Алмазное хонингование глубоких отверстий

Хонингование конических отверстий

Хонингование конических отверстий обычно производят комплектом установленных под соответствующим углом и взаимо­связанных алмазных брусков, которым сообщают вра^ щательное движение относительно оси головки и ра­диальную подачу. Применяемые при этом конструкции

головок аналогичны хонинговальным головкам для об­работки цилиндрических отверстий.

Основными недостатками этой схемы резания явля­ется малая производительность и низкая исправляющая способность погрешностей геометрической формы отвер­стия, особенно угловой, которая является наиболее трудноустранимой. Это обусловлено тем, что алмазные бруски в процессе резания изнашиваются неравномер­но и теряют заданную форму рабочей поверхности. По­является необходимость частой правки алмазных брус­ков, что влечет за собой уменьшение их стойкости и снижение производительности процесса. Интенсивность съема металла при этом методе обработки уменьшается по времени, что значительно снижает производитель­ность процесса при снятии больших припусков. Поэто­му финишную обработку конических отверстий обычно осуществляют методом шлифования. Анализ результа­тов обработки деталей на некоторых предприятиях показал, что процесс шлифования конических отверстий не обеспечивает требуемой точности обработки в основ­ном по углу конусности отверстия. Так, например, при изготовлении пробковых кранов фонтанной арматуры подготовку конических поверхностей отверстия корпуса и пробки крана под взаимную притирку производят со­ответственно на внутри- и круглошлифовальных стан­ках с настройкой на заданный угол. При этом мини­мальная разность углов сопряженных поверхостей до­стигает 5'. Кроме этого, наличие на обрабатываемой поверхности сквозных окон и кольцевых канавок влияет на погрешности геометрической формы обработанной поверхности.

Указанные недостатки процесса шлифования приво­дят к увеличению припуска под взаимную притирку со­пряженных поверхностей и резко повышают трудоем­кость и себестоимость изготовления детали.

Для интенсификации процесса резания и повышения качества финишной операции при обработке кониче­ских отверстий разработан новый способ хонингования конических отверстий, при котором алмазным брускам в процессе вращательного движения сообщают возврат­но-поступательное движение под углом, равным требуе­мому углу конуса обрабатываемого отверстия, а ради­альное давление брусков на обрабатываемую поверхность осуществляют осевой подачей детали или инструмента.

Рис. 38. Хонинговальная головка для обработки конических отверстий

Для данного способа хонингования конических от­верстий была спроектирована «специальная конструкция хонинговальной головки (рис. 38) [22]. Она выполнена в виде оправки 1, на которую свободно с возможностью возвратно-поступательного движения вдоль оси насажен корпус 4. В пазах корпуса расположены колодки 3 с ал­мазными брусками 2. Оправка имеет конический хво­стовик, взаимодействующий посредством роликов 11 с колодками. Колодки к коническому хвостовику оправки прижимаются кольцевыми пружинами. Конусность хво­стовика оправки равна требуемой конусности поверх­ности обрабатываемого отверстия.

После ввода в обрабатываемое отверстие головки ей придают вращательное движение от шпинделя станка. В процессе вращательного движения корпусу сообщают возвратно-поступательное движение относительно штока вдоль его оси, удерживаемого шаровым подшипником 7, размещенным в обойме 5 с крышкой 6, и шарнирами 8, 9. При этом колодки, размещенные в пазах корпу­са и прижатые к коническому хвостовику штока, будут совершать возвратно-поступательное движение вдоль образующей обрабатываемого отверстия. Радиальное давление брусков на обрабатываемую поверхность от­верстия осуществляется за счет осевой подачи оправки или детали. После завершения обработки подача пре­кращается и головка отводится в исходное положение.

Каждый комплект брусков перед обработкой первой детали необходимо прошлифовать в сборе в нижнем по­ложении корпуса относительно оправки, что обеспечи­вает необходимую кривизну профиля режущей поверх­ности брусков.

Исследование процесса осуществлялось на верти­кально-хонинговальном станке ЗМ82 с применением спе­циальной инструкции установочного приспособления, осуществляющего дозированную осевую подачу детали. Хонинговальная головка оснащалась восемью брусками АСВ 160/125 — Ml — 100% размером 100X8X4X2.

Материал обрабатываемой детали сталь 40Х, твер­дость HRC 50, максимальный диаметр 127 мм, длина 125 мм, угол конуса 4°30^/

Исходная шероховатость Rz = 40-^20 мкм, припуск на обработку 0,2 мм.

Режимы хонингования

Частота вращения инструмента, об/мин . . . . 164 Скорость возвратно-поступательного движения, м/мин 8 Радиальная подача брусков (дозированная), мкм/дв. ход 2—3 Величина хода бруска, мм . 40

В качестве смазочно-охлаждающей жидкости ис­пользовался состав НСК-5. Обработка проводилась не­сколькими комплектами брусков до их полного износа.

Применение специальной конструкции хонинговаль­ной головки обеспечивает наряду с высокой производи­тельностью высокую точность отверстия. Разброс углов конусности обработанных отверстий не превышал ±30'