Понятие процесса хонингования

нескольких соосных отверстий.

   Хонингование  получило  широкое  распространение   в  различных   отраслях

машиностроения  при обработке гильз и блоков цилиндров  двигателей,  шатунов,

зубчатых колес, цилиндров гидросистем  и  амортизаторов,  деталей  топливной

аппаратуры, типа труб больших длин и диаметров и др. Существуют  и  получили

практическое применение такие разновидности  хонингования,  как  сухое  (без

применения    смазочно-охлаждающей    жидкости)    хонингование     статоров

электродвигателей; электрохимическое хонингование отверстий  большой  длины;

вибрационное  хонингование,   при   котором   хонинговальной   головке   или

обрабатываемой  детали сообщают дополнительно колебания  частотой  до  10—  15

Гц  и  амплитудой  5—10  мм.  В  качестве  примера  обработки  хонингованием

наружных поверхностей можно привести процесс алмазного  хонингования  пакетов

поршневых колец. 

                        3. Особые случаи хонингования 
 

   Хонингование  получило наиболее широкое применение  при обработке  сквозных

и глухих цилиндрических  отверстий.  В результате  постоянного повышения

требований  к  точности,  качеству  и  экономичности  обработки,  а   также

благодаря большим  возможностям  алмазного  инструмента  область  применения

хонингования  и  его  разновидностей существенно расширяется.  Во  многих

случаях это позволяет  создавать качественно новые  технологические процессы,

обеспечивающие  повышение надежности  и  ресурса,  ответственных  сопряжении

деталей машин.

   Используются  хонингование и некоторые   его  разновидности  при  обработке

внутренних,  наружных  и  плоских  поверхностей.  К  их   числу   относится

хонингование  с  дополнительными  осциллирующими  движениями,  хонингование

прерывистых   (многоярусных)   отверстий,   комбинированное    хонингование

отверстия  и  прилегающего  к   нему   торца,   хонингование   ограниченных

сферических поверхностей, обработка рабочих поверхностей  поршневых  колец,

алмазное зенкерование и развертывание.

  К  числу   прогрессивных  методов  обработки   относится   хонингование   с

дополнительным  осциллирующим движением. На основе исследований,  проведенных

в нашей стране и за рубежом, установлено, что  введение  в  состав  движений

при хонинговании дополнительного  осциллирующего  (колебательного)  движения

позволяет повысить точность геометрической формы  обрабатываемых  отверстий,

улучшить  обрабатываемость  труднообрабатываемых  материалов   и   увеличить

производительность  металлосъема.  Интенсификация  процесса  металлосъема  в

рассматриваемом случае происходит благодаря тому, что при правильном  выборе

параметров  режима  обработки  процесс   хонингования   имеет   незатухающий

характер, и  режущие  зерна  при  своем  движении  не  повторяют  траекторий

движения  предыдущих  зерен.  В  результате  этого   их   режущие   свойства

используются в  более полной мере

   В используемых  на практике способах хонингования  осциллирующее  движение

дополняет возвратно  поступательное движение. Однако введение  колебательного

движения в осевом направлении ограничено массой подвижных  частей,  а также

снижением точности обработки ввиду переменности направления  осевой  силы  и

отклонений в  величине перебега брусков По этим причинам  механизмами  осевой

осцилляции оснащаются хонинговальные станки, предназначенные  для  обработки

лишь коротких отверстий диаметром до 50 мм.

   Для   преодоления  указанных  недостатков   и   ограничений   в   Уфимском

авиационном   институте   был   разработан   новый   способ    осуществления

осциллирующего  движения в хонинговальном станке, сущность  которого  состоит

в наложении колебательного движения на вращение шпинделя  станка  При  такой

схеме осциллирующего движения все подвижные звенья имеют  вращательное  (или

вращательно-качательное) движение, что позволяет  применять  опоры  качения,

обеспечить  возможность   плавного   регулирования   частоты   и   амплитуды

колебаний,  по  мере  необходимости  производить  включение  или  выключение

осциллирующего  движения,  применять  механизм  осцилляции   независимо   от

размеров хонинговального  станка.

