СПОСОБ ХОНИНГОВАНИЯ ГЛУХИХ ОТВЕРСТИЙ Российский патент 2009 года по МПК B24B33/00 

Изобретение относится к финишной обработке и может быть использовано при обработке ограниченных поверхностей.

Известен способ хонингования, при котором хонинговальным брускам сообщают вращательное и возвратно-поступательное движения (Хонингование. Справ. пособие. / Под общ. ред. С.И.Куликова. - М.: Машиностроение, 1973. - 168 с.).

Однако при этом способе хонингования отсутствие выбега за край отверстия со стороны его дна при одновременном уменьшении скорости резания вследствие реверса поступательного движения хонинговальной головки (где осевая скорость брусков нулевая) приводит к уменьшению съема припуска в этом сечении и образованию конусности отверстия.

Известен способ хонингования глухих отверстий, при котором с целью увеличения съема припуска у дна отверстия обработку выполняют брусками трапециевидной формы, причем большее основание трапеции обращено ко дну обрабатываемого отверстия (Вопросы расчета и конструирования оснастки, обеспечивающей повышение точности при хонинговании. Труды УАИ, вып.44. - Уфа, 1973, 159 с.).

Недостатками данного способа является то, что, во-первых, брусков такой формы отечественная промышленность не выпускает, а во-вторых, увеличенный износ брусков со стороны большего основания трапеции.

Известен также способ хонингования, который заключается в увеличении времени реверса поступательного движения хонинговальной головки у дна обрабатываемого отверстия (Кудояров Р.Г. Точность деталей машин при алмазном хонинговании. / Под ред. д-ра техн. наук, проф. В.Ц.Зориктуева. - М.: Изд-во МАИ, 2002. - 170 с.).

Недостаток данного способа хонингования заключается в увеличении времени обработки за счет задержки брусков у дна отверстия и, следовательно, в снижении производительности хонингования.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является способ хонингования, при котором хонинговальным брускам сообщают вращательное и возвратно-поступательное движения, причем скорость вращательного движения изменяют в течение обработки (Хонингование. Справ. пособие. / Под общ. ред. С.И.Куликова. - М.: Машиностроение, 1973. - 168 с.) путем накладывания на вращательное движение шпинделя станка окружных гармонических (синусоидальных) колебаний.

Однако данный способ хонингования также не предотвращает образование конусности при обработке глухих отверстий.

Задачей настоящего изобретения является повышение точности и производительности обработки за счет увеличения съема припуска у дна обрабатываемого отверстия.

Указанная задача достигается способом хонингования глухих отверстий, при котором хонинговальным брускам сообщают вращательное и возвратно-поступательное движения, причем скорость вращательного движения изменяют в течение обработки, в отличие от прототипа скорость вращательного движения брусков увеличивают при каждом осевом движении брусков от точки реверса у открытого края отверстия к точке реверса у дна обрабатываемого отверстия и уменьшают эту скорость при их движении в обратном направлении.

При увеличении скорости вращательного движения за один и тот же интервал времени каждое режущее зерно хонинговальных брусков у дна отверстия проходит больший путь за счет большей скорости, поэтому каждое зерно снимает больший припуск, нежели при неизменной скорости вращения. Следовательно, увеличение скорости вращения хонинговальной головки у дна отверстия приводит к увеличенному съему припуска в этом сечении отверстия и, значит, к предотвращению образования отклонения формы поверхности и повышению производительности обработки.

Суть способа хонингования заключается в следующем.

Хонинговальные бруски вводят в обрабатываемое отверстие и посредством механизма радиальной подачи прижимают к обрабатываемой поверхности. Одновременно брускам сообщают возвратно-поступательное и вращательное движения. Далее по мере приближения брусков к дну обрабатываемого отверстия скорость вращательного движения увеличивают так, что у дна отверстия эта скорость принимает максимальное значение. После реверса поступательного движения брусков при их обратном движении от дна отверстия скорость вращения брусков уменьшают так, что в противоположной от дна отверстия точке реверса скорость вращения принимает минимальное значение. Затем осевое движение хонинговальных брусков реверсируют, и цикл движения брусков повторяют до окончания обработки отверстия.

