Хонингование наждачной бумагой – Правильное хонингование – Теория машин и механизмов

alexxlab | 12.02.2019 | 0 | Вопросы и ответы

Правильное хонингование – Теория машин и механизмов

Когда-то считалось, что чем глаже поверхность цилиндров двигателя внутреннего сгорания, тем лучше и дольше буде работать двигатель. Оказалось, что это не так. Оптимальная на сегодняшний день с точки зрения долговечности цилиндра, поршней и колец рабочая поверхность цилинра показана на фотографиях. Вторая – под микроскопом. Поверхность цилиндра с такой структурой хорошо держит масло, что позволяет создать оптимальные условия смазки колец и поршней в верхней части цилиндра и обеспечить этим их длительную безизносную работу.

Считается, что “царапки” должны наноситься под вполне определенным углом, причем разные производители двигателей, поршней к ним и поршневых колец могут рекомендовать разные углы наносимой “сетки” царапин. Последний “писк” в этом направлении – выжигание “царапок” лазером. Вернее в этом случае уже не царапок, а лунок специально рассчитанной формы и размеров. Кстати цена такой лазерной обработки одого цилиндра, и то не всего, а верхней его трети – сотни долларов…

А вот как “нарисовать” такую “сетку”? Чтоб “царапки” строго под нужным углом, в обе стороны одинаково… Каким механизмом. Конечно, в наш век, “когда космические корабли бороздят…”, а станки с ЧПУ уже почти у каждого на кухне, решить проблему купив за сотню-другую тысяч долларов станок большого труда не составит… А проще? Чисто механически?

Может кто не знает, цилиндры после расточки окончательно обрабатывают ( хонингуют) специальным инструментом – хоном. Это такой цилиндрический интструмент, болванка с несколькими выдвижными брусками из абразивного материала. Ну, иногда смахивает на раздвижную развертку. Но дело не в нем, а в том, как получить его строго спиральное реверсивное перемещение вдоль поверхности цилиндра да еще и без “мертвых” точек (участков царапок неправильной “косины”) на рисунке “сетки” при смене направления движения?

Изменено

8 декабря 2008 пользователем Savelich

www.chipmaker.ru

обработка отверстий блока цилиндров двигателя, виды хонинговальных головок

Хонингование — одна из операций технологического процесса, производящая отделочную обработку внутренних цилиндрических отверстий при помощи абразивных инструментов. Машиностроение широко использует данный вид обработки для получения качественных поверхностей в блоке цилиндров двигателя внутреннего сгорания при его изготовлении или при проведении капитального ремонта.

Суть процесса

Процесс обработки напоминает абразивное шлифование, но хонингование происходит при небольших скоростях. Головка совершает два основных движения: круговое вращение и возвратно-поступательное перемещение по вертикальной оси. Скорость вращения варьируется в пределах 40−80 м/мин, что составляет менее 100 об/мин. Подача для таких оборотов не превышает 16−20 м/мин.

После нескольких двойных ходов производится разведение брусков. Для снятия равномерного припуска хонинговальная головка имеет плавающее крепление. Хонинговкой можно добиться 5−6 класса точности и 10−12 квалитета шероховатости.

Во время движения абразивных брусков происходит снятие металла в микроскопических объемах. На поверхности отверстия получается рисунок из рисок, угол пересечения которых равен 120°. Это позволяет задерживаться смазочным материалам на поверхности, снижая износ трущихся деталей.

Цель хонингования

Среди причин использования хонов выделяются следующие:

• форма обработанных внутренних отверстий соответствует геометрическим параметрам;
• высокая точность размеров;
• низкая шероховатость;
• нанесение микроскопических рисок, образующих правильный рисунок.

Если отверстие гильзы двигателя не будет иметь правильную форму, то это повлечет за собой снижение компрессии и снижение рабочего ресурса поршневой группы. Растачивание не обеспечивает получение идеальной формы из-за изнашивания и отгибания резцового инструмента. Форма может иметь дефекты в виде конусности и бочкообразности.

Обработка лезвийным инструментом не позволяет добиться требуемой чистоты. Из-за чего в процессе эксплуатации идет повышенный износ компрессионных колец и, как следствие, повышенный расход топлива и масла. Канавки с остатками смазывающего материала исключают сухое трение деталей.

Инструмент для обработки

Для обработки применяется специальный инструмент для хонингования — хон. Хонинговальные головки классифицируются по следующим признакам:

• по способу крепления абразивного инструмента:
  • жесткие;
  • плавающие;
• по способу обеспечения размера:
  • регулируемые;
  • саморазжимающиеся.

Хонинговальная головка состоит из:

1. корпуса;
2. абразивных брусков;
3. штока;
4. регулирующей муфты.

В корпусе профрезерованы пазы, в которые устанавливаются абразивные бруски. Внутри корпуса предусмотрен цанговый механизм, обеспечивающий одновременный и плавный вылет брусков.

Абразивные бруски изготавливаются из спеченных композитов или матричных алмазосодержащих элементов. Размер зерен не превышает нескольких десятков микрон.

Соосность гильзы двигателя и инструмента обеспечивает шток. Регулирование получаемого диаметра отверстия производится муфтой.

