Алмазне хонингование є прогресивним процесом сучасного великосерійного і масового виробництва. Висока розмірна стійкість алмазних брусків, значне зниження температур і зусиль різання в порівнянні зі звичайними абразивним хонингованием, дозволили автоматизувати процеси обробки, застосувати активний контроль, підвищити точність і продуктивність обробки, а найголовніше - збільшити довговічність відповідальних деталей машин і механізмів.
Алмазне хонингование застосовується при обробці блоків циліндрів, гільз і втулок автомобільних, тракторних, мотоциклетних і суднових двигунів, циліндрів компресорів, насосів, деталей верстатів, холодильників, шатунів, шестерень і ін.
При хонинговании поєднуються обертальний і зворотно-поступальний руху інструменту, завдяки чому створюється характерна сітка, як наслідок переміщення алмазних зерен по гвинтовій лінії. Поєднання рухів дає можливість ефективно виправляти відхилення від правильної геометричної форми отворів (конусність, овальність, корсетні, бочкообразность).
До переваг процесу слід віднести також і те, що хонингование збільшує термін служби тертьових пар у порівнянні з іншими методами остаточної обробки. Стійкість хонінговано поверхонь на 25% вище, ніж оброблених іншими методами.
При хонинговании інструмент і деталь Самоустановлювальні, що забезпечує високу точність оброблюваних отворів. При цьому також відпадає необхідність правки інструменту, а припуски можуть бути зведені до мінімуму.
Вибір характеристик алмазних хонинговальних брусків.
Характеристики алмазних хонинговальних брусків вибирають в залежності від виду оброблюваного матеріалу, вимог до точності і чистоти обробки, припуску на обробку, а також з урахуванням продуктивності і собівартості процесу хонінгування.
Бруски, як правило, складаються з корпусу і закріпленого на ньому алмазоносного шару. Основними характеристиками абх є:
- розміри бруска (довжина, ширина, товщина);
- марка зв'язки (М- металева, В- органічна)
- марка і зернистість алмазу (АС - алмаз синтетичний і цифра- міцність)
- концентрація алмазу в алмазоносном шарі (%)
Наприклад: абх 125х12х5 АС32 160/125 100% М2-01
Як правило, перед хонингованием необхідно провести підготовку (шліфування) поверхні брусків в зборі з хонинговальной головкою, усунувши криволінійність (прогин) поверхні алмазного шару брусків.
Відсутність стріли прогину бруска по довжині значно скорочує час на підготовку хонинговальной головки, дозволяючи знизити витрати на допоміжні операції хонингования.
Властивості зв'язок робочого шару абх
Основні вимоги до зв'язкам для хонингования наступні: надійне закріплення алмазного зерна, обмеження максимальної сили різання на зерні внаслідок мікровикрашіванія, освіти простору для розміщення і виходу стружки; мінімальне зовнішнє тертя; хороша теплопровідність.
Вибір марки зв'язки залежить від оброблюваного матеріалу, вимог до якості обробленої поверхні, продуктивності процесу хонінгування, а також умов хонингования, застосування МОР (охолоджувальна рідина).
Зв'язка М2-01 - хонингование чавунів, сталей, твердих сплавів;
Зв'язка М5-01 - хонингование загартованих легованих сталей;
Зв'язка М5-04 - хонингование сталей і чавунів;
Зв'язка М5-05 - хонингование виробів з легованих сталей;
Зв'язка М5-06 - хонингование сірих і легованих чавунів;
В2-04 - чистове хонингование деталей дизельних двигунів.
Концентрація і зернистість алмазного порошку.
Залежно від виду хонингования, оброблюваного матеріалу, вимог до якості оброблюваної поверхні і припуску на обробку вибирають концентрацію, марку алмазного порошку і зернистість порошку.
Чим вище розмір алмазного порошку (зернистість), тим вище параметри шорсткості і продуктивність. При зніманні великих припусків застосовується алмазний порошок великої фракції і меншою концентрації, а для отримання високої чистоти оброблюваної поверхні - застосовується алмазний порошок дрібної фракції і великої концентрації.
Вибір режимів хонингования.
Призначення режимів хонингования полягає у виборі тиску, з яким бруски притискаються до оброблюваної деталі (Р, кгс / см²), швидкості зворотно-поступального переміщення хона уздовж осі шпинделя (V1, м / хв) і окружної швидкості хона (V, м / хв) .
Швидкість зворотно-поступального руху хонинговальной головки на попередніх операціях для забезпечення максимальної продуктивності вибирають максимально можливої. На чистових операціях хонингования швидкість хона V1 повинна бути на 20-50% менше, ніж при попередніх. Швидкість обертання хонинговальной головки V вибирають виходячи зі співвідношення V / V1 = 2-4 при хонинговании стали і V / V1 = 3-5 при хонинговании чавуну.
Продуктивність хонингования зі збільшенням швидкості V1 підвищується. Зі збільшенням окружної швидкості хона V продуктивність спочатку підвищується, а потім, при досягненні деякого критичного значення, знижується. Продуктивність хонингования інтенсивно зростає зі збільшенням питомої тиску брусків на оброблювану поверхню. Однак для кожної характеристики алмазних брусків існує граничний тиск, вище якого відбувається засолювання брусків. На попередніх операціях питомий тиск знаходиться в межах Р = 10-14 кгс / см². Для зниження шорсткості поверхні слід приймати менші питомі тиску брусків 3-8 кгс / см².
Застосування мастильно-охолоджуючих рідин (МОР) дозволяє інтенсифікувати процес хонингования, підвищити стійкість алмазних брусків, а також підвищити якість оброблюваної поверхні.
При алмазному хонинговании потрібне інтенсивне охолодження в кількості до 20 л / хв, в залежності від розмірів оброблюваного отвору.
Основними функціями МОР при хонинговании є:
- зменшення тертя (змазування);
- видалення продуктів обробки з робочої зони (змивання).
У більшості випадків кращих результатів при хонинговании стали і чавуну досягають при застосуванні в якості МОР гасу з додаванням масел, скипидару, олеїнової кислоти. Однак гас пожежонебезпечний, його в даний час замінюють на МОР, що містить поверхнево-активні речовини та інгібітори корозії, такі як:
- слабоконцентрірованних (1-3%) водні розчини солей неорганічних кислот (кальцинованої соди, хлористого натрію, хлористого кальцію, тринатрійфосфату, бури, нітрату натрію) і органічних поверхнево-активних речовин ПАР (ТЕА, етиленгліколю) з добавками інгібіторів корозії (нітрату натрію).
Рекомендується МОР підводити з двох сторін (знизу і зверху). Це особливо важливо при обробці отворів малих діаметрів, де зазор між корпусом хонинговальной головки і стінками отворів невеликий.
При недостатньому охолодженні, збільшується тертя і відбувається нагрів деталі і головки, а також засолюванні алмазних брусків, що негативно позначається на ріжучої здатності.
Експлуатація алмазних хонинговальних брусків.
Технологічну підготовку алмазного хонингования починають з точною розмірної установки і кріплення алмазних брусків на сталеві державки (колодки).
Внаслідок високої зносостійкості металевих зв'язок бруски дуже повільно прірабативаются в процесі хонингования. Під час їх підробітки на деталях різко знижується точність хонингования і продуктивність обробки. Тому при установці і кріпленні брусків дуже важливо запобігти різновисотних брусків в одному комплекті.
Необхідно, щоб їх ріжучі поверхні при складанні в хонинговальной голівці розташовувалися на одному колі. Для цього Хонинговальна головку в зборі шліфують на круглошліфувальні верстати абразивним кругом.
Підготовленими до роботи вважають такі бруски, поверхня контакту з оброблюваним отвором яких становить не менше 60% всієї номінальної їх ріжучої поверхні і забезпечується повний контакт по всій довжині.
Алмазні бруски до металевих колодкам кріплять, як правило, шляхом припаювання (припій ПОС61 або ПОС40). В окремих випадках їх приклеюють до колодок клеєм (епоксидний клей).
Хонінгувальні бруски рухомо закріплюються в пазах хонинговальной головки, в результаті чого інструмент і деталь Самоустановлювальні, що забезпечує високу точність оброблюваних отворів. При цьому відпадає необхідність правки інструменту, а припуски можуть бути зведені до мінімуму. Однак в деяких випадках ріжуча здатність брусків з плином зволікає в результаті засолювання (налипання продуктів обробки) різко знижується, і відбувається задирание оброблюваної поверхні. Щоб швидко відновити її, рекомендується періодично змінювати напрямок обертання головки (реверсування).