[00378169]发动机摩擦副零件表面光整加工新技术研究及应用

目前，发动机的生产存在清洁度低、出厂磨合时间长等缺点，严重影响发动机的使用性能和寿命，制约中国发动机行业的发展。项目针对发动机关键零件，开发、选择合适的表面光整加工新工艺、新装备，并对其进行表面光整加工，达到提高发动机整机性能的目的，项目获得了山西省科技攻关项目“提高发动机整机性能的光整加工新技术应用研究(022116)”和“大中型曲轴滚磨光整加工工艺研究和设备开发(2007031158)”的资助。项目基于自由磨具光整加工的基本原理，针对发动机零件的类型、特点和加工要求，主要研制开发了曲轴类、盘类、套类等零件的表面光整加工新工艺和新装备，并对发动机关键零件进行加工，加工后的零件毛刺去除、倒棱、倒圆、除锈，表面粗糙度值降低1～2级，清洁度达到设计和使用要求，物理力学性能得到较大改善，表面质量提高，综合改善了零件的表面完整性，可以完成零件使用时的初期磨合，达到了对零件表面光整加工的目的；应用光谱分析法、漏气量分析法等方法对发动机关键零件光整加工前后的微观磨合过程进行定量研究，表明零件经光整加工后的整机出厂磨合时间可以减少50%左右，燃油消耗率减少3～4g/kW·h，整机噪音降低1dB以上，拆机后检测，未出现拉缸、划瓦等异常现象。项目的创新性和先进性主要体现在：首次提出通过光整加工新技术光整全部摩擦副零件，提高零件表面完整性以改善磨合过程；成功研制开发了曲轴类、盘类、套类等零件表面光整加工新工艺和新装备，实现了发动机关键零件的表面光整加工。经国内外联机数据库检索，还没有见到与该项目相同的文献报道，项目研究内容系统全面，对内燃机和相关零件加工行业技术装备的提升具有积极的推动作用。研究成果已应用于玉柴机器、济南柴油机股份有限公司、山西柴油机工业有限责任公司、616厂等多家企业，主要用于加工曲轴、凸轮轴等零件，加工后的零件表面粗糙度值降低1～2级，毛刺去除，锐边倒圆，凸轮轴两侧锐边形成小于R0.1的圆弧，物理力学性能改善，清洁度大幅提高。该项目的成功开发，实现了在优质高效低耗的工艺原则下，最大限度地改善发动机清洁度、提高有效功率、降低油耗、缩短磨合期、延长寿命；降低噪音、改善排放，有明显的环境效益。该项目完成有利于创国优、省优名牌发动机，有助于国有企业经济结构调整，减少职工下岗等。通过减少发动机磨合期，对磨合操作工人的身心健康十分有益。研究成果可以用于内燃机行业和相关零件的加工行业，极大地提高零件的表面质量，改善零件的表面完整性，提高零件的清洁度，进而提高零件及产品整机的使用性能和寿命。