Саморазжимающиеся хоны выполнены в виде ершика, которым раньше мыли молочные бутылки. На концах пружинных ножек закреплены мелкие абразивные камни. Такое приспособление предназначено для использования в комплекте с ручной электродрелью или шуруповертом.

Обработка такой головкой близка к тонкому шлифованию или полировке. Отсутствие жесткого крепления не позволяет исправить дефекты поверхности после растачивания, но уменьшает шероховатость до значения Ra 0,25.

Проведение работ

Для получения качественного результата необходим хонинговальный станок. Такое оборудование используют в больших специализированных автомастерских, занимающихся ремонтом дизельных и бензиновых двигателей.

Блок цилиндров выставляется и закрепляется на столе станка так, чтобы отверстия или гильзы располагались строго вертикально. Это главное условие. Хонинговальную головку помещают вовнутрь. Муфтой регулируется нужный размер отверстий.

Рабочая поверхность брусков снимет вершины микронеровностей, оставшихся после растачивания. Такой метод называется плосковершинный или платохонингованием.

Процесс обработки проводится с применением рабочих жидкостей. Для обработки чугунов используют керосин, а для обработки сталей — смесь керосина с маслом. Все чаще стали применяться эмульсии СОЖ. Например, 7% водный раствор НСК-5.

Интересно, что во время хонингования происходит упрочнение поверхности на глубину до 0,06 мм. При давлении абразивных брусков равном 5 кгс/см2 твердость повышается на 10−15%. При обработке легированных сталей и давлении, равном 70 кгс/см2, значение твердости увеличивается до 70%.

Хонингование цилиндров своими руками

Многие домашние мастера самостоятельно производят ремонт двигателя своего автомобиля. Блок на расточку отдают в мастерскую, а остальные работы пытаются сделать своими руками. Перед началом работ необходимо приобрести навыки работы.

Для обработки потребуется набор наждачной бумаги, имеющей различную зернистость. Для предварительной обработки используют крупную шкурку. А по мере сглаживания микронеровностей зернистость бумаги уменьшается.

Хонинговальная головка своими руками делается из приспособления для ручной обработки. Конструкция состоит из трех лап. Вокруг них обматывается наждачная бумага по ходу вращения.

Хонингование происходит при обильном смачивании маслом. Процесс напоминает притирание деталей абразивным порошком. Контроль размеров при отсутствии нутромера производится поршнем ремонтного размера.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

chebo.pro

Расточка без хона. – Обработка резанием

Эксперимент… с никаким результатом :bad:

Собственно решил попробовать растачивать цилиндры.

Для опытов взял цилиндр мопеда с двигателем в-50.

Растачивал токарном

Обороты поставил самые маленькие,подачу самую маленькую.Резец забыл сфоткать.

Собственно вот результат:

 

 

Можно ли добится лучшего результата расточки?

А что в результате? Цилиндр, насколько я увидел, расточен по длине наполовину – не хватило длины резца или вторая половина для следующего эксперимента? Надо было попробовать, чтобы вживую увидеть, какая чистота поверхности получается? Или что то еще, для чего собственно делалась эта проба, что хотелось получить в результате?

Если есть потребность в расточке цилиндра, а “доступа к хонинговке нету”, то лучше потратить немного времени и денег и обратиться к тому, кто сделает ЭТО действительно качественно. Кстати это не так уж и дорого.

Если это желание сделать “своими руками”, оно конечно, похвальное, вот только будет ли ЭТО сделано хотя бы “удовлетворительно” (были такие оценки в школе), по современным требованиям, конечно же.

Отец расказывал когда в картклубе занимался,занимались этими делами…там минский цилиндр растачивал на координатно расточном станке,притирал кольцами до зеркала,потом менял кольца на новые и всё.

Вот это примерная технология обработки цилиндров годов наверное тридцатых… прошлого века. СтОит ли ее повторять? Хотя относительно дешево – если почитать оригинальные инструкции по ремонту двигателей тех лет, там даже ничего не мерялось!!! Зато много подобного: “должно вращаться легко, но без видимых люфтов; смазанный тонким слоем масла поршень должен плавно опускаться в цилиндре под своим весом”. То есть указания на “

www.chipmaker.ru

Хонингование блока цилиндров

Что понимают под хонингованием?

Хонингование – это одна из форм тонкой обработки резанием для достижения точно круглых отверстий при выдерживании определённого качества поверхности. Речь идёт о разнообразно применяемом в промышленности методе окончательной обработки отверстий и цилиндров. В зависимости от случая обработки, хонингование служит для достижения точно определённых шероховатостей, структур поверхности, а также для достижения супергладких поверхностей (последнее – не для рабочих поверхностей цилиндров двигателей внутреннего сгорания).

