Лабораторная работа №8. Хонингование гильзы цилиндра

Содержание работы. Подготовка исходных данных,

изучение основных технических характеристик, оборудова- ния, оснастки и инструмента, применяемых при хонинго- вальной операции, проектирование и выполнение хонинго- вальной операции, определение машинного времени и хро- нометраж выполняемой работы.

Рис. 22. Схема процесса хонингования (а) и развертка сетки сле-

дов обработки (б):

1—шпиндель стайка: 2—шарнирное устройство; 3 — хонинго- вальная головка; 4 — гильза; 5 — хонинговальный брусок; 2а—угол скрещивания следов; а—угол подъема следа;

I, II, III — последовательные положения бруска за один двойной

ход

Оборудование и оснастка рабочего места: станок ЗГ833 с принадлежностями, приспособление для установки и крепления гильзы, шкаф для инструмента, стойка микро- метра С-ГУ, штатив Ш-П-Н (ГОСТ 10197—70), бруски хо- нинговальные, микрометр гладкий МК-100 (ГОСТ 6607—

78), Индикаторный нутромер ни 50-100 (гост 868—82),

штангенциркуль ШЦ-И-250-0,05 (ГОСТ 166—80), линейка

300 (ГОСТ 427—75), эталон шероховатости по чугуну.

Конструктивно-технологическая характеристика гильзы цилиндра. См. лабораторную работу № 1.(Часть 1).

Понятие о процессе хонингования. Требуемые ше- роховатость, точность размера и форма зеркала цилиндра могут быть достигнуты хонингованием (рис. 22).

Хонингование позволяет успешно решать ряд техно- логических задач, к числу которых относится: получение высокой точности размера и формы (IT6 — IT8) и малой шероховатости обрабатываемых поверхностей (Rа ≤ 0,32 мкм).

Таблица 28

Хонингование ведется при обильной подаче смазочно- охлаждающей жидкости (СОЖ) в зону резания для удале- ния стружки и продуктов износа с поверхности брусков и с обрабатываемой поверхности. Кроме того, СОЖ отводит часть выделяющегося при резании тепла, оказывает смазы- вающее воздействие, способствует улучшению условий ре- зания.

Хонинговальные бруски. Абразивный брусок харак- теризуется видом абразивного материала (64С), зернисто- стью (М20П), твердостью (С1), структурой (6), видом связи (К5), классом (А), типом (БКв) и габаритными размерами. Пример условного обозначения: 64СМ20-М28ПСТ2- Т26К5А БКв 100Х100 ГОСТ 2424 -75. Тип и размеры абра- зивных брусков выбирают по ГОСТ 2424—75 в зависимо- сти от выполняемой операции, формы и размеров обраба- тываемого отверстия.

Для изготовления алмазных брусков применяют зерна природйых (А) и синтетических (АС) алмазов.

Характеристика алмазного бруска включает следую- щие основные пара метры: вид алмазных зерен (АСР), зер- нистость (80/63), концентрацию алмазного слоя (100), связ- ку (М1), форму и габаритные размеры (2768—0124).

Пример условного обозначения; 2768-0124-1-АСР

80/63-100-М 1 СТ СЭВ 204—75.

Режим хонингования. Основными параметрами ре- жима резания (табл. 28) при хонинговании являются сле- дующие:

Обрабаты- ваемый ме-	Харак- тер обра- ботки	Припуск на диаметр	Абра- зивные бруски	Тип бру ска	Разме- ры бруска	Vок , м/мин	Vвп, м/мин	Р0 Н/см2	λ
Чугун	Пред- ва- ритель ная Оконча тельная	0,04– 0,08 0,005 –0,01	64С10ПС Т2- Т27К5А 64СМ20- М28ПСТ 2- Т26К5А	БКв БКв	В=10– 13 lбр– 100; 125;150	40–80 30–50	17–22 10–15	8–12 3–5	3–5 5–8

