Вопрос 53. Методы обработки отверстий: хонингование. Станки и инструмент.

Хонингование — процесс тонкой и точной обработки поверхностей с помощью абразивных или алмазных брусков, закрепленных на внешней или внутренней поверхности хонинговальной головки (хона). В результате совмещения вращательного и возвратно-поступательного движении головки и разжатия ее брусков (при обработке внутренних поверхностей) или сжатия (при обработке наружных поверхностей) происходит обжатие металла, и на обработанной поверхности остаются следы обработки (штрихи, царапины).

Хонингование осуществляется мелкозернистыми брусками, закрепляемыми в головке (хоне), которая одновременно с вращением осуществляет возвратно-поступательное перемещение вдоль обрабатываемого отверстия. Хонингованием можно исправить отклонение формы, овальность, конусность и другие погрешности предыдущей обработки, если общий припуск не превышает 0,2 мм. Отклоне­ние расположения оси отверстия обычно не исправляется.

  Хонингование повышает точность обраба­тываемого отверстия, и качество поверхност­ного слоя заготовок из стали, чугуна и цвет­ных металлов. Его обычно используют для обработки отверстий (диаметром 6... 1500 мм). При хонинговании необ­ходимо сохранять положение оси обрабаты­ваемого отверстия, полученного на предшест­вующей операции.

Чтобы устранить движение режущих зе­рен хонинговальных брусков по пройденной ранее траектории (попадания абразивных зе­рен в прежние риски), брускам задается «пере­крытие» (сдвиг в окружном направлении бру­ска в конце Двойного хода относительно его положения в начале хода).

В процессе хонингования бруски могут снимать припуск до 1,0 мм и более на диаметр. При этом удаляются гребешки микронеровностей и основной металл. Обычно припуск колеблется в пределах 0,15 мм.

Процесс хонингования сопровождается обильной подачей СОЖ в зону резания, обеспечивает удаление продуктов износа из-под брусков и с обра­батываемой поверхности, улучшает условия микрорезания металла абразив­ными зернами.

Площадь контакта хонинговальных брусков с обрабатываемой поверх­ностью и количество одновременно работающих зерен зависят от количест­ва, размеров и зернистости брусков и, в определенной степени, от удельного давления (или радиальной подачи). При хонинговании в резании участвуют в 100-2000 раз больше контактных зерен, но скорость резания в 50-120 раз и давление инструмента на обрабатываемую поверхность в 6-10 раз меньше, чем при шлифовании. Окружная скорость резания при хонинговании со­ставляет обычно 20...80 м/мин, возвратно-поступательная – 2,0...30 м/мин, давление брусков 0,2... 1,4 МПа.

При хонинговании режущий инструмент работает в режиме полного самозатачивания. Характер затупления и самозатачивания протекает иначе, чем при шлифовании, где по мере затупления круга увеличивается удельное давление резания, вызывающее выкрашивание затупившихся абра­зивных зерен. По мере затупления брусков удельные давления уменьшаются, и для восстановления режущих свойств необходимо, чтобы бруски возобно­вили работу по шероховатой поверхности, которая выполняет роль правящего инструмента. Рабочий цикл протекает автоматически (самонастраиванием). В начале, работая по шероховатой поверх­ности, инструмент самозатачивается, под влиянием больших удельных давлений резания съем быстро нарастает до мак­симума, затем, по мере срезания гребеш­ков, шероховатостей и увеличения опор­ной поверхности, уменьшается удельное давление и бруски затупляются, что со­ответствует затуханию съема металла. На этом этапе выхаживания заканчивается процесс хонингования.

При хонинговании и притирке (доводке) радиальная сила резания из­меняется в зависимости от формы микро - и макронеровностей обрабаты­ваемой поверхности. В связи с тем, что радиальная подача абразивного бру­ска осуществляется с относительно жестким поджимом, то на выступах об­рабатываемой поверхности сила резания возрастает и соответственно увеличивается съем металла.

Хонинговальную головку рекомендуется применять с четным числом диа­метрально расположенных брусков: 2, 4, 6, 8 и т. д. Нечетное число брусков целесообразно лишь при обработке прерывистых поверхностей, например, от­верстий со шпоночной канавкой. Число брусков в головке выбирают макси­мально возможное, что повышает эффективность рабочего процесса.

Процесс хонингования характеризуется:

высокой производительностью обработки (в некоторых случаях пре­восходит производительность шлифования или тонкого растачивания);

точностью обработки, мало зависящей от точности станка, так как ра­диальные составляющие силы резания взаимно уравновешиваются;

низкой температурой в зоне резания (благодаря чему на деталях с пе­ременными сечениями стенок отсутствует их деформация от нагрева);

относительной простотой регулирования работы хонинговальной го­ловки;

возможностью достигнуть 4-5 квалитетов точности и значения пара­метра шероховатости R_a = 0,8...0,1 мкм.