Процесс хонингования происходит при постоянном соприкосновении поверхностей инструмента и заготовки. Снятие материала происходит при геометрически неопределённом резании благодаря собранным в хонинговальных брусках шлифовальным средствам (связанное зерно). Хонинговальные бруски помещены в хонинговальных головках, которые можно через зубчатые рейки или конусные механизмы устанавливать радиально и плоскопараллельно; тем самым достигается давление прижима. Хонинговальный инструмент движется при хонинговании одновременно в радиальном и осевом направлениях. Тем самым возникает характерная для хонингования перекрёстная сетка шлифовочных штрихов. Поэтому хонингование именуется также перекрёстным шлифованием. В зависимости от соотношения скорости вращения и скорости подачи получаются более или менее крутые углы хонингования. Для смазки, охлаждения, отвода снимаемого металла и шлифовальных зёрен в процессе хонингования подаётся в больших количествах хонинговальное масло или при обработке серого чугуна – водо-масляная эмульсия.

Изображение 2

Цель хонингования

При окончательной обработке хонингованием возможно не только получение отверстий или цилиндров с желаемыми диаметрами и качеством внутренней поверхности. Также погрешности в геометрии отверстий, возникшие при предыдущей обработке, которые, соотв., не смогли быть устранены, могут быть исправлены. Ниже представлены наиболее частые погрешности формы и поверхности.

Сопоставление хонингования серого чугуна с хонингованием алюминия

В отличие от хонингования серого чугуна, шероховатость внутренней поверхности цилиндра у алюминиево-кремниевых рабочих поверхностей не зависит от величины зерна применяемых абразивных брусков и достижимой тем самым глубины обработки структуры хонингования (перекрёстная сетка шлифовочных штрихов). Профиль шероховатости определяется намного более размером зерна имеющихся при ALUSIL® первичных кристаллов кремния и глубины их раскрытия

Различия между хонингованной поверхностью цилиндра из серого чугуна и поверхностью ALUSIL® представлены ниже. На изображении 1 показана рельефная хонингованная поверхность из серого чугуна и соответствующий рисунок шероховатости, в то время как на изображении 2 показана поверхность ALUSIL®c рисунком шероховатости.

Характерная для рабочих поверхностей цилиндра структура поверхности (перекрёстная сетка шлифовочных штрихов) – это углубления (долины) для задержания масла, и возвышенности (плато), образованные при хонинговании на различных рабочих операциях. Плато, представляющие собой рабочие поверхности для поршневых колец, образуются при последней рабочей операции, хонинговании возвышенностей, обрезкой вершин профиля. Поэтому давление прижима брусков, угол хонингования, величина зерна и скорость хонингования являются при хонинговании серого чугуна важными параметрами для достижения правильной топографии поверхностей.

Важно!

Для получения безукоризненных результатов при хонинговании ALUSIL® следует тщательно следить за тем, чтобы кристаллы кремния резались чисто и не вырывались из внутренней поверхности. Это достигается только применением подходящих хонинговальных брусков и правильных параметров обработки.

При последующем раскрытии кристаллов кремния важным является, главным образом, глубина раскрытия. При механическом раскрытии зёрна кремния несколько округляются, что положительно влияет на скольжение поршневых колец. При раскрытии травлением возникающие при резании острые края кристаллов кремния не округляются, что при приработке ведёт к несколько большему износу поршневых колец.

Указание

Из-за сложности темы хонингование отверстий цилиндров из серого чугуна не рассматривается в рамках данной брошюры. Поэтому мы рекомендуем изучение нашей брошюры “Хонингование блоков цилиндров из серого чугуна”.

У ALUSIL®-рабочих поверхностей цилиндров форма и величина интегрированных в алюминии кристаллов кремния образуют возвышения, по которым скользят поршни и поршневые кольца. Расстояние кристаллов кремния друг от друга определяет ширину и форму углублений профиля, в то время как глубина раскрытия соответствует глубине углублений профиля.

Требования к хонинговальному инструменту и обрабатывающим брускам

Хонинговальные инструменты

При обработке алюминия хонингование, а также процесс раскрытия должны производиться с помощью так называемых многобрусковых хонинговальных инструментов. Для достижения точной геометрии отверстий требуется от 5 до 8 расположенных по периметру обрабатывающих брусков (изобр. 1). Установка режущих брусков достигается у многобрусковых хонинговальных головок посредством центральной конической раздвижки с гидравлическим или электромеханическим приводом (изобр.3). Наиболее подходящими являются станки, у которых установка хонинговальных брусков происходит гидравлически, и таким образом возможно очень точное регулирование давления и установки.

Механические устройства установки брусков от руки как у вышеназванной головки с зубчатой рейкой (изобр. 2) не позволяют установку с требуемой точностью. Особенно выдерживаемые при обработке алюминия низкие давления резания едва ли возможно при ручной установке правильно дозировать и устанавливать.

Поэтому стандартные хонинговальные инструменты с двумя или 4-мя хонинговальными брусками, раздвигаемые механически при помощи зубчатой рейки, непригодны для обработки алюминия. Требуемые качества поверхности и геометрии отверстия этим достичь невозможно. Кроме того, при хонинговании алюминия нельзя работать с направляющими планками.