окружная скорость вращения хонинговальной голов-

ки, м/мин,

V_OK = π·D·n/1000

_{где D— диаметр обрабатываемого отверстия, мм; n — час-}

тота вращения хонинговальной головки, мин¹;

скорость возвратно-поступательного движения голов-

ки, м/мин,

V_B.П = 2L·n₂ /1000

где n— число двойных ходов хонинговальной головки в 1 мин; L= lотв + 2lпер– lбр — длина рабочего, хода хонинго- вальной головки, мм; lотв — длина хонингуемого отверстия, мм; lпер — перебег бруска за пределы отверстия, мм; lбр — длина хонинговального бруска, мм;

соотношение между скоростями вращательного и воз-

вратно-поступательного движения хонинговальной головки ^{λ= V}OK ^{/ V}B.П.

радиальная подача (5), мкм/об, или удельное давление брусков (Р_о), Н/см².

Состав СОЖ. Для хонингования чугуна в качестве

СОЖ применяют керосин с добавлением 10—20% масла индустриального И12–А.

_{а — устройство:}

Рис. 23. Хонинговальный станок ЗГ833:

Редуктор передает вращение на приемную шестерню ползуна через шлицевой вал. Основные детали его: веду- щий вал—шестерня с закрепленным на нем трех ручьевым шкивом и ведомая шестерня, передающая вращение шлице- вому валу.

Ползун — механизм, передающий вращение от шлице-

вого вала на проводок 16 хонинговальной головки.

Коробка передач 13 установлена на верхнем торце ко- лонны, служит для преобразования вращательного движе- ния привода в возвратно-поступательное движение и пере- дачи его при помощи рейки на ползун.

С лицевой стороны коробки расположен фрикцион-

ный, электромагнитный тормоз, с правой стороны — меха-

/ — основание; 2 — шпиндель; 3 — маховик механизма разжима хона: 4

— кулачки регулировки хода ползуна; 5—электродвигатель возвратно- поступательного движения шпинделя; 6 — привод возвратно- поступательного движения хонинговальной головки; 7 — колонна; 8 — привод вращения шпинделя; 9 — электродвигатель привода вращения шпинделя; 10—редуктор; II — ползун; 12 — толкатель конечного выклю- чателя; 13 — коробка подач; И — рукоятка реверса; 15 — маховик ручно- го ввода хона; 16 — поводок хонинговальной головки; 17 — пульт управ- ления; 18 — кран охлаждения; 19 — приспособление для обработки гильз или блоков;

Станок хонинговальный ЗГ833 (рис. 23) предназначен для хонингования отверстий в гильзах автотракторных дви- гателей.

Основание станка представляет собой плиту коробча- той формы, внутренняя плоскость которой является резер- вуаром для охлаждающей жидкости. На основании распо- ложены электронасос охлаждения, колонна 7 и фильтр. На верхней рабочей плоскости устанавливаются приспособле- ния 19 для обработки гильз или блоков.

На колонне расположены: привод вращения шпинде- ля, привод возвратно-поступательного движения хонинго- вальной головки, пульт управления (см. рис. 23, б).

низм реверсирования.

Кинематическая схема станка позволяет осуществить:

вращательное и осевое возвратно-поступательное движение хонинговальной головки с одновременным ради- альным перемещением брусков головки;

осевое перемещение невращающейся хонинговальной головки (вниз, вверх);

осевое перемещение невращающейся хонинговальной головки (вниз, вверх).

Станок имеет систему с ручным приводом механизма разжима.

Осевое усилие разжима брусков

P=P₀ l_бр B n tg(φ+θ),

где P₀— удельное давление брусков, Н/cм²; l_бр. — длина бруска, см; В — ширина бруска, см; n — число бру- сков; φ — угол конуса разжима, град; θ — угол трения, град; θ = 6°.

Работа на станке. Предварительно необходимо изу- чить устройство станка, расположение и назначение всех органов управления, проверить наличие смазки в механиз-

мах станка.

Рабочий цикл осуществлять в следующей последова-

тельности.

1. Включить станок. При этом загорится сигнальная лампа на пульте управления.

