Алмазные бруски для хонингования цилиндров (2 видео)

ГОСТ 25594-83*
_______________________
* Обозначение стандарта.
Измененная редакция, Изм. N 3.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

БРУСКИ АЛМАЗНЫЕ ХОНИНГОВАЛЬНЫЕ

Diamond honing sticks. Specifications

Срок действия с 01.01.84
до 01.01.94**
_______________________________
** Ограничение срока действия снято
по протоколу N 3-93 Межгосударственного Совета
по стандартизации, метрологии и сертификации
(ИУС N 5/6, 1993 год). —
Примечание изготовителя базы данных.

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством станкостроительной и инструментальной промышленности

В.Г.Сафронов, канд. техн. наук; Р.Ф.Кохан, канд. техн. наук; А.Е.Горбунов, канд. техн. наук; Ю.С.Сире, канд. техн. наук; Л.В.Бейлина, канд. техн. наук; Л.И.Кашкина

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 18.01.83 N 220

6. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

7. ПЕРЕИЗДАНИЕ (февраль 1989 г.) с Изменениями N 1, 2, утвержденными в марте 1987 г., июне 1988 г. (ИУС 6-87, 9-88)

8. Проверен в 1988 г. Срок действия продлен до 01.01.94 (Постановление Госстандарта СССР от 16.06.88 N 1840)

ВНЕСЕНО Изменение N 3, утвержденное и введенное в действие Постановлением Госстандарта СССР от 15.03.91 N 266 с 01.01.92

Изменение N 3 внесено изготовителем базы данных по тексту ИУС N 6, 1991 год

Настоящий стандарт распространяется на алмазные хонинговальные бруски на металлической связке, предназначенные для хонингования внутренних поверхностей деталей, изготовляемые для нужд народного хозяйства и экспорта. Требования настоящего стандарта в части разд.1, 2, 4, 5 и п.3.4 являются обязательными, другие требования — рекомендуемыми.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

Содержание

1. ОСНОВНЫЕ РАЗМЕРЫ
Инструмент для хонингования в виде оправки – изучаем свойства брусков
1 Особенности процесса хонингования
2 Хонинговальные бруски для оправки
3 Характеристики инструмента и их влияние на работу
4 Производство брусков для хонингования
5 А если отверстие некруглой формы?
6 Подбираем правильные бруски для работы
АЛМАЗНОЕ ХОНИНГОВАНИЕ
📺 Видео

Видео:АЛМАЗНЫЙ БРУСОК, ХОН, ВОССТАНАВЛИВАЕМ АБРАЗИВНОСТЬСкачать

1. ОСНОВНЫЕ РАЗМЕРЫ

1.1. Размеры брусков должны соответствовать указанным на чертеже и в табл.1.

Видео:Инструмент для хонингования цилиндровСкачать

Инструмент для хонингования в виде оправки – изучаем свойства брусков

Если вы собираетесь заняться расточкой цилиндрических деталей или доводкой элементов подшипников, тогда вам нужно овладеть инструментом для хонингования в виде оправки. Попробуем разобраться со всеми вопросами в этой статье.

Видео:Металлические(11$/шт) и "металполимерные" алмазные бруски для хонинговки, отличия в износостойкостиСкачать

1 Особенности процесса хонингования

Прежде чем разговаривать о хонах, следует уточнить, что собой представляет сам процесс. Это один из видов абразивной обработки материалов с помощью специальных хонинговальных головок. Особенность такой операции в совмещении вращательных и возвратно-поступательных движений инструмента, поверхность перед этим обильно покрывается смазочно-охлаждающей жидкостью. В результате получается улучшить геометрию внешних граней детали и ее текстуру.

Этим способом обрабатывают отверстия различных деталей. Хонингование незаменимо в автомобиле- и судостроении, во время ремонта различной техники. Очень часто этой операции подвергаются отверстия поршневой и кривошипной головок шатунов, блоков цилиндров двигателя, гильз, шестерен и т. д. Также хонингование нашло свое применение и при обработке плоскостей. Таким способом легко изменить геометрию изделия, улучшить смазывание пар трения. Качество и точность обработки зависят от ряда факторов, в том числе и вида режущего инструмента, а также заданных режимов.