Изображение 1

Изображение 2

   

Изображение 3

1. Карданный шарнир

2. Хонинговальный инструмент

3. Кольцевая пружина

4. Хонинговальный брусок

5. Хонинговальная головка

6. Установочный конус

 

Хонинговальные бруски

По причине особых требований при хонинговании алюминиевых рабочих поверхностей цилиндров применимы только абразивные бруски с алмазами на пластмассовой связке. Твёрдость алмазов обеспечивает точное резание интегрированных в алюминий кремниевых твёрдых фаз. Пластмассовая связка алмазных режущих брусков препятствует возникновению знакомых проблем, возникающих при хонинговании алюминия керамическими режущими брусками

Бруски являются и при мягком материале, как алюминий, самозатачивающимися, т. е., связка алмазов достаточно прочна для удержания алмазов в процессе хонингования, в то же время достаточно мягка, чтобы затупившиеся алмазные зёрна смогли бы вывалиться. Выдерживание параметров обработки препятствует разрушению, а также выламыванию интегрированных кристаллов кремния, и поверхность оптимально подготавливается к последующей операции раскрытия. KS-алмазные абразивные бруски (см. главу “3.8 KS – инструменты для обработки алюминия”) разрабатывались и согласовывались специально для обработки ALUSIL®, LOKASIL® и сравнимых алюминиево-кремниевых материалов.

Изображение 4

Указание

Керамические хонинговальные бруски, в том виде как они многие годы при ремонте двигателей применяются и рекомендуются, не располагают требуемыми сегодня свойствами по обработке, а также требуемой технологической надёжностью. Абразивные средства на керамической связке из карбида кремния или корунда малопригодны для точного и чистого резания кристаллов кремния. Из-за твёрдости кристаллов кремния износостойкости керамических абразивных средств недостаточно для обеспечения достаточной стойкости при чистых результатах обработки.

Связка абразивных зёрен керамических хонинговальных брусков слишком тверда для обработки алюминиевых рабочих поверхностей цилиндров. Эффект самозатачивания у керамических хонинговальных брусков, как он проявляется при хонинговании серого чугуна вырыванием или откалыванием затупившихся режущих зёрен, при хонинговании алюминия не наступает. Тупые режущие зёрна остаются в бруске, что ведёт к возрастанию давления резания. Интегрированные в стенке цилиндра кристаллы кремния, составляющие необходимую пару скольжения для поршневых колец, не могут выдержать такого слишком высокого давления резания, вырываются и разрушаются. Далее, из-за избыточной смазки хонинговальных брусков алюминием, дело часто доходит до разрушения почти полностью обработанной поверхности цилиндра. Натёртый на хонинговальные бруски алюминий приводит при этом за несколько оборотов к спиральным царапинам на рабочей поверхности, которые делают всё хонингование непригодным.

Смазочно-охлаждающие средства при хонинговании и механическом раскрытии

В качестве смазочно-охлаждающего средства при KS-хонинговании, а также механическом раскрытии алюминия может применяться обычное, имеющееся в продаже хонинговальное масло. Его вязкость должна быть в пределах от низкой до средней. Высоковязкие (вязкотекучие) хонинговальные масла, а также водо-масляные эмульсии, не должны применяться в сочетании с предлагаемыми здесь обрабатывающими брусками.

Важно!

Качество и состояние смазочно-охлаждающего средства существенно влияет на качество хонингования. Поэтому следует постоянно следить за тем, чтобы масло и масляные фильтры сменялись через регулярные промежутки времени.

Параметры обработки при хонинговании

В противоположность хонингованию серого чугуна, хонингование алюминия производится при более высоких оборотах и более медленной подаче. Тем самым получаются более пологие углы. Они оказались выгодными, по возможности, маленькими для поддержания размеров разрушения кремния. Также и прилегающее к хонинговальным брускам давление резания намного ниже, чем при хонинговании серого чугуна. Снимаемый алюминий очень мягок, его можно хорошо резать алмазными хонинговальными брусками. Благодаря меньшей твёрдости алюминиево-кремниевого сплава давление на стенку цилиндра не должно быть слишком высоким. Стенка цилиндра поддалась бы под высоким давлением, и геометрия отверстия бы ухудшилась (см. по данному вопросу “3.7.2. Геометрические погрешности из-за неправильной обработки цилиндра”). По этой причине ширина хонинговальных брусков, предлагаемых KS, составляет примерно только половину от, напр стандартных хонинговальных брусков на керамической основе. При одинаковом удельном давлении нажатия брусков при вдвое меньшей ширине хонинговальных брусков усилие нажатия, которым бруски прижимаются к рабочей поверхности цилиндра, может быть уменьшено вдвое (изобр. 2). Деформаций стенки цилиндра от слишком высоких усилий нажатия брусков можно при этом эффективно избегать и их уменьшать.

Изображение 2

Операция хонингования KS-алмазными хонинговальными брусками должна длиться, как минимум, по 90 секунд на каждое отверстие цилиндра. Меньшее время обработки указывает на слишком высокое давление нажатия брусков вкупе с более высоким их износом.

Указание!

Отверстия цилиндров от хонингования нагреваются. Из-за связанного с этим теплового расширения блока цилиндров проверка (замер) диаметров цилиндров должен быть произведён только после их охлаждения до температуры помещения.

Важно!

Для предотвращения замазывания брусков и улучшения смазки следует процесс хонингования прерывать на короткое время каждые 30 секунд обработки. Контакт бруска со стенкой цилиндра должен быть прерван. Обработка должна быть продолжена только тогда, если режущие поверхности вновь хорошо снабжены хонинговальным маслом и промыты. Для равномерного износа брусков в серийном производстве при обработке каждого нового отверстия цилиндра направление вращения хонинговального инструмента меняется на противоположное.