   Лучшие результаты обработки получаются при  однонаправленных  траекториях

движения режущих  зерен,  что  при  наличии  осевой  осцилляции  невыполнимо

Условием   получения   такой   траектории   при   круговой   осцилляции   по

синусоидальному закону является следующее неравенство 

                    [pic] 

где ?—частота  осцилляции,  ?—удвоенная  амплитуда  круговой  осцилляции  (в

оборотах), n—частота вращения шпинделя, об/с

   Дальнейшим  развитием  рассмотренных   схем   является   хонингование   с

одновременно  вводимыми  осевой  и  круговой  осцилляцией.  Подобная   схема

обработки впервые  была предложена в Пермском  политехническом  институте  на

основе  использования  кинематики  плоскодоводочного  станка   с   растровой

траекторией. Траектории движения  режущих  зерен  при  различной  кинематике

хонингования показаны на рис  2.  Обычная  схема  хонингования  (рис  2,  а)

характеризуется типичной  сеткой  следов  обработки  в  виде  пересекающихся

винтовых линий  Траектории движения режущих зерен  при  наличии осевого или

кругового осциллирования по синусоидальному закону представлены на  рис.  2,

б, в Они образу-

                                    [pic]

                                      [pic] 

 Рис 2 Траектории  движения режущих зерен при  различной кинематике процесса

 хонингования 

ются в результате сложения  основного  и  колебательного  движений  и  имеют

идентичный характер

   В схеме,  предложенной  Пермским  политехническим   институтом  в  качестве

основных рабочих  движений резания, приняты синусоидальные осевые и  круговые

колебания,    а    вращательное    и    возвратно-поступательное    движения

соответственно  являются круговой и осевой подачами  инструмента.  При  такой

кинематике хонингования образуется растровая  траектория  движения  зерен  в

виде  фигур  Лиссажу  (рис.  2,  г),  образующих  при   правильном   подборе

параметров составляющих движений равномерную густую сетку  следов  обработки

Сетка  распределяется  по   площади   криволинейного   четырехугольника   со

сторонами,  равными  удвоенной  амплитуде  каждого  колебательного  движения

Равномерное  распределение  сеток   по   всей   обрабатываемой   поверхности

обеспечивается  за счет круговой и осевой подач  При таких сетках ни  одно  из

зерен  не  перемещается  по  траектории  другого  зерна,  что   обеспечивает

интенсивное использование  режущей способности хонинговальных  брусков,  дает

образование мелкой легко удаляемой из зоны  резания  стружки.  В  результате

существенно   возрастает   производительность   металлосъема   и    точность

геометрической  формы обрабатываемых отверстий. 

                       2. Инструмент для хонингования 

   При хонинговании  используют бруски изготовленный  методом  прессования  на

керамической и  бакелитовой  основе.  Абразивным  материалом  являются  белый

электрокорунд марок 23А, 24А, 25А и зеленый карбид кремния  марок  63С,  64С,

а также в качестве абразива используется алмаз и  эльбор.  Для  хонингования

используют бруски 2-х типов: БКв – квадратные, БП – плоские. Размеры:  длина

от 15 до 200 мм ширина и высота от 2 до 80 мм. 
 

                                               1                           2

                                       3                                   1 
 
 

   а)

в)

                                            3                              1 
 
 

   б)

г) 

   Рис.3 Типы  брусков из сверхтвердых материалов

  а) – алмазный  брусок, б) – эльборный брусок  типа  ЛБС,  в)  -  эльборный

  брусок типа  ЛБП,      г)- эльборный брусок  типа Л1БП

  1- корпус,2- алмазоносный  слой, 3- эльбороносный слой 
 

   Широкое   распространение  на  операциях   хонингования  получили  алмазные

бруски, что обусловлено  значительным  повышением  их  стойкости  и  режущей

способности по сравнению  с брусками из  электрокорунда  и  карбида  кремния.

При   выборе   размеров   алмазных   брусков   руководствуются    следующими

соотношениями:  суммарная  ширина  комплекта  брусков  составляет  0,15—0,35

длины     окружности     обрабатываемого     отверстия.     Длина     бруска

составляет:(0,7—1)l  (l—длина  обрабатываемого  отверстия)   при   D<1   (D-

диаметр); (0,5—0,8)l при D=1—3. При  использовании  широких  брусков  в  них

прорезают  продольные  пазы  для  улучшения   подвода   смазочно-охлаждающей

жидкости и вымывания  отходов.

   Рекомендации  по  выбору  марки алмазного порошка в   зависимости   от

обрабатываемого материала приведены в табл.1. 
 

                                                                    Таблица1 

          Выбор марки алмазного порошка  в брусках при хонинговании

|Материал обрабатываемой детали     |Вид операции |Марка алмаза   |

|Серый и хромофосфористый  чугун     |Черновая     |АС20,АС32,АРК4 |

|                                   |Получистовая |АС15, АС20     |

|                                   |Чистовая     |АС6, АРВ1     |

|Закаленный серый  и легированный    |Черновая     |АС32,АРК4      |

|чугун, 40  HRC                     |Получистовая |АС15, АС20     |

|                                   |Чистовая     |АС6, АРВ1      |

|Улучшенная и  нетермообработанная   |Черновая     |АС20,АС15      |

|сталь                              |Чистовая     |АС6, АРВ1      |