Оправки для хонингования выглядят по-разному, и как щупальца с закрепленными на «пальцах» брусками, и как трубка с прорезями для фиксации абразивных колодок. Такой инструмент отличается гибкостью геометрии, поэтому часто применяется для обработки отверстий неправильной формы.

Видео:Хонинговальные бруски металлполимерная связка 40/28 алмаз зерноСкачать

2 Хонинговальные бруски для оправки

Хонингование производят специальными абразивными брусками, которые делятся на квадратные (БКв) и плоские (БП). Еще отличается материал, из которого они сделаны, и их геометрические параметры. Длина обычно варьируется в пределах от 1,5 до 20 см, высота и ширина составляют 2–80 мм. Среди абразивных материалов прекрасно себя зарекомендовали эльбор, белый электрокорунд, марки 63С и 64С зеленого карбида кремния и алмаз. Последний имеет превосходную режущую способность и износостойкость. Если сравнивать алмазные бруски и элементы из карбида кремния, то линейный износ первых меньше в целых 150 раз, стойкость больше минимум в 50 раз, а иногда и в 200. Благодаря таким свойствам значительно сокращается время на смену и наладку режущего инструмента и появляется возможность полностью автоматизировать процесс.

Качество и свойства брусков для оправки во многом зависят от вида связки. В основном используется керамическая. Ей свойственны пористость и хрупкость, благодаря которым обеспечивается самозатачивание инструмента. Однако она имеет и отрицательные стороны. Так, из-за повышенной хрупкости на кромках брусков появляются сколы. А образовавшиеся осколки попадают между соприкасающимися поверхностями и царапают обрабатываемую деталь. Плюс ко всему негативное влияние имеет и неравномерная твердость, способствующая налипанию металла и, как следствие, царапинам. А вот пористость делает отвод отработанного материала более эффективным.

Читайте также: Рабочий цилиндр сцепления газон некст схема

Еще существуют и алмазные бруски на органических связках, отличающихся эластичностью. Такой инструмент используется для окончательной обработки. Высокая упругость органических связок способствует уменьшению глубины проникновения абразивных частиц в металл, и хонингование происходит в режиме трение-выглаживание. Такой рабочий инструмент нашел широкое применение для плосковершинного хонингования, когда обработка происходит в два этапа. Сначала идет черновая с применение брусков на металлической связке, а в завершение – чистовая эластичными изделиями.

Относительно недавно появились крупнозернистые бруски для оправки с бакелитовой связкой. К их достоинствам нужно отнести отличную эластичность и прочность на изгиб. Благодаря этим характеристикам количество сколов сводится к минимуму. Толщина снимаемого слоя напрямую зависит от зернистости. При увеличении размера абразива вдвое этот слой увеличивается на 25%. Шероховатость, напротив, становится ниже с уменьшением зерна.

Видео:Веневские алмазные бруски на медно-оловянной связке, MS-1. Обзор под микроскопом.Скачать

3 Характеристики инструмента и их влияние на работу

Главными параметрами брусков для хонингования считаются их твердость и зернистость. Выпускаются изделия зернистостью от М6 и М7. Но по особому заказу могут быть изготовлены и более грубые М20–25 либо, наоборот, мелкозернистые М1–5. Чем больше размер абразива, тем меньше времени потребуется для снятия слоя металла, но и шероховатость обработанной поверхности возрастет.

Твердость инструмента влияет на его износостойкость и склонность к самозатачиванию. А увеличение этого параметра способствует снижению пористости. В результате ухудшаются условия для вывода стружки, что способствует нежелательному налипанию металла. Эта характеристика подбирается в зависимости от качества и свойств обрабатываемого материала. Чем больше твердость рабочего инструмента, тем большее давление можно прикладывать во время обработки. Для финишной стадии хонингования обычно берутся более эластичные инструменты.

Играет роль и шероховатость обрабатываемой поверхности: чем она меньше, тем ниже должна быть твердость рабочего материала.

Еще выбор твердости бруска зависит от геометрических размеров отверстий. Рабочий инструмент должен быть тем тверже, чем меньше будет отношение длины отверстия к его диаметру. Играет роль и ширина режущего инструмента. С более узкими брусками намного проще работать, но они должны отличаться и повышенной твердостью.

