Скидка на подшипники из наличия!
Уже доступен
Хонингование отверстий — финишный метод абразивной обработки внутренних цилиндрических поверхностей, при котором специальный инструмент с абразивными брусками одновременно вращается и совершает возвратно-поступательное движение вдоль оси отверстия. Результат — шероховатость до Ra 0,04–0,63 мкм и квалитет точности IT5–IT7. Метод незаменим там, где чистовое шлифование или растачивание уже не обеспечивают требуемые характеристики поверхности.
Хонингование — разновидность абразивной обработки резанием, при которой режущий инструмент (хонинговальная головка, или хон) несёт несколько абразивных брусков, прижатых к обрабатываемой поверхности с регулируемым давлением. Термины и определения процесса установлены ГОСТ 23505-79 «Обработка абразивная. Термины и определения».
В отличие от внутреннего шлифования, хон самоустанавливается в отверстии через шарнирное соединение со шпинделем станка. Это принципиальная особенность: хонинговальная головка «следует» за поверхностью, что позволяет исправлять отклонения формы отверстия — овальность, конусность, бочкообразность.
Хонингование применяется после растачивания, развёртывания или шлифования. Диаметры обрабатываемых отверстий — от 2,5 до 1000 мм и более, длина — от нескольких миллиметров до 25 000 мм (трубы, длинные цилиндры). Обработка ведётся преимущественно в условиях массового и серийного производства.
Хонинговальная головка базируется непосредственно в отверстии обрабатываемой детали. Шпиндель станка сообщает ей вращение, одновременно головка движется вдоль оси отверстия в обоих направлениях. Сочетание двух движений формирует на поверхности характерную перекрещивающуюся сетку рисок — сетку хонингования.
Типовые значения скоростей при хонинговании стали: окружная скорость вращения хона — 20–60 м/мин, скорость возвратно-поступательного движения — 8–20 м/мин. При хонинговании чугуна и бронзы окружная скорость выше — 60–75 м/мин. Скорость резания является геометрической суммой двух составляющих. Режимы испытаний алмазных брусков по ГОСТ 25594-83 предписывают скорость вращения головки 40–60 м/мин и скорость возвратно-поступательного движения 8–12 м/мин.
Бруски хона прижимаются к поверхности через механизм разжима — конусный, клиновой или гидравлический. Давление брусков на поверхность при черновом хонинговании составляет 0,4–1,0 МПа, при чистовом — 0,2–0,4 МПа. Выбор давления определяется обрабатываемым материалом, требуемой шероховатостью и зернистостью брусков. По мере съёма металла бруски автоматически подаются к поверхности, компенсируя припуск и собственный износ.
Стандартная головка несёт от 3 до 12 и более брусков, расположенных равномерно по окружности (число зависит от диаметра отверстия). Длина брусков составляет 50–75% длины обрабатываемого отверстия — это условие равномерного съёма по всей длине. Для малых отверстий (диаметром до 10 мм) применяют специальные конструкции с уменьшенным числом брусков.
Хонингование обеспечивает один из наиболее широких диапазонов шероховатости среди финишных операций. Параметр Ra нормируется по ГОСТ 23505-79 в части абразивной обработки; применяемые параметры и их числовые значения определяются по действующим стандартам на шероховатость. Международный стандарт ISO 21920-2:2021 (заменивший ISO 4287:1997) устанавливает актуальные термины и параметры профиля поверхности, включая Ra и Rz.
По квалитету точности хонингование позволяет стабильно достигать IT5–IT7, в специальных условиях — до 5-го квалитета. Отклонение от цилиндричности после хонингования не превышает 3–5 мкм, овальность может быть исправлена до уровня 1–3 мкм.
Важно понимать принципиальное ограничение: хонингование исправляет отклонения формы отверстия (овальность, конусность, бочкообразность), но не устраняет отклонение положения оси — «увод» оси, полученный на предшествующих операциях, остаётся неизменным. Хонинговальная головка самоустанавливается в отверстии, поэтому ось обработки следует за существующей осью детали.
Сетка хонингования — перекрёстный рисунок рисок, образующийся вследствие сложения вращательного и возвратно-поступательного движений хона. Угол между рисками (угол сетки, или угол штриховки) — один из ключевых технологических параметров, определяющих функциональные свойства поверхности.
Сетка хонингования выполняет функциональную роль: микровпадины рисок удерживают смазочный материал, а участки между рисками (плато) воспринимают нагрузку трущейся пары. Для оценки маслоудерживающей способности применяются функциональные параметры профиля (Rpk, Rvk, Rmr) по ISO 21920-2:2021.
Наиболее распространённая область — финишная обработка гильз и блоков цилиндров двигателей внутреннего сгорания. Хонингование обеспечивает рабочую поверхность под поршневые кольца с требуемой геометрией и маслоудерживающим профилем. Диаметры обрабатываемых цилиндров — типично от 50 до 200 мм, для судовых и стационарных двигателей — значительно больше.
Хонингование применяется при изготовлении гидравлических цилиндров, гильз насосов и корпусов распределителей. Требуемая шероховатость рабочей поверхности — Ra 0,16–0,32 мкм — обеспечивает надёжную работу уплотнений при высоком давлении рабочей жидкости.
Хонинговальные станки выпускаются в вертикальном и горизонтальном исполнении. Вертикальные применяются для относительно коротких отверстий (блоки цилиндров, корпусные детали), горизонтальные — для длинных деталей (гидравлические цилиндры, трубы). Ведущие производители оборудования — Sunnen (США), Gehring Technologies (Германия), NAGEL Maschinen (Германия) — выпускают станки с ЧПУ, обеспечивающие автоматический контроль давления брусков, скоростей и конечного размера в режиме активного контроля.
Хонингование ведётся с обязательным и обильным применением СОЖ. Для стали и чугуна при работе корундовыми брусками используют керосин с добавлением 10–20% индустриального масла или сульфофрезол. При работе алмазными и эльборовыми брусками допускается применение водных эмульсий с лучшими охлаждающими характеристиками. СОЖ вымывает из зоны резания стружку и продукты износа брусков, тем самым предотвращая засаливание рабочей поверхности.
Хонингование снимает малый припуск. При черновом хонинговании — 0,02–0,15 мм на диаметр, при чистовом — 0,005–0,02 мм. Алмазное плосковершинное хонингование (АПХ) нередко ведут с припуском 0,01 мм. Предшествующая операция — чистовое растачивание или развёртывание — должна обеспечить шероховатость Ra не хуже 1,25 мкм и точность по IT7–IT8.
Хонингование отверстий — один из наиболее эффективных финишных методов абразивной обработки, сочетающий высокую точность формы (IT5–IT7), низкую шероховатость (Ra 0,04–0,63 мкм) и возможность обработки закалённых поверхностей. Правильный выбор типа брусков, угла сетки хонингования, давления и режимов скорости позволяет получить поверхность с заданным функциональным профилем, оптимальным для конкретных условий работы — будь то цилиндры двигателей, гидравлические цилиндры или высокоточные отверстия под подшипники. Процесс регламентирован ГОСТ 23505-79, ГОСТ 25594-83, ГОСТ 28734-90, ГОСТ 2456-82 и международным стандартом ISO 21920-2:2021.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.