ТЕХНОЛОГИЯ ХОНИНГОВАНИЯ ОТВЕРСТИЙ

By | 17 августа, 2011

Хонингование отверстий

 

Если диаметр обрабатываемого отверстия больше его длины, то необходимо обеспечить жесткое крепление хонинговальной головки. При этом крепление детали в приспособлении должно позволять центрировать ось отверстия по оси головки. Если диаметр отверстия меньше его длины, то применяют жесткое крепление детали и плавающее — головки. При жестком креплении детали смещение оси обрабатываемого отверстия относительно оси шпинделя станка не должно превышать 0,3 мм.

Крепление хонинговальной головки в шпинделе станка должно позволять центрировать ее ось по оси обрабатываемого отверстия.

При обработке глухих отверстий у их глухих концов следует делать сточку, ширина, которой определяется величиной перебега абразивных брусков.

Назначение припуска и числа операций. Величина припуска и число операций при хонинговании зависят от конечных требований к точности и шероховатости поверхности, а также от метода предварительной обработки. Величина припуска непосредственно влияет на построение процесса и его время.

После определения припуска его распределяют по операциям и подбирают соответствующие режущие бруски. Для снятия большого припуска применяют крупнозернистые бруски, а для получения малой шероховатости поверхности — мелкозернистые. Шероховатость Ra — 0,40—1,0 мкм может быть обеспечена одной операцией хонингования. Для получения меньшей шероховатости осуществляют 2—3 операции обработки.

Подготовка брусков. В зависимости от конструкции хонинговальной головки абразивные бруски крепят в колодках приклеиванием либо механически.

Для приклеивания брусков используют различные клеящие составы. Бруски малых размеров — 5Х5Х х40 м) — приклеивают сухим порошкообразным шеллаком. В паз колодки насыпают тонкий слой шеллака, на него кладут брусок, и колодку помещают в электропечь, где при температуре 100—120°С шеллак расплавляется. После удаления колодки из печи шеллак быстро затвердевает и обеспечивает прочное закрепление бруска. Для удаления износившихся брусков колодку подвергают повторному нагреву.

Для приклеивания более крупных брусков широко применяют целлулоидный, бакелитовый или силикатный клей.

Целлулоидный клей (80% целлулоида и 20% ацетона) наносят в паз колодки так, чтобы. При накладывании бруска клей слегка выступал с боков. Отделение износившихся брусков, приклеенных целлулоидным клеем, от колодок производят опусканием их в ацетон.

Бакелитовый или силикатный клей состоит из 35— 40% жидкого бакелита или силиката и 60—65% наполнителя. Клей наносят в паз колодки и вдавливают в него брусок. Инструмент сушат в печи при температуре 80—100°С в течение 40—50 мин, после этого температуру повышают до 150—180°*, и держат в печи еще 1,5—2 ч. Затем колодки с брусками охлаждают на воздухе Отделение износившихся брусков, приклеенных бакелитовым клеем, производят в кипящем растворе едкого натра, а силикатным — в кипящей воде.

 

При механическом креплении абразивных брусков необходимо, чтобы при вращении хонинговальной головки сила резания прижимала бруски к опорной стенке колодки. Используются разнообразные способы механического крепления абразивных брусков. На практике широко распространено крепление брусков посредством пластинчатых пружин (рис. 2.18).

Алмазные бруски закрепляются в колодке хонинговальной головки приклеиванием или напаиванием оловянным припоем. В последнем случае бруски большой длины и малой толщины после пайки имеют значительный прогиб, поэтому ее целесообразно производить под давлением. Для большей надежности крепления рекомендуется изготовлять колодки с пазами по ширине бруска, чтобы буртики препятствовали поперечному сдвигу бруска (рис. 2.19).

 

ТЕХНОЛОГИЯ ХОНИНГОВАНИЯ ОТВЕРСТИЙ

Заправка абразивных брусков по радиусу, т. е. придание им размера, соответствующего диаметру обрабатываемого отверстия, может выполняться шлифовальным кругом или алмазным карандашом. С этой целью колодки с брусками устанавливают в приспособление в виде оправки и обрабатывают на круглошлифовальном станке. Чтобы сократить затраты времени и труда, в производственных условиях заправку часто производят в сборе с головкой при обработке на станке отверстия требуемого диаметра в забракованной заготовке, а при наличии больших припусков — в обрабатываемой детали.

Точность и качество обработки при хонинговании.

Процесс хонингования применяют не только для уменьшения шероховатости поверхности и получения точного заданного размера ее, но и для исправления погрешностей формы как в поперечном, так и в продельном сечении.

Точность и качество обработки зависят от ряда технологических факторов ее режимов, характеристики режущего инструмента, настройки станка и др. Например точность формы в продольном сечении определяется настройкой крайнего положения брусков в хонингуемом отверстии и выбором величины их перебега.

ТЕХНОЛОГИЯ ХОНИНГОВАНИЯ ОТВЕРСТИЙ

Рис. 2.20. Схема исправления погрешностей з продольном

сечеиии за счет различной величины перебеги бруска- а — конусообразное, б — седлообразности; в — бочкообразности;

 

 

При указанном способе исправления погрешностей возможен неравномерный износ брусков по длине, для уменьшения которого приходится работать брусками повышенной твердости.

 

Существенное влияние на исправление погрешностей формы оказывает скорость съема металла. Чем выше эта скорость, тем большая величина погрешности исправляется. Таким образом, при необходимости исправлять значительные погрешности формы следует повышать скорость съема металла и в первую очередь путем увеличения режущей способности брусков.

Скорость исправления отклонений отверстий от круглости определяется жесткостью механизма разжима брусков и фактическим давлением их. Для быстрого исправления исходной величины отклонений от круглости применяют хонинговальные головки с повышенной жесткостью механизма разжима брусков.

Хонингованием формируется поверхностный слей обрабатываемых деталей как по шероховатости, так и по физическим свойствам. В нем возникают сжимающие остаточные напряжения, благоприятно влияющие на эксплуатационные показатели деталей. При режиме  резания величина этих напряжений достигает 400 МПа (40 кгс/мм2). При режимах точения — полирования величина остаточных напряжений увеличивается до 900 МПа (90 кгс/мм2).

Таким образом, для достижения максимальных сжимающих остаточных напряжений и степени упрочнения поверхностного слоя операцию хонингования рекомендуется заканчивать в режиме трения — полирования, для чего окружную скорость головки следует повышать до 70—80 м/мин, а давление — до 1,0—1,2 МПа (10— 12 кгс/см2).

Существует два метода контроля получаемых отверстий— пассивный и активный. При пассивном контролируют окончательный размер отверстия, полученный в процессе обработки. Такой контроль может осуществляться универсальными и специальными измерительными средствами (см. гл. 6). Пассивный метод контроля не оказывает влияния на ход процесса обработки.

При активном контроле осуществляется автоматическое управление технологическим процессом в зависимости от результатов измерения детали при ее обработке или в зависимости от настройки специальных устройств. При активном контроле размеры деталей контролируются непосредственно в процессе их обработки, благодаря чему предупреждается появление брака. Время контроля совмещается с машинным временем, что способствует повышению производительности. Особенно большую эффективность активный контроль имеет при алмазном хонинговании, где одним комплектом брусков без переналадки можно обрабатывать до 10 тыс. деталей и более.

 

Таблица 2.4. Выбор характеристики абразивных хонинговальных брусков

Материал обрабатываемой детали

Припуск, в мм

Шероховатость Rа, в мкм

Характеристика абразивных брусков

исходная

достигаемая

Закаленная сталь

0,08-0,14

2,5

1,25

24А10 CTI—СТ2К

0,04-0,08

2,5

0,63

24А6 С2—СТ2К

0,03—0,04

1,25

0,32

24 А5 С2—СТ2К

0,01-0,03

1,25

0,32

63C3 5 CI—СТ1К

24АЗ 5 CI—СТ1К

Незакаленная сталь

0,04-0,07

2,5

0,63

63С10 СТ2—Т1К

24А10 С2—СТ2К

0,02—0,04

1,25

0,63

63СМ40 СТ2—Т2К

63С4 СТ2—Т2К

0,003—0.005

0,63

0,16

63CMI4—М28

СП—СТ2К

Закаленный серый чугун

0,08-0,16

2,5

1,25

63CI6 Tl—Т2К (бакелизированные)

0,04—0,08

1,25

0,63

63С10 12Т1—Т2К (бакелизированные)

0,01-0,03

0,63

0,32

63СМ40 СМ2—С2К 63СМ14 СМ2—С2К

Серый чугун

0,08—0,16

5,0

2,5

63С12 16Т1—Т2К

0,05—0,08

2,5

1,25

63CI0 Tl—Т2К

0,03—0,05

2,5

1,25

63С10 СТ2—Т2К

0,02-0,03

1,25

0,63

63С6 СТ2—Т2К

0,005—0,008

0,63

0;32

63СМ20—М28 СТ2—Т2К

0,005—0,008

0,63

0,16

63СМ14—М20 СТ2—Т2К

 

В настоящее время имеется большое число разнообразных схем и устройств активного контроля при хонинговании отверстий, различающихся по принципам Действия, методам измерения, управляющим воздействиям на станок и другим признакам.

 

ТЕХНОЛОГИЯ ХОНИНГОВАНИЯ ОТВЕРСТИЙ

Рис. 2.21. Устройство для активного контроля с помощью «падающей» пробкн-калибра: 1 — стержень; 2 — датчик: 3 — толкатель; 4 — фланец; 5 — подшипник; 6 — пружина; 1 — пробка-калибр} 8 — упорный фланец; 9 — корпус; 10 — брусок,

 

Конструкция устройства для активного контроля с помощью «падающей» пробки-калибра показана на рис. 2.21. На стержне 1 головки установлена измерительная пробка-калибр 7, которая в процессе хонингования под действием пружины при каждом ходе вниз стремится войти в обрабатываемое отверстие. При достижении заданного размера пробка-калибр входит в отверстие и своим буртиком замыкает контакт датчика 2, в результате чего станок останавливается. Простота конструкции и надежность работы подобной системы позволяют рекомендовать ее для широкого внедрения в промышленность.

Разработана бесконтактная пневмоэжекторная система активного контроля отверстий в процессе хонингования (рис. 2.22), которая встраивается в вертикально-хонинговальные станки. В конце первого хода головки сжатый воздух из сети через воздухораспределитель 10, пройдя через влагоотделитель И и блок фильтра 12 со стабилизатором давления, поступает одновременно в сильфонный пневмоэлектроконтактный датчик выносной эжектор 15, состоящий из двух близко расположенных сопел — входного 14 и выходного 16. Далее воздух из выходного сопла эжектора поступает непосредственно в хонинговальную головку 1, которая шарнирно крепится к шпинделю станка. Подвод сжатого воздуха к вращающемуся инструменту осуществляется через муфту 2, от которой он по каналам поступает к двум противоположно расположенным диаметральным соплам 17. Последние запрессованы в корпусе хонинговальной головки 1 и образуют собственно пневматический измеритель. От повреждения эти измерительные сопла защищены четырьмя направляющими планками 18 из твердого сплава, которые также обеспечивают необходимую точность центрирования отверстия при неравномерном износе брусков. Наименьший суммарный измерительный зазор составляет 0,1 мм.

 

 

ТЕХНОЛОГИЯ ХОНИНГОВАНИЯ ОТВЕРСТИЙ

Другой поток воздуха от блока фильтра 12 со стабилизатором давления поступает через входное сопло 7 и ветвь противодавления датчика 6 (второе входное сопло 7 заглушено). Измерительная ветвь 13 датчика подключается между соплами выносного эжектора 15. При этом пневматическая система разряжается. При увеличении диаметра обрабатываемого отверстия детали 19 зазоры между торцами сопел 17 и обрабатываемой поверхностью увеличиваются и давление в измерительной ветви 13 с выносным эжектором 15 уменьшается. Винт 9 противодавления настроен так, что при достижении заданного диаметра отверстия давление в измерительном сильфоне 3 и сильфоне 8 противодавления уравнивается, н стрелка 5 датчика приходит в нулевое положение. В этот момент замыкается электрический контакт 4 датчика и выдается команда на прекращение цикла обработки детали.

Рассмотренная система активного контроля характеризуется высокой стабильностью в работе и находит все более широкое применение.

 

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *