WikiDer > Хонингование (металлообработка)

Honing (metalworking)
Поверхность отточенной заготовки

Хонингование является абразивная обработка процесс, который производит прецизионная поверхность на металл заготовку, протерев абразивный шлифовальный камень или шлифовальный круг напротив него по контролируемой траектории. Хонингование в основном используется для улучшения геометрической формы поверхности, но также может улучшить чистота поверхности.

Типичное применение - отделка цилиндры за двигатель внутреннего сгорания, воздушный подшипник шпиндели и шестерни. Есть много типов хонингов, но все они состоят из одного или нескольких абразивных камней, которые удерживаются под давление против поверхности, над которой они работают.

Что касается заточки ножей, хонинговальная сталь не затачивает и не затачивает ножи, а просто выравнивает металл по краю лезвия.[нужна цитата]

Другие аналогичные процессы притирка и суперфиниш.

Хонинговальные камни

Суперабразивы и хонинговальная головка для цилиндров
Хонинговальные инструменты

Для хонингования используется специальный инструмент, называемый точильный камень или отточить, чтобы добиться точной поверхности. Хон состоит из абразивных зерен, скрепленных клеем. Как правило, хонинговальные зерна имеют неправильную форму и имеют диаметр от 10 до 50 микрометров (от 300 до 1500 мкм). сетка). Меньшие размеры зерна обеспечивают более гладкую поверхность заготовки.

Хонинговальный камень во многом похож на шлифовальный круг, но, как правило, хонинговальный брус больше рыхлый, чтобы они соответствовали форме заготовки по мере износа. Чтобы уменьшить их ломкость, хонинговальные камни можно обрабатывать воском или серой для увеличения срока службы; воск обычно предпочтительнее по экологическим причинам.[1]

Для создания хонинговального камня можно использовать любой абразивный материал, но чаще всего используются корунд, Карбид кремния, кубический нитрид бора, и алмаз. Выбор абразивного материала обычно определяется характеристиками материала заготовки. В большинстве случаев приемлемы корунд или карбид кремния, но очень твердые материалы заготовок необходимо отшлифовать с помощью суперабразивов.[1]

Хонингование обычно поворачивается в отверстии при перемещении внутрь и наружу. Специальный смазочно-охлаждающие жидкости используются для обеспечения плавного резания и удаления истертого материала. Машины могут быть переносными, простыми ручными станками или полностью автоматическими с измерение в зависимости от приложения.

Современные достижения в области абразивных материалов сделали возможным удаление гораздо большего количества материала, чем это было возможно ранее. Это вытеснило шлифование во многих областях, где возможна «сквозная обработка». Внешние хонинговальные кольца выполняют на валах ту же функцию.

Механика процесса

Поскольку хонинговальные бруски похожи на шлифовальные круги, возникает соблазн думать о хонинговании как о форме удаления небольшого припуска. шлифование. Вместо этого лучше думать об этом как о процессе шлифования с самовыравниванием.[2]

При шлифовании круг следует простым путем. Например, при врезном шлифовании вала круг движется по направлению к оси детали, шлифует ее, а затем выходит обратно. Поскольку каждый срез круга многократно контактирует с одним и тем же срезом заготовки, любые неточности геометрической формы шлифовального круга будут перенесены на деталь. Следовательно, точность геометрии готовой заготовки ограничивается точностью правочного устройства. По мере износа шлифовального круга точность становится еще хуже, поэтому необходимо периодически проводить правку, чтобы изменить его форму.

Ограничение геометрической точности преодолевается при хонинговании, поскольку хонинговальный камень следует сложной траектории. Например, при хонинговании отверстия камень движется одновременно по двум траекториям. Камни прижимаются радиально наружу, чтобы увеличить отверстие, при этом они одновременно колеблются в осевом направлении. Из-за колебаний каждый срез хонинговальных брусков касается большой площади заготовки. Следовательно, дефекты профиля хонинговального бруска не могут перейти в отверстие. Вместо этого и отверстие, и хонинговальные бруски соответствуют средней форме движения хонинговальных брусков, которая в случае хонингования отверстий представляет собой цилиндр. Этот эффект усреднения наблюдается во всех процессах хонингования; и заготовка, и камни разрушаются до тех пор, пока не станут соответствовать средней форме режущей поверхности камней. Поскольку хонинговальные бруски имеют тенденцию к эрозии, приобретая желаемую геометрическую форму, нет необходимости их чистить. В результате эффекта усреднения точность отточенного компонента часто превышает точность станка, который его создал.

Траектория камня - это не единственное отличие шлифовальных станков от хонинговальных, они также отличаются жесткостью конструкции. Хонинговальные станки гораздо более податливы, чем шлифовальные. Целью шлифования является достижение жестких допусков по размеру. Для этого шлифовальный круг необходимо переместить в точное положение по отношению к заготовке. Следовательно, шлифовальный станок должен быть очень жестким, а его оси должны двигаться с очень высокой точностью.

Хонинговальный станок относительно точен и совершенен. Вместо того, чтобы полагаться на точность станка, он полагается на эффект усреднения между камнем и заготовкой. Соответствие требованиям к хонинговальному станку необходимо для достижения эффекта усреднения. Это приводит к очевидной разнице между двумя машинами: в шлифовальной машине камень жестко прикреплен к суппорту, а при хонинговании камень приводится в действие пневматическим или гидравлическим давлением.

Заготовки высокой точности обычно шлифуются, а затем хонинговываются. Шлифовка определяет размер, а хонингование улучшает форму.

Разница между хонингованием и шлифованием всегда одинакова. Некоторые шлифовальные станки имеют сложные движения и самонастраивающиеся, а некоторые хонинговальные станки оснащены технологическим замером для контроля размера. Многие операции шлифования с сквозной подачей полагаются на тот же эффект усреднения, что и хонингование.

Хонинговальные конфигурации

Плоский хонинговальный станок

Экономика

Поскольку хонингование - это высокоточный процесс, он также относительно дорог. Поэтому он используется только в компонентах, требующих высочайшего уровня точности. Обычно это последняя производственная операция перед отправкой детали заказчику. Габаритные размеры объекта устанавливаются предшествующими операциями, последняя из которых обычно шлифовка. Затем деталь оттачивается для улучшения таких характеристик формы, как округлость, плоскостность, цилиндричность или сферичность.[3]

Рабочие преимущества хонингованных поверхностей

Поскольку хонингование - относительно дорогой производственный процесс, он может быть экономически оправдан только в тех случаях, когда требуется очень высокая точность формы. Улучшенная форма после хонингования может привести к более тихой работе или более высокой точности детали.[3]

Гибкий инструмент для хонингования обеспечивает относительно недорогой процесс хонингования. Этот инструмент обеспечивает контролируемое состояние поверхности, недостижимое никаким другим методом. Он включает в себя отделку, геометрию и металлургическую структуру. Получается высокопроцентное плато без резаного, рваного и гнутого металла. Гибкий хонинговальный инструмент - это упругий и гибкий хонинговальный инструмент с мягким режущим действием. Каждая из абразивных шариков имеет независимую подвеску, которая обеспечивает самоцентрирование, самоцентрирование инструмента по отверстию и самокомпенсацию износа.[нужна цитата]

Кросс-штриховка

Схема «штриховки» используется для удержания масла или смазки, чтобы гарантировать надлежащую смазку и кольцевое уплотнение поршней в цилиндрах. Гладкая стеклянная стенка цилиндра может вызвать задиры поршневых колец и цилиндров. На тормозных дисках и маховиках используется схема «штриховка».

Финиш плато

Финишная обработка плато характеризуется удалением «пиков» в металле, при этом перекрестная штриховка остается нетронутой для удержания масла.[нужна цитата] Платформенная отделка увеличивает опорную поверхность отделки и не требует, чтобы поршень или кольцо «врезались» в стенки цилиндра.

Спецификация хонингования плато:[нужна цитата]

  1. Rz .... 3–6 мкм,
  2. Rpk .... ≤0,3 мкм,
  3. Rk ..... 0,3–1,5 мкм,
  4. Rvk .... 0,8–2,0 мкм.

Смотрите также

Примечания

  1. ^ а б Schibisch, Dirk M .; Фридрих, Уве (2002). Технология суперфиниширования. Германия: Verlag Moderne Industrie. С. 53–58.
  2. ^ Кинг, Роберт С .; Хан, Роберт (1986). Справочник по современной шлифовальной технике. Нью-Йорк: Чепмен и Холл. С. 301–336. ISBN 0-412-01081-X.
  3. ^ а б Свигерт младший, Артур М. (1940). История суперфиниша. Анн-Арбор, Мичиган: The Ann Arbor Press. С. 575–594. OCLC 568009.