härte fördern und die Festigkeit, Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit weiter verbessern. Die Nachteile von legiertem Gusseisen sind der Verbrauch von Edelmetallen, die Komplexität des Schmelz- und Gießprozesses, die Schwierigkeit der Verarbeitung und die hohen Kosten.

Darüber hinaus umfassen die Zylinderlaufbuchsenmaterialien: borhaltiges Gusseisen, Seltenerd-Calcium-Gusseisen, Titan-Vanadium-Gusseisen, Phosphor-Vanadium-Gusseisen und österreichisches Gusseisen. Bei einigen verstärkten Verbrennungsmotoren wird zur Herstellung der Zylinderlaufbuchse auch Nitrierstahl verwendet. Denn die Hitzebeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit von Nitrierstahl sind sehr gut. Wenn die Temperatur 500 ° C beträgt, nimmt die Härte der Nitrierungsschicht nur geringfügig ab, wodurch die Verschleißfestigkeit bei der Arbeitstemperatur gewährleistet werden kann.

Um die Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit zu verbessern, können auch die Oberflächenbehandlungsverfahren Verchromen, Härten, Sprühen von Metallmolybdän oder anderen verschleißfesten Legierungen angewendet werden.

Das Material und die Oberflächenbehandlung der Zylinderlaufbuchse sind entsprechend der spezifischen Verwendung, dem Verstärkungsgrad, der Lebensdauer und den Herstellungskosten des Verbrennungsmotors auszuwählen.

Beispielsweise werden bei der Verwendung von Traktoren und Zylinderbuchsen für Verbrennungsmotoren von Maschinen die meisten von ihnen aus Sphäroguss, Gusseisen mit hohem Phosphorgehalt oder legiertem Gusseisen usw .; Bei der Verwendung von Zylinderbuchsen für landwirtschaftliche Verbrennungsmotoren, die hauptsächlich aus abrasivem Verschleiß bestehen, aber auch einen hervorragenden Korrosionsverschleiß aufweisen, werden sie manchmal aus österreichischem Gusseisen hergestellt. Der abrasive Verschleiß ist jedoch relativ schwerwiegend und sie neigen gleichzeitig dazu, den Verschleiß zum Schmelzen zu bringen. Darüber hinaus bestehen die Zylinderlaufbuchsen der größeren Verbrennungsmotoren für Kraftfahrzeuge, insbesondere der Tankverbrennungsmotoren, größtenteils aus Stahl, und ihre Spiegel sind nitriert oder verchromt.

IV. Verarbeitungstechnologie der Zylinderlaufbuchse:

1. Zylinderlaufbuchse trocknen

Gießen Rohling Grobdrehen Grobbohren Drehen Außenkreis Feinbohren Halbfeindrehen Feindrehen Grobhonen Drehen Ende und Außenkreis Grobschleifen Außenkreis Feinschleifen Außenkreis Feinhonen Feinhonen

2. Nasse Zylinderlaufbuchse

Gussrohling - Schruppdrehen - Schruppbohren - Drehvorgang Außenkreis - Feinbohren - Feindrehwasserstopp - Einstechen - Schrupphonen - Feindrehen - Feinhonen

V. Zylinderlaufbuchsen-Bearbeitungswerkzeuge:

Gegenwärtig bestehen die meisten Zylinderlaufbuchsen aus verschleißfestem Gusseisen wie Borguss und legiertem Gusseisen. Da diese Gusseisen sehr harte Stellen haben, nutzen sie die Schneidwerkzeuge stark ab. Beim Schneiden mit Hartmetallwerkzeugen ist die Schnittgeschwindigkeit niedrig, der Werkzeugverschleiß ist hoch, es ist schwierig, die Arbeitseffizienz und die Maschineneffizienz zu verbessern, und es ist auch schwierig, einige Materialien zu schleifen.

Als neues Werkzeug für superharte Werkstoffe hat das Werkzeug aus kubischem Bornitrid (CBN) die Bearbeitungstechnologie revolutioniert und eine wirtschaftliche und effiziente Schneidmethode für schwer zu bearbeitende Werkstoffe wie z. B. verschleißfestes Gusseisen bereitgestellt. Eine Vielzahl von Fakten hat bewiesen, dass CBN-Werkzeuge der Entwicklungsrichtung heutiger Schneidwerkzeuge entsprechen - Verbesserung der Lebensdauer, Verbesserung der Schneideffizienz, Senkung der Bearbeitungskosten, Gewährleistung einer hohen Genauigkeit und geringen Rauheit sowie Erfüllung der Anforderungen bei der Bearbeitung schwieriger Werkstoffe.

Vi. Der kubische Bornitridfräser ist für die Bearbeitung der Teile der Zylinderlaufbuchse geeignet:

1. Ersetzen Sie das Schleifen durch Hochgeschwindigkeitsschleifen der oberen und unteren Riemen der nassen Zylinderlaufbuchse.

2. Äußerer Kreis der Hochgeschwindigkeitsausschnittzylinderlaufbuchse, Wassermantelwand, Wasserdichtungsnut, Fase und flache Endfläche;

3. Beenden Sie die Bearbeitung des äußeren Kreises der trockenen Zylinderlaufbuchse, um die Bearbeitungszugabe und den Bearbeitungsprozess beim spitzenlosen Schleifen zu verringern.