Видео:АЛМАЗНЫЕ БРУСКИ как и какие выбрать бруски для заточки ножаСкачать

4 Производство брусков для хонингования

Изготавливают эти элементы методом прессования. С помощью дополнительных операций можно регулировать хрупкость изделия. Так, пропитав брусок на керамической основе бакелитом, можно снизить его хрупкость и увеличить твердость. Делается пропитка следующим образом. В емкости готовится смесь из бакелитового лака и водного растворителя. В нее погружаются изделия на полчаса. После чего идет сушка в два этапа, первые 7–14 часов на открытом воздухе, а затем бруски помещают в специальный сушильный шкаф. В нем они высушиваются при температуре около 80 °C не менее 6 часов.

Далее идет стадия ступенчатого нагрева. Для этого понадобится специальный термостат для бакелизации. В него погружают обрабатываемые элементы, а температура поднимается каждый час. Сначала она находится в пределах 100–130 °C, затем 130–160 °C, последняя стадия длится 90 минут при температуре 180 °C. Финальная операция – естественное охлаждение на воздухе.

В некоторых случаях необходимо снизить твердость брусков для оправки. Чтобы достигнуть такого эффекта готовят раствор едкого натра, доводят его до кипения и помещают в него бруски. Время выдержки находится в пределах от 30 до 120 минут. Затем изделия достают и помещают на 1 час в кипящую очищенную воду. А чтобы полностью нейтрализовать щелочь, рабочий инструмент промывают под проточной водой, опускают на полчаса в емкость с раствором соляной кислоты (5% концентрации). Напоследок изделие еще раз помещают под струю чистой воды и сушат.

Если речь идет о брусках с бакелитовой связкой, то в этом случае снизить твердость можно прокипятив режущий инструмент в 3% растворе кальцинированной соды. Не забудьте после этого промыть изделие в течение часа сначала в горячей, а затем холодной воде.

Видео:Алмазный брусок СССРСкачать

5 А если отверстие некруглой формы?

Теперь поговорим об особенных хонах, инструментах для обработки некруглых отверстий. Состоят они из корпуса, в котором предусмотрен канал для подвода пневмосреды, колодок, абразивных брусков, пневматической камеры, двух муфт (подвижной и неподвижной). Как только инструмент приводится в рабочее положение, через специальный канал в корпусе подается сжатый воздух прямо в пневмокамеру. Это способствует прижиму всех рабочих элементов к обрабатываемой поверхности. Причем они прижимаются равномерно абсолютно по всей плоскости, независимо от геометрии поверхности.

Читайте также: Давление в цилиндре двигателя может достигать

Во время обработки колодки двигаются и поворачиваются на необходимый угол благодаря пазам в муфте. А регулируя давление сжатого воздуха, можно контролировать силу прижатия брусков оправки. Этот инструмент фиксируется к полому шпинделю станка, а последний обеспечивает возвратно-поступательные движения. Следует обратить внимание и на самоцентрирующиеся гибкие хонинговальные щетки. В этом случае валики крепятся к специальным гибким нитям, таким образом, инструмент полностью повторяет контур поверхности. Благодаря этому появляется возможность обрабатывать даже ломаные края.

Видео:Хонинговальные бруски АБХ 80/63, 40/28, 28/20 "шоколадка" по 3,5$/шт.Скачать

6 Подбираем правильные бруски для работы

Размер и качество рабочего инструмента зависят от параметров обрабатываемого отверстия. Суммарная ширина комплекта брусков для оправки зависит от длины окружности и колеблется в пределах от 0,15–0,35 этой величины. Если используются широкие элементы, то в них специально прорезают продольные пазы. С их помощью обеспечивается хороший подвод смазочной жидкости и лучше вымываются все отходы.

Если обрабатывается чугунная поверхность, то необходимо приобретать брусок для оправки с 50 или 75% концентрацией. Для стали эта характеристика возрастает и достигает 100%. А работая со стальными закаленными элементами, иногда приходится использовать и бруски с алмазной концентрацией 150%. Различается и материал брусков в зависимости от обрабатываемого металла. Для цветных металлов и чугуна отлично подойдет карбид кремния, а вот сталь поддается обработке электрокорундом.

В некоторых случаях совмещают несколько типов, например, для чистовой обработки берут изделие из белого электрокорунда, а для черновой из зеленого карбида. Мягкие металлы, вроде меди и алюминия, обрабатываются и более эластичными инструментами, так как применение твердых брусков может вызвать налипание металла основы, что приведет к царапинам, рискам и иным нежелательным дефектам.