Параметры обработки при хонинговании Значение
Рекомендуемое число оборотов при хонинговании	250-350 1 /мин
Минимальное число оборотов при хонинговании	200 1 /мин
Максимальное число оборотов при хонинговании	400 1 /мин
Скорость подачи хонинговальной головки относительно числа оборотов	1/мин	т/мин
	400	16
	350	14
	300	12
	200 8
Угол хонингования (произведение числа оборотов и скорости подачи)	15-20°
Потребная величина снятия материала, относительно диаметра цилиндра	от 0,06 до 0,1 мм
Рекомендуемое давление нажатия брусков	30 Н/см2
Максимальное давление нажатия брусков	40 Н/см2
Общее время обработки отверстия цилиндра (приблизительное значение)	> = 90 s
Желаемая шероховатость поверхности (R2)	от 0,06 до 0,10 мм
Перебег хонинговальным бруском верхней и нижней мёртвых точек, относительно длины бруска	= 30%
Желаемая степень разрушения кристаллов кремния	5-10%
Максимально допустимая степень разрушения кристаллов кремния	макс. 30%
Допускаемая некруглость отверстия цилиндра (технологический допуск)	+/-6 um

;

focusello.ru

Заточка опасной бритвы – хонингование

Хонингование – это абразивная обработка с использованием хонинговальных головок – хонов, позволяющая получить поверхности с высоким квалитетом точности.

Если вы купили уже отхонингованную бритву, эта статья вряд ли вас заинтересует. Кроме того, важно помнить, что хорошо заточенная бритва в среднем служит 2-3 месяца, но бывает, что некоторые умудряются пользоваться и полгода, и год. Ключевой принцип хонингования лезвия бритвы – лезвие должно лежать на абразиве плашмя и перемещаться острым краем вперед. Это действительно просто. Но в тоже время очень сложно.

Хонингование – это не простая заточка ножей. Прежде всего, необходим специальный абразив. Тут минимум три варианта.

Во-первых, водяной камень – их применяют для заточки инструмента в деревообработке. Бывают искусственные и натуральные. Обычно они содержат окись алюминия, керамику и карбид кремния. Его стоит обильно смочить водой. Придерживая бритву большим и указательным пальцами, нужно водить бритвой вдоль по камню.

Лучше использовать большой камень, на который помещается все лезвие целиком (а лучше с запасом 5 см), иначе придется выдерживать правильный угол заточки вручную. Важно чтобы к камню прижимались и кончик лезвия и гребень («позвоночник») бритвы. Дойдя до края камня, переверните бритву и теперь прижмите ее другой стороной.

Теперь обратным движением перемещайте ее к себе. Один проход в каждом направлении. В итоге движение выглядит так: от себя, перевернуть, к себе. Полный круг это один цикл заточки. Самое главное в процессе заточки – при ничтожной силе нажатия сохранять контакт бритвы с абразивом. Особенно важно, чтобы сила нажатия была одинакова при проходах с обеих сторон бритвы – так кончик лезвия получится ровным. Если не хотите поцарапать гребень бритвы, то стоит заклеить его обычный изолентой.

Второй способ – это старомодные керамические хоны (оселки). Такие часто называют «стержнем мясника». Их можно попробовать купить на eBay или использовать алмазные отечественные. Они нежнее водяного камня и могут использовать для подводки лезвия. Можно точить насухую или смочить водой. Обычно такие оселки маленькие, но они дают превосходный результат.

Третий путь – мелкоабразивная крошка или наждачная бумага. Абразивы требуют частой замены, но зато обходятся довольно дешево.

Конечно, есть и комплексный «русский вариант»: сначала точить на мелкодисперсном камне для ножей, затем на поверхности из мельчайшей алмазной крошки, затем на ремень (от специального парикмахерского, до обычного офицерского) – нанести пасту (от пасты ГОИ, до дорогих импортных) и на гладкой поверхности ремня шлифовать до одурения.

Теперь о самом процессе. Как понять, когда заточка окончена? Для новичка это непросто. Сталь пластична, и довольно легко в процессе заточки получить зазубрины, изгиб кромки лезвия или даже изломы. Поэтому не стоит увлекаться процессом. Лучший подход – заточить, попробовать побриться, заточить еще.

Можно пробовать на волосах левого предплечья – они менее жесткие, чем на бороде. Если бритва идет ровно и не противится – она готова для бритья.

Для тех, кто подходит к процессу заточки как к научной работе – можно контролировать процесс заточки под микроскопом. Ручной микроскоп с 10-кратным увеличением стоит недорого, но к сожалению под ним трудно рассмотреть саму кромку лезвия. Микроскоп с 10..60-кратным увеличением, работающий на батарейках, дает лучший результат. Но на максимальном увеличении чересчур страдает качество. Идеальным вариантом будет профессиональный платформенный микроскоп с USB подключением к компьютеру. Но, конечно, самый лучший способ контроля степени заточки – просто почувствовать её.

Что делать, если лезвие переточено? Обычно в этом случае применяют обратное хонингование: по неподвижному лезвию водят бруском. Если бритва правильно и аккуратно заточена, то ей можно пользоваться несколько месяцев до следующей заточки.

borodatyh.net

Азы абразивной обработки » Изготовление ножей своими руками

 Традиция использовать абразивы уходит корнями в далекое прошлое. Индейцы майя, еще в девятом веке до нашей эры, для того, чтобы украсить зубы драгоценными вставками, просверливали в них отверстия, вращая полую трубочку с нанесенным на нее мелко истолченным в воде кварцем. Это одно из первых документальных свидетельств применения абразивных технологий. Сегодня же область использования абразивов и вовсе необъятна: от каждодневной чистки зубов до высокого искусства балета, воздушные балерины – и те не могут обойтись без абразивов, пуанты необходимо шлифовать.

ABRASIO, от латинского – СОСКАБЛИВАЮ

Абразивы – это твердые мелкие частицы, используемые в свободном или связанном виде для механической обработки изделий. Принцип их действия заключается в удалении материала обрабатываемой поверхности острыми выступами абразива. При этом от абразивных частиц, имеющих, как правило, кристаллическую структуру, откалываются микроскопические крупицы, образуя новые рабочие кромки. Основные характеристики абразивных материалов – микротвердость, механическая прочность, хрупкость и размер зерна. 

Материалом для изготовления абразивов могут быть как продукты природного происхождения, так и искусственно созданные. Искусственные применяются шире, отчасти из-за химического состава и физико-механических свойств. Из большого списка искусственных абразивов широкое распространение получили синтетический алмаз, карбиды бора и кремния, кубический нитрид бора (торговая марка – эльбор), электрокорундовые материалы. 

Особое значение имеют сверхтвердые абразивные материалы, к которым относятся алмаз и кубический нитрид бора. Инструменты из алмаза эффективны при обработке хрупких и высокотвердых материалов, при чистовом шлифовании, заточке и доводке твердосплавных режущих инструментов, хонинговании. Однако для алмазного инструмента есть ограничение: при обработке сталей происходит диффузионный износ шлифовального зерна, так как углерод из алмаза отбирается сталью. Поэтому стали обрабатываются инертным для них эльбором. В свою очередь, эльбор вступает в химическую реакцию с твердыми сплавами, – здесь необходимы алмазные абразивы.

ТРИ АБРАЗИВНЫХ КИТА

 

  Абразивные инструменты принято делить на три вида: гибкие, жесткие и инструменты в виде свободных абразивов и паст.

  Свободный (несвязанный) абразив и пасты вызывают меньше всего вопросов. Если вы в походе вышли к водоему, чтобы почистить песком закопченный котелок – вы воспользовались свободным абразивом. Пастами называются смеси абразивных материалов с неабразивными различной густоты, от твердых брикетов до абсолютно жидких. В качестве связки в пастах используются жиры и масла, главным образом, олеин, стеарин и вазелин. Характеристики паст следующие: используемый абразивный материал, зернистость, рецептура неабразивных материалов, концентрация, консистенция. И пасты, и свободный абразив используются для операций доводки.

  ГИБКИЕ ИНСТРУМЕНТЫ

  К ним относятся шлифовальные шкурки, ленты, лепестковые круги, сетчатые и фибровые диски, щетки из абразивонаполненных волокон.

Шлифовальная шкурка (или наждачная бумага), представляет собой измельченный абразивный материал, нанесенный на основу из бумаги, ткани или синтетического материала. В зависимости от клеящего элемента, они могут быть водостойкими или нет. Из шкурки можно вырезать ленты различной длины и ширины. При склейке концов получается «бесконечная лента». Также из шкурки вырезаются лепестковые круги, хорошо обрабатывающие детали со сложным профилем.

Сетчатые диски получаются путем нанесения абразивного материала на сетчатую основу и используются для полирования и зачистки поверхностей. Жесткие сетчатые диски, изготовленные на основе стекловолокна и лавсана, пригодны для разрезки небольших деталей из дорогостоящих материалов. Если бы герои «Золотого теленка» использовали этот инструмент для распиливания «золотых» гирь, они бы и устали поменьше, и безобразной драки на берегу могло бы не случиться.

Если нанести абразивный материал на фибровую основу (целлюлоза, пропитанная хлористым цинком), то получится фибровый диск для зачистки и полирования. Для подготовки поверхности к нанесению грунта и краски, например, для кузовных работ, такой диск незаменим.

И, наконец, существуют щетки различной формы с металлической или синтетической «щетиной». Щетки применяются для удаления заусенцев, очистки поверхности от окалины, ржавчины, лака и краски, обработки сварных швов, а также для отделки поверхности: матирование, сатинирование, шлифование. Рабочий материал щеток варьируется от стальной и латунной проволоки до пластмассы с карбидом кремния. По структуре проволока может быть плетеной, не плетеной и гофрированной.

ЖЕСТКИЕ ИНСТРУМЕНТЫ

 

   Инструменты фиксированной формы – это круги всех типов, кольца, сегменты, шлифовальные головки, бруски. Помимо абразивного материала определенной зернистости в состав этого вида инструмента входят органическая или керамическая связка и упрочняющие элементы. 