Существо изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 приведена развертка поверхности обрабатываемого отверстия диаметром 38 мм и длиной 75 мм, имеющего исходное отклонение формы в виде овальности величиной 0,01 мм.

На фиг.2 приведена развертка поверхности обработанного отверстия способом хонингования без увеличения скорости окружной скорости брусков.

На фиг.3 приведена развертка поверхности обработанного отверстия предлагаемым способом хонингования с увеличением окружной скорости брусков.

На фиг.4 и 5 приведена динамика изменения показателей обработки для партии из 10 деталей без изменения окружной скорости и с изменением окружной скорости соответственно.

Предложенный способ хонингования глухих отверстий может быть реализован хонинговальным станком, имеющим управляемый привод вращения хонинговальной головки. Подобный привод реализован в токарных станках с контурной системой числового управления и позволяет при обтачивании торца детали увеличивать частоту ее вращения по мере движения резца к оси вращения детали, но для обеспечения постоянства скорости резания.

Пример конкретной реализации

При обработке в течение 60 минут глухого отверстия диаметром 38.2 мм и длиной 75 мм, имеющего исходное отклонение формы в виде овальности величиной 0,01 мм (фиг.1), хонинговальной головкой, оснащенной 4 брусками длиной 40 мм и шириной 5 мм, при радиальной дискретной подаче брусков величиной 0,5 мкм на каждый двойной ход, осевой скорости 6 м/мин и постоянной окружной скорости 10 м/мин были достигнуты некруглость отверстия 4,7 мкм и отклонение образующей отверстия от прямолинейности 0,0279 мм, максимальная величина снятого припуска на сторону 0,0299 мм (фиг.2).

Из фиг.2 видно, что у дна глухого отверстия наблюдается овальность в отличие от открытого края отверстия, где овальность устранена полностью. В результате в обработанном отверстии сформирована конусность с самым узким местом у дна отверстия.

Увеличение окружной скорости по мере приближения брусков к дну обрабатываемого отверстия с 10 м/мин до 20 м/мин при тех же остальных параметрах обработки позволило получить некруглость отверстия 1,2 мкм; отклонение образующей от прямолинейности 0,0107 мм; максимальная величина снятого припуска на сторону 0,0309 мм (фиг.3).

Эффективность заявляемого способа была проверена на обработке партии из 10 деталей. Сравнение приведенных на фиг.4 и фиг.5 данных о съеме припуска и величине отклонения образующей отверстия от прямолинейности (нецилиндричности) при обработке партии из 10 деталей соответственно без изменения окружной скорости и с ее изменением показывает, что увеличение окружной скорости у дна обрабатываемого отверстия обеспечивает большую стабильность получаемой величины отклонения образующей отверстия от прямолинейности вследствие более равномерного износа брусков.

Таким образом, применение заявляемого способа позволило уменьшить отклонение образующей отверстия от прямолинейности более чем в 2,5 раза, а овальности отверстия в 4 раза при увеличении съема припуска.

Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано при хонинговании ограниченных поверхностей деталей. Хонинговальным брускам сообщают вращательное и осевое возвратно-поступательное движения и изменяют скорость вращательного движения брусков. Увеличивают скорость при каждом их осевом движении от точки реверса у открытого края отверстия к точке реверса у его дна и уменьшают при движении хонинговальных брусков в обратном направлении. В результате повышается точность и производительность обработки за счет увеличения съема припуска у дна обрабатываемого отверстия. 5 ил.

Способ хонингования глухих отверстий, включающий сообщение хонинговальным брускам вращательного и осевого возвратно-поступательного движений и изменение скорости вращательного движения в течение обработки, отличающийся тем, что скорость вращательного движения хонинговальных брусков увеличивают при каждом осевом движении их от точки реверса у открытого края отверстия к точке реверса у его дна и уменьшают эту скорость при движении хонинговальных брусков в обратном направлении.