Видео:Зачем на стенках цилиндров нового двигателя наносят царапины. Хонингование, что этоСкачать

АЛМАЗНОЕ ХОНИНГОВАНИЕ

Алмазное хонингование является прогрессивным процессом современного крупносерийного и массового производства. Высокая размерная стойкость алмазных брусков, значительное снижение температур и усилий резания по сравнению с обычными абразивным хонингованием, позволили автоматизировать процессы обработки, применить активный контроль, повысить точность и производительность обработки, а самое главное — увеличить долговечность ответственных деталей машин и механизмов.

Алмазное хонингование применяется при обработке блоков цилиндров, гильз и втулок автомобильных, тракторных, мотоциклетных и судовых двигателей, цилиндров компрессоров, насосов, деталей станков, холодильников, шатунов, шестерен и др.

При хонинговании совмещаются вращательное и возвратно-поступательное движения инструмента, благодаря чему создается характерная сетка, как следствие перемещения алмазных зерен по винтовой линии. Совмещение движений дает возможность эффективно исправлять отклонения от правильной геометрической формы отверстий (конусность, овальность, корсетность, бочкообразность).

К преимуществам процесса следует отнести также и то, что хонингование увеличивает срок службы трущихся пар по сравнению с другими методами окончательной обработки. Стойкость хонингованных поверхностей на 25% выше, чем обработанных другими методами.

При хонинговании инструмент и деталь самоустанавливаются, что обеспечивает высокую точность обрабатываемых отверстий. При этом также отпадает необходимость правки инструмента, а припуски могут быть сведены до минимума.

Выбор характеристик алмазных хонинговальных брусков.

Характеристики алмазных хонинговальных брусков выбирают в зависимости от вида обрабатываемого материала, требований к точности и чистоте обработки, припуска на обработку, а также с учетом производительности и себестоимости процесса хонингования.

Бруски, как правило, состоят из корпуса и закрепленного на нем алмазоносного слоя. Основными характеристиками АБХ являются:

— размеры бруска (длина, ширина, толщина);

— марка связки (М- металлическая, В- органическая)

— марка и зернистость алмаза (АС — алмаз синтетический и цифра- прочность)

— концентрация алмаза в алмазоносном слое (%)

Например: АБХ 125х12х5 АС32 160/125 100% М2-01

Как правило, перед хонингованием необходимо произвести подготовку (шлифовку) поверхности брусков в сборе с хонинговальной головкой, устранив криволинейность (прогиб) поверхности алмазного слоя брусков.

Отсутствие стрелы прогиба бруска по длине значительно сокращает время на подготовку хонинговальной головки, позволяя снизить затраты на вспомогательные операции хонингования.

Свойства связок рабочего слоя АБХ

Основные требования к связкам для хонингования следующие: надежное закрепление алмазного зерна, ограничения максимальной силы резания на зерне вследствие микровыкрашивания, образования пространства для размещения и выхода стружки; минимальное внешнее трение; хорошая теплопроводность.

Выбор марки связки зависит от обрабатываемого материала, требований к качеству обработанной поверхности, производительности процесса хонингования, а также условий хонингования, применение СОЖ (охладительная жидкость).

Связка М2-01 — хонингование чугунов, сталей, твердых сплавов;

Читайте также: Что такое рабочий объем цилиндра кратко

Связка М5-01 — хонингование закаленных легированных сталей;

Связка М5-04 — хонингование сталей и чугунов;

Связка М5-05 — хонингование изделий из легированных сталей;

Связка М5-06 — хонингование серых и легированных чугунов;

В2-04 — Чистовое хонингование деталей дизельных двигателей.

Концентрация и зернистость алмазного порошка.

В зависимости от вида хонингования, обрабатываемого материала, требований к качеству обрабатываемой поверхности и припуска на обработку выбирают концентрацию, марку алмазного порошка и зернистость порошка.

Чем выше размер алмазного порошка (зернистость), тем выше параметры шероховатости и производительность. При съеме больших припусков применяется алмазный порошок крупной фракции и меньшей концентрации, а для получения высокой чистоты обрабатываемой поверхности — применяется алмазный порошок мелкой фракции и большой концентрации.

Выбор режимов хонингования.

Назначение режимов хонингования состоит в выборе давления, с которым бруски прижимаются к обрабатываемой детали (Р,кгс/см²), скорости возвратно-поступательного перемещения хона вдоль оси шпинделя (V1, м/мин) и окружной скорости хона (V, м/мин).

Скорость возвратно-поступательного движения хонинговальной головки на предварительных операциях для обеспечения наибольшей производительности выбирают максимально возможной. На чистовых операциях хонингования скорость хона V1 должна быть на 20-50% меньше, чем при предварительных. Скорость вращения хонинговальной головки V выбирают исходя из соотношения V/V1=2-4 при хонинговании стали и V/V1=3-5 при хонинговании чугуна.

Производительность хонингования с увеличением скорости V1 повышается. С увеличением окружной скорости хона V производительность вначале повышается, а затем, при достижении некоторого критического значения, снижается. Производительность хонингования интенсивно растет с увеличением удельного давления брусков на обрабатываемую поверхность. Однако для каждой характеристики алмазных брусков существует предельное давление, выше которого происходит засаливание брусков. На предварительных операциях удельное давление находится в пределах Р=10-14 кгс/см². Для снижения шероховатости поверхности следует принимать меньшие удельные давления брусков 3-8 кгс/см².

Применение смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) позволяет интенсифицировать процесс хонингования, повысить стойкость алмазных брусков, а также повысить качество обрабатываемой поверхности.

При алмазном хонинговании требуется интенсивное охлаждение в количестве до 20 л/мин, в зависимости от размеров обрабатываемого отверстия.

Основными функциями СОЖ при хонинговании являются:

— уменьшение трения (смазывание);

— удаление продуктов обработки из рабочей зоны (смывание).

В большинстве случаев лучших результатов при хонинговании стали и чугуна достигают при применении в качестве СОЖ керосина с добавлением масел, скипидара, олеиновой кислоты. Однако керосин пожароопасен, его в настоящее время заменяют на СОЖ, содержащий поверхностно-активные вещества и ингибиторы коррозии, такие как:

— слабоконцентрированные (1-3%) водные растворы солей неорганических кислот (кальцинированной соды, хлористого натрия, хлористого кальция, тринатрийфосфата, буры, нитрата натрия) и органических поверхностно-активных веществ ПАВ (триэтаноламина, этиленгликоля) с добавками ингибиторов коррозии (нитрата натрия).

Рекомендуется СОЖ подводить с двух сторон (снизу и сверху). Это особенно важно при обработке отверстий малых диаметров, где зазор между корпусом хонинговальной головки и стенками отверстий невелик.

При недостаточном охлаждении, увеличивается трение и происходит нагрев детали и головки, а также засаливании алмазных брусков, что отрицательно сказывается на режущей способности.

Эксплуатация алмазных хонинговальных брусков.

Технологическую подготовку алмазного хонингования начинают с точной размерной установки и крепления алмазных брусков на стальные державки (колодки).

Вследствие высокой износостойкости металлических связок бруски очень медленно прирабатываются в процессе хонингования. Во время их приработки на деталях резко снижается точность хонингования и производительность обработки. Поэтому при установке и креплении брусков очень важно предотвратить разновысотность брусков в одном комплекте.

Необходимо, чтобы их режущие поверхности при сборке в хонинговальной головке располагались на одной окружности. Для этого хонинговальную головку в сборе шлифуют на круглошлифовальном станке абразивным кругом.

Подготовленными к работе считают такие бруски, поверхность контакта с обрабатываемым отверстием которых составляет не меньше 60% всей номинальной их режущей поверхности и обеспечивается полный контакт по всей длине.

Алмазные бруски к металлическим колодкам крепят, как правило, путем припайки (припой ПОС61 или ПОС40). В отдельных случаях их приклеивают к колодкам клеем (эпоксидный клей).

Хонинговальные бруски подвижно закрепляются в пазах хонинговальной головки, в результате чего инструмент и деталь самоустанавливаются, что обеспечивает высокую точность обрабатываемых отверстий. При этом отпадает необходимость правки инструмента, а припуски могут быть сведены до минимума. Однако в некоторых случаях режущая способность брусков с течением временит в результате засаливания (налипания продуктов обработки) резко снижается, и происходит задирание обрабатываемой поверхности. Чтобы быстро восстановить ее, рекомендуется периодически изменять направление вращения головки (реверсирование).