2. Вращением маховика 3 (см. рис. 23, а) механизма разжима хона по часовой стрелке сжать бруски.

3. Переключатель режимов поставить в положение

«Ввод хона».

4. Нажать кнопку «Подача—пуск» (включится элек-

тродвигатель подач).

5. Кратковременными толчками кнопки «Толчковый» (ползун совершает прерывистые движения вниз) подвести хонинговальную головку к обрабатываемому отверстию на расстояние не менее 50 мм.

6. Переключатель режимов поставить в положение

«Ручной».

7. Маховиком ручного ввода плавно ввести хонинго-

вальную головку в обрабатываемое отверстие.

8. Переключатель режимов установить в положение

«Ввод хона».

9. Нажать кнопку «Шпиндель—-пуск» (происходит вращательное и возвратно-поступательное движение хонин- говальной головки).

10. Вращением маховика против часовой стрелки раз- жать бруски на установленное давление (сжимается тариро- ванная пружина, усилие сжатия контролируется по шкале). По часам (секундомеру) начать отсчет машинного времени операции. Хонинговать гильзу в размер.

11. По окончании времени хонингования нажать кноп- ку «Шпиндель—стоп», а затем кнопку «Конец цикла». Электродвигатель 9 привода шпинделя отключается, ползун движется вверх до тех пор, пока не нажмет на толкатель концевого выключателя 12, ползун останавливается.

12. Для полной остановки станка и в случае экстрен- ной необходимости отключения всех механизмов станка — нажать кнопку «Общий стоп».

Приспособление для установки и крепления гильзы такой же конструкции, как на расточном станке.

Проектирование хонинговальной операции выполня-

ется по схеме, приведенной в лабораторной работе № 1.

Ниже приводится технологическая инструкция на хо-

нингование гильзы цилиндров (табл. 29),

Содержание перехода	Указания по выполнению
1. Ознакомиться с организацией рабо- чего места и прове- рить его комплект- ность	Уяснить специализацию и орга- низацию рабочего места, назна- чение и расположение оборудова- ния, оснастки деталей, докумен- тов и справочной информации. Проверить по описи комплект- ность
2. Изучить характери- стику детали, условия ее работы, дефекты, способы ремонта	Уяснить конструктивные элемен- ты детали и технологические тре- бования к ним, вид и род трения, характер нагрузки, агрессивность среды, вид и характер дефектов, способы и средства дефектации, возможные методы и технологию ремонта, а также требования ру- ководства по капитальному ре- монту
3. Изучить применя- емые оборудование и оснастку	Уяснить основные узлы стан- ка, его кинематику, органы управления и порядок работы на станке, способ установки и креп- ления детали при обработке, пас-

Таблица 29

_{Содержание перехода Указания по выполнению}

4. Ознакомиться с особенностями вида обработки	Уяснить схему и сущность про- цесса хонингования, точность по- лучаемых размеров и формы, ве- личину шероховатости поверхно- сти, область применения этого вида обработки при ремонте авто- мобилей, параметры режима об- работки и их влияние на качество и эффективность хонингования
5. Определить припуск на хонинго- вание	Определить действительный раз- мер расточенного отверстия под поршень D. Установить ремонт- ный размер, под который следует хонинговать отверстие Dpp. Най- ти припуск на хонингование аX=Dрр–D, где Dpp — нижнее отклонение ремонтного размера отверстия под поршень, мм
6. Спроектировать хо-нинговальную операцию

Содержание перехода	Указания по выполнению
	портные данные частоты враще- ния инструмента и диапазон по- дач, правила безопасности при работе на станке, характеристику режущего инструмента. Электродвигатель не включать!
4. Ознакомиться с особенностями вида обработки	Уяснить схему и сущность про- цесса хонингования, точность по- лучаемых размеров и формы, ве- личину шероховатости поверхно- сти, область применения этого вида обработки при ремонте авто- мобилей, параметры режима об- работки и их влияние на качество и эффективность хонингования
5. Определить припуск на хонинго- вание	Определить действительный раз- мер расточенного отверстия под поршень D. Установить ремонт- ный размер, под который следует хонинговать отверстие Dpp. Най- ти припуск на хонингование аX=Dрр–D, где Dpp — нижнее отклонение ремонтного размера отверстия под поршень, мм
6. Спроектировать хо-нинговальную операцию	Уяснить технические требо- вания (чертежа, РК) к восстанов- ленной гильзе цилиндра (цель операции). Подобрать оборудова- ние, приспособление, инструмент (режущий и измерительный). На- значить содержание переходов и очередность их выполнения, спо- соб и содержание контроля опе-

18

_{Содержание перехода Указания по выполнению}

Содержание перехода

Указания по выполнению

рации. Назначить режим хонин- гования: а) выбрать тип, размеры и характеристику хо- нинговальных брусков; длина бруска определяется по формуле lБР = (1/3 …3/4) lОТВ где lОТВ — длина хонингуемого отверстия, мм; б) выбрать по таблице режи- мов резания рекомендуемые ско- рости возвратно-поступательного VВЦ и вращательного VОК движе- ний хонннго-вальной головки; в) рассчитать частоту враще- ния шпинделя nP =1000VОК /(π D) г) нормативную скорость возвратно-поступательного дви- жения VВП и расчетную частоту вращения шпинделя nP уточнить по паспорту станка и принять их фактические значения(VB П Ф, nф); д) по таблице режима резания принять нормативное (соответст- вующее конкретным условиям) удельное давление брусков Р0; ж) сделать заключение о воз- можности применения на станке полученного режима хонингова- ния. Данные записать в отчет (см. прилож. 5)

19

Содержание перехода	Указания по выполнению
7. Установить гильзу цилиндра на столе станка	Гильзу цилиндра устанавли- вают в приспособление (без вы- верки), установочной базой слу- жит посадочная поверхность. За- крепить гильзу в приспособле- нии: а) с пневматическим приво- дом—ручка крана привода вверх хонингования б) с цанговым зажимом — повер- нуть гайку зажима по часовой стрелке до надежного прижатия гильзы.
8. Подготовить дан- ные для наладки	Допустимая погрешность центровки 5 мм Определить величину пере- бега брусков за пределы отвер- стия lпер= 1/3 lбр. Из-за неправильно установ- ленной величины перебега бру- сков возникает повышенная по- грешность формы отверстия (ко- нусообразность, бочкообразность, седлообразность и др.). Рассчитать усилие пружины механизма разжима брусков (φ=10°–15°; θ=6°). Рассчитать длину рабочего хода шпиндельной бабки. Величину усилия сжатия пружины найти на шкале меха- низма разжима. Отыскать кулачки управле-

Содержание перехода	Указания по выполнению
	ния реверсом шпиндельной бабки (на вращающемся лимбе) и опре- делить их нужное положение. Запомнить расположение и назначение включателей и кнопок управления работой станка. Сделать необходимые записи в отчет
9. Определить машинное время хо- нингования	tM = n1 / n2 где n1 — число двойных ходов, необходимое для снятия припуска n1 = aX / b где aX .— припуск на хонингова- ние, на сторону, мм; b — слой ме- талла, снимаемый за один двой- ной ход, мм (для чугуна b=0,002 мм); n2 — число двойных ходов шпиндельной бабки в 1 мин n2 = 1000VВ,П,Ф / (2L)
10. Произвести на- ладку станка Внимание! Налад- ку производить с раз- решения и в присут- ствии преподавателя	Установить и закрепить бру- ски в колодках хонинговальной головки. Присоединить головку к шпинделю станка, с помощью винта застопорить предохрани- тельное кольцо. Сжать бруски (маховик ме- ханизма разжима вращать по ча- совой стрелке). Проверить надежность при- соединения шпинделя (плотность затяжки гайки с дифференциро-

20

_{Содержание перехода Указания по выполнению}

11. Хонинговать гильзