СУЩНОСТЬ ПРОЦЕССА ХОНИНГОВАНИЯ И СХЕМЫ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

By | 17 августа, 2011

Хонингование

 

Хонингование представляет собой процесс окончательной обработки в основном внутренних поверхностей деталей абразивными или алмазными брусками, которые закреплены на хонинговальной головке, установленной на станке. Головка осуществляет вращательное и возвратно-поступательное движения. Бруски с заданным усилием (давлением) прижимаются в радиальном направлении к обрабатываемой поверхности.

Особенностями процесса хонингования являются: большая поверхность контакта режущего инструмента с обрабатываемой поверхностью; малая величина давления брусков и низкие скорости резания; значительное количество одновременно работающих зерен; низкая температура в зоне резания.

Благодаря передаче давления на бруски через конусы с углом менее 45° обеспечивается высокая жесткость системы инструмент — деталь, что дает возможность исправлять погрешности формы, как в продольном, так и в поперечном сечении заготовок. Точность обработанных отверстий соответствует 6—8-му квалитетам. Снимаемый припуск при этом может достигать 0,5—1,0 мм на диаметр и более. Диапазон размеров хонингуемых отверстий очень широк и составляет по диаметру от 2,5 до 1000 мм, а по длине — от 5 до 25000 мм.

В связи с тем что инструмент (хонинговальная головка с закрепленными в ней абразивными «брусками) или обрабатываемая заготовка устанавливается на станке шарнирно, точность обработки зависит в основном только от жесткости системы инструмент — деталь.

 

При хонинговании к станкам и приспособлениям предъявляются значительно меньшие требования, чем при других методах чистовой обработки.

Процесс хонингования характеризуется окружной скоростью вращения хонинговальной головки со скоростью возвратно-поступательного перемещения ее вдоль оси обрабатываемой заготовки  давлением Р брусков и их характеристикой.

На рис. 2.1 представлена схема движений хонинговальной головки при обработке отверстия в заготовке 4. С помощью стержня 2 хонинговальная головка 3 шарнирно соединена со шпинделем 1 станка, от которого ей сообщаются вращательное и возвратно-поступательное движения. От гидросистемы станка происходит разжим брусков 5, обеспечивающий съем заданного припуска. Разжим брусков (радиальная подача при хонинговании) осуществляется с помощью специального механизма, встроенного в шпиндельную бабку станка или в хонинговальную головку.

В результате совмещения при хонинговании вращательного и возвратно-поступательного движений режущие зерна хонинговальных брусков описывают траектории, показанные на рис. 2.2. Кроме двух основных движений бруски или заготовки могут совершать дополнительные высокочастотные колебания. При наложении дополнительных колебаний кинематика движений несколько изменяется. Так, при микрохонинговании на основное возвратно-поступательное движение головки накладывается колебательное движение с малым размахом и большой частотой колебаний. В результате режущие зерна бруска осуществляют сложную траекторию движения, вид которой зависит от соотношения скоростей вращения и окр, возвратно-поступательного (вдоль оси заготовки) vBn и колебательного движений. При этом повышается производительность обработки.

СУЩНОСТЬ ПРОЦЕССА ХОНИНГОВАНИЯ И СХЕМЫ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Рис. 2.1. Схема движений при хонингованни отверстии.

 

СУЩНОСТЬ ПРОЦЕССА ХОНИНГОВАНИЯ И СХЕМЫ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Ряс. 2.3. Траектория движения абразивных зерен при вибрационном хонингованни: М — размах колебаний бруска; S — продольная подача бруска на один оборот; а — угол сеткн.

 

Вибрационное хонингование занимает промежуточное положение между обычным хонингованием и суперфинишированием. Основную роль здесь, как и у процесса суперфиниширования, играют окружная скорость и скорость колебательного движения. Скорость возвратно-поступательного движения уменьшена до 0,1—2,0 м/мин (при обычном хонинговании 5— 20 м/мин). Производительность вибрационного хонинговании значительно выше, чем обычного, а в ряде случаев приближается к производительности шлифования.

 

 

СУЩНОСТЬ ПРОЦЕССА ХОНИНГОВАНИЯ И СХЕМЫ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Рис, 2.2. Траектория движения абразивного бруска при хонинговании: 1 — положение бруска в начале хода; 2 — положение бруска в конце хода; а — угол сетки.

 

Дополнительное колебательное движение, сообщаемое абразивным брускам, существенно улучшает условия их работы, так как при этом каждое абразивное зерно действует не одной гранью, а поочередно несколькими, что уменьшает их затупление. Как показывает схема движения абразивных зерен (рис. 2.3), при вибрационном хонинговании резко уменьшается длина стружки, снимаемой единичным зерном, а короткая стружка сравнительно легко удаляется из зоны резания. Все это позволяет применять при вибрационном хонинговании более твердые бруски и работать при высоких давлениях их, не опасаясь затупления или налипания металла.

В последнее время все более широкое распространение получает хонингование с нормированной радиальной подачей. брусков в направлении, перпендикулярном к обрабатываемой поверхности. Величина подачи брусков составляет 2—5 мкм на двойной ход хонинговальной головки. Процесс хонингования с нормированной подачей наиболее целесообразно осуществлять при использовании алмазных или эльборовых брусков, износ которых за время обработки одной заготовки очень мал. Если при этом применяются обычные абразивные бруски, кроме съема припуска должен компенсироваться и износ бруска, который на протяжении цикла обработки заготовки изменяется. Поэтому и подача должна быть переменной, что значительно усложняет конструкцию станка.

Наиболее важной особенностью процесса хонингования является его цикличность, влияющая на окончательные результаты обработки и ее протекание. Существенным фактором, определяющим цикличность, является исходная шероховатость обрабатываемой поверхности. Так, в начале обработки осуществляется интенсивный съем металла, сопровождаемый интенсивным износом брусков. При этом в результате хрупкого объемного разрушения и удаления зерен из связки происходит поддержание режущей способности брусков (их самозатачивание). С уменьшением шероховатости обрабатываемой поверхности процесс самозатачивания брусков уменьшается, их поверхность сглаживается, что приводит к резкому снижению интенсивности съема металла. Первоначальная режущая способности брусков высокая интенсивность резания восстанавливаются в начале обработки следующей заготовки с исходной шероховатостью поверхности. Поэтому целесообразно выбирать наименьшее время хонингования.

Поддержание высокой режущей способности абразивных брусков можно также обеспечивать за счет рационального соотношения окружной и возвратно- поступательной скоростей хонингования или изменения давления.

Увеличение давления бруска приводит к повышению его износа, а также интенсивности резания. Одновременное увеличение давления бруска и его твердости позволяет значительно повысить интенсивность резания и удельную производительность.

Обработка хонннгованием производится как на горизонтальных, так и на вертикальных хонинговальных станках, имеющих одно- и многошпиндельные наладки.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *