Хонингование как отделочная обработка
Хонингование является видом отделочной обработки отверстий. Применяют хонингование для повышения точности формы, размеров и снижения шереховатости поверхностей (чаще всего внутренних цилиндрических) в условиях серийного и массового производства. После операций растачивания, шлифования, развертывания и протягивания хонингованием можно исправить погрешности формы отверстия (например: конусообразность, овальность, бочкообразность и др.). А после хонингования получают, в зависимости от условий обработки и исходной шереховатости, значения Ra=0,08-0,32мкм и квалитеты точности 5-6.
Хонингованием обрабатывают детали из стали, чугуна и цветных металлов, преимущественно отверстий диаметром до 150мм., длинной от 10мм до 2м.
Обработка поверхности при хонинговании производится абразивными или алмазными брусками, закрепленными в специальной головке, которая называется хоном. Хон представляет собой цилиндр вдоль образующих которого расположено несколько абразивных брусков, укрепленных на планках и соединенных попарно с радиальными стержнями, которые входят в соответствующие пазы головки. Внутри головки смонтирован двухсторонний конический регулируемый стержень, с помощью которого радиальные стержни вместе с абразивными брусками раздвигаются, регулируя при этом диаметральный размер и компенсируя износ абразивных брусков. Доводочную головку (хон) крепят на шпиндель хонинговального станка с помощю шарнира.
Шпиндель станка сообщает головке одновременно вращательное движение и возвратно-поступательное движение со скоростью 10…20м/мин. При обработке стали со скоростью 20…50м/мин. и 65…80м/мин. при обработке чугуна и бруски при этом с определенной силой прижимаются к обрабатываемой поверхности, обеспечивая радиальную подачу. При вибрационном хонинговании на основное возвратно-поступательное или вращательное движение хонинговальной головки (или детали) накладывается дополнительное колебательное движение с малой (обычно 1…4мм.) амплитудой и частотой 20Гц.
Особенностью процесса хонингования является полное или частичное самоориентирование обрабатываемой поверхности и режущего инструмента (брусков) которое обеспечивается за счет степеней свободы, сообщаемых головке шарнирным креплением или обрабатываемой заготовке за счет способа закрепления установочного приспособления на станке.
При хонинговании отверстий применяют охлаждающие технологически средства, составленные из смеси керосина (90%) и масла (10%), в некоторых случаях специальные смеси, состоящие из керосина.
Кроме внутренних цилиндрических, хонингованием обрабатывают наружные цилиндрические и плоские поверхности. С помощью хонингования возможна обработка широкого диапазона материалов: стали закаленной и незакаленной, серого, легированного и закаленного чугуна, алюминиевых и медных сплавов и твердых металлокерамических материалов.
Отечественная промышленность выпускает абразивные хонинговальные бруски типа БХ шириной от 2…15мм., высотой 15..150мм. Выбор размера бруска зависит от размеров обрабатываемой поверхности (длинны и диаметра). Длинна выхода бруска за торец хонинговального отверстия lвых.=lбр/3. Ширина бруска зависит от диаметра обработки и выбранного количества брусков (N) в хоне т.е. BN=(0,25…0,5)*пd.
Материалом абразивных зерен хонинговальных брусков зависит от обрабатываемого материала: для чугуна, цветных сплавов и незакаленных сталей применяется карбид кремния зеленый (марка 63С), а для закаленной стали электрокорунд (марка24А). Зернистость абразивного материала выбирается в зависимости от требуемой шереховатости в соответствии с таблицей 2.22. В этой таблице указаны так же исходная шероховатость и рекомендуемый припуск. Степень твердости абразивных брусков зависит от режимов хонингования и применяемых смазывающе-охлаждающих жидкостей. Она изменяется в пределах от СТ2 до Т2 для обработки закаленной стали.
Скорость возвратно-поступательного движения при предварительном хонинговании выбирается максимально возможной для данного типа оборудования (15…20м/мин.). При чистовом хонинговании ее снижают на 20…50%. Скорость вращения рассчитывают по формуле:
Vок=КVвп,
где, К=3…5 при хонинговании чугуна, а при хонинговании стали К=2…4. Такое отношение скорости вращения к скорости возвратно-поступательного движения обеспечивает необходимый угол перекрещивания 22, от которого зависит эффективность исправления исходных погрешностей геометрической формы и отчасти интенсивность сема материала (чем меньше К, тем выше интенсивность сема).
Интенсивность сема и качество обработки зависит от давления брусков на обрабатываемую поверхность.
Интенсивность сема существенно увеличивается с возрастанием давления брусков, однако для каждой характеристики абразивных или алмазных брусков существует предельное давление, превышение которого ведет к интенсивному изнашиванию или засаливанию (для алмазных брусков).
При предварительном хонинговании предельное давление равняется 1…1,2МПа, а при окончательном 0,3….0,8МПа. При хонинговании чугуна или стали рекомендуется следующий цикл:
1) Врезание -3…5с при давлении = 0,2-0,4МПа.
2) Основная работа -15…20с при давлении 0,5-1,2МПа.
3) Выхаживание -3…6с при давлении 0,1…0,3МПа.
В зависимости от значения исходных параметров качества назначаются две или три операции хонингования.
В зависимости от вида обработки хонинговальные станки подразделяются на станки для хонингования отверстий и наружных поверхностей, а по расположению и числу шпинделей – на вертикальные и горизонтальные, одно- и многошпиндельные.
Вращение шпинделей в хонинговальных станков осуществляется обычно от электродвигателя через механическую коробку скоростей. Возвратно-поступательное вращение шпинделя у вертикальных станков обычно производится с помощью гидравлического привода. В горизонтальных станках для этого используют электромеханический или гидравлический привод.
P. S. Если вы нашли неточность по описанному производственному процессу в этой статье, пожалуйста напишите об этом в комментариях или просто дополните своей информацией.