Инструменты на основе органической связки имеют тепловые ограничения, что требует осторожного использования охлаждающих жидкостей, и подвержены воздействию щелочей. Но эластичность органики делает незаменимым такой инструмент для операций по снятию больших припусков, например, при обдирке.

Плюсы керамической связки – высокая огнеупорность, химическая и водостойкость. К их недостаткам относится хрупкость и, как следствие, непригодность для работ с высокой ударной нагрузкой. При этом керамическая связка хорошо «держит» форму, что важно при высокоточном шлифовании, имеет высокую износостойкость и выдерживает высокие температуры. 

К жестким абразивным инструментам относятся также и многочисленные напильники, рашпили и надфили. 

ШЛИФОВКА – ДЕЛО ТОНКОЕ

  Шлифовальные операции делят на предварительное и чистовое шлифование. 

Примером первого этапа может служить обдирка, то есть удаление больших припусков, которая производится крупнозернистыми обдирочными кругами на органической связке. Обдирка позволяет, например, зачищать дефекты отливок.

При чистовом шлифовании снимается основной припуск, придается форма и достигаются конечные размеры детали. Добиваются этого при помощи различных шлифовальных кругов, подобранных в соответствии с обрабатываемой поверхностью.

СПЕЦИАЛЬНЫЕ ОПЕРАЦИИ

  Хонингование – отделочная (чистовая) обработка внутренних цилиндрических поверхностей абразивными мелкозернистыми брусками, закрепленными в специальных «держателях» брусков – «хонах». Это финишная операция, дающая высокую точность обработки: величина припусков при хонинговании не превышает 0,1 – 0,2 мм. Бруски чаще всего изготовляются из электрокорунда и карбида кремния зеленого. Качество автомобильных цилиндров зависит именно от этой операции, потому что малейшая шероховатость немедленно скажется на здоровье “железного коня”. 

  Суперфиниширование также характеризуется очень малым съемом материала, позволяет полностью избавиться от волнистости поверхности, удалить дефектный слой металла, возникающий при предшествующих операциях. После суперфиниша образуется поверхностный слой без структурных изменений, что крайне важно для деталей, работающих в условиях трения. Бруски для суперфиниширования изготавливаются из тех же материалов, что и инструмент для хонингования. Детали из бронзы, латуни и других цветных металлов обрабатывают в два приема, меняя мягкие бруски на более твердые. Использование инструмента из эльбора на керамической связке придает процессу обработки стабильность.

  Галтовка – процесс очистки поверхности небольших заготовок и деталей от заусенцев, окалины, формовочной земли, коррозии и для полирования. Этим способом можно обрабатывать одновременно большое количество деталей, причем они могут быть разных размеров и форм. Во вращающихся барабанах детали избавляются от всевозможных дефектов, перечисленных выше. Перфорированные барабаны, помещенные в водные растворы, используются для полирования. В качестве абразивов применяется бой шлифовальных кругов или специально сделанные из различных материалов галтовочные тела (конусы, призмы, цилиндры). 

Более аккуратная обработка получается в вибрационных камерах с абразивные наполнителями. В отличие от барабанов, тонкостенные и хрупкие детали обрабатываются здесь без повреждений. Вибрационное шлифование обеспечивает обработку закрытых и внутренних поверхностей.

 

  ПРОРЕЗКА, ОТРЕЗКА, ЗАТОЧКА

  Прорезка и отрезка отрезными кругами экономична и дает нужный срез, часто не требующий дополнительной обработки.   Отрезать кусок металла абразивным кругом, вращающимся на большой скорости, наиболее простой способ.

Заточка и доводка режущих инструментов предпочтительнее на кругах с бакелитовой связкой как более прочных, в две операции. Круги из эльбора делают наиболее качественную заточку, так как обладают высокой режущей способностью, равномерным износом и отсутствием прижогов.

ПОЛИРОВАНИЕ

  Операцию можно разделить на два этапа – предварительное и зеркальное полирование. Один из способов полирования – использование войлочных и матерчатых кругов и головок в сочетании со шлифовальными пастами. Выбор зернистости пасты зависит от требуемого качества. Для достижения максимального блеска необходимо последовательно менять пасты различной зернистости, начиная с более грубой, в процессе работы не забывая менять и сами полирующие круги. 

Детали сложной формы обрабатываются жидкостным полированием, когда жидкость под определенным давлением и углом распыляется по поверхности изделия. В зависимости от обрабатываемого материала здесь применяются зерно, порошки или микропорошки из электрокорунда, карбида кремния или гранулированного кварцевого песка. В результате получается матовая поверхность без следов обработки, прижогов и микротрещин, кроме того, процесс повышает износостойкость материала.

Однако главное – не перестараться и помнить государственной важности открытие Левши: «у англичан ружья кирпичом не чистят: пусть чтобы и у нас не чистили, а то, храни бог войны, они стрелять не годятся».

klinokua.ru

Хонингование

Хонингование применяют для получения отверстий высокой точности и малой шероховатости, а также для создания специфи­ческого микропрофиля обработанной поверхности в виде сетки. Такой профиль необходим для удержания на стенках отверстия смазки при работе машины (например, двигателя внутреннего сгорания). Чаще обрабатывают сквозные и реже ступенчатые от­верстия, как правило, неподвижно закрепленных заготовок.

Рис. 90 Схемы хонингования отверстий

Поверхность заготовки обрабатывают мелкозерпистыми абра­зивными брусками, которые закрепляют в хонинговальной головке (хоне), являющейся режущим инструментом. Инструмент вращается и одновременно движется возвратно-поступательно вдоль оси обрабатываемого отверстия цилиндра высотой h (рис. 90, а). Соотношение скоростей v₁ и v₂ указанных движе­ний составляет 1,5—10,0 и определяет условия резания. Скорость v₁ для стали составляет 45—60, а для чугуна и бронзы — 60—75 м/мин.

Описываемая схема обработки по сравнению с внутренним шлифованием имеет преимущества: отсутствует упругий отжим инструмента, реже наблюдаются вибрации, более плавная работа.

Сочетание движений v₁ и v₂ приводит к тому, что на обрабаты­ваемой поверхности появляется сетка микроскопических винтовых царапин — следов перемещения абразивных зерен. Угол 0 пере­сечения этих следов зависит от соотношения скоростей. Поэтому необходимый вид сетки на поверхности отверстия можно полу­чать в ходе хонингования. На рис. 90, б дана развертка внутренней цилиндрической поверхности заготовки и схема обра­зования сетки.

Крайние нижнее 1 и верхнее 2 положения абразивных брусков устанавливают так, чтобы у инструмента создавался перебег п. Он необходим для того, чтобы образующие отверстия получались прямолинейными и оно имело бы правильную геометрическую форму. Совершая вращательное движение, абразивные бруски при каждом двойном ходе начинают резание с новых положений 3 хода с учетом смещения t по углу. Поэтому исключается наложе­ние траекторий абразивных зерен.

Вид сетки на обрабатываемой поверхности можно изменить дополнительными колебательными движениями, сообщаемыми ин­струменту механическим вибратором (вибрационное хонингование). Траектория абразивных зерен представляет собой сложную гипоциклическую кривую. Поэтому на обработанной поверхности воз­никают как бы две сетки, соответствующие черновому и чистовому хонингованию.

Абразивные бруски всегда контактируют с обрабатываемой поверхностью, так как могут раздвигаться в радиальных направ­лениях механическими, гидравлическими или пневматическими устройствами. Давление брусков должно контролироваться. Мини­мальное давление возникает при ультразвуковом хонинговании. В этом случае уменьшается засаливание брусков, так как частицы снятого металла легче отделяются от абразивов.

Хонингованием исправляются такие погрешности предыдущей обработки, как овальность, конусообразность, нецилиндричность и др., если общая величина снимаемого слоя не превышает 0,01—0,2 мм. Погрешности же расположения оси отверстия (на­пример, увод ее или криволинейность) этим методом не исправ­ляются, так как режущий инструмент самоустанавливается по отверстию. Это достигается шарнирным закреплением инструмента в шпинделе, которое может передать только вращательное движе­ние.

Наиболее распространены две схемы процесса хонингования, отличающиеся друг от друга методом осуществления разжима (радиальной подачи) абразивных брусков: 1) с постоянным номи­нальным давлением брусков на заготовку; 2) с дозированной ра­диальной подачей брусков на каждый двойной ход головки. Пер­вую схему применяют чаще.

Различают предварительное и чистовое хонингование. Предва­рительное хонингование используют для исправления погрешно­стей предыдущей обработки, а чистовое — для получения малой шероховатости поверхности.

Хонинговальные бруски изготовляют из электрокорунда или карбида кремния, как правило, на керамической связке. Для чи­стового хонингования хорошие результаты дают бруски на баке­литовой связке. Используют бруски зернистостью 3—8, а также М20 и М28. Все шире применяют алмазное хонингование, главное преимущество которого состоит в эффективном исправлении по­грешностей геометрической формы обрабатываемого отверстия.

Бруски закрепляют в державках хона приклеиванием ацетоно-целлулоидным клеем или жидким стеклом. Державки распола­гают равномерно по цилиндрической поверхности хонинговальной головки. Конструкции головок предусматривают расположение в них механизма радиального перемещения державок с брусками. Кроме того, головки имеют устройства для регулирования поло­жения брусков.

Число брусков в хонинговальной головке должно быть кратно трем. Поэтому в головке всегда найдутся три бруска, которые будут обрабатывать реальную поверхность отверстия, имеющего погрешности формы от предыдущей обработки, и превращать ее в поверхность, близкую к круговому цилиндру.

Хонингование производят при обильном охлаждении зоны ре­зания. Смазочно-охлаждающими жидкостями являются керосин, смесь керосина (80—90%) и веретенного масла (20—10%), а также водно-мыльные эмульсии. Жидкости способствуют удалению абра­зивных зерен, оставшихся в порах обрабатываемых поверхно­стей.

Для хонингования используют одно- и многошпиндельные станки. Некоторые станки оснащают устройствами, позволяющими измерять на ходу обрабатываемое отверстие и выключать станки по достижении необходимого размера отверстия.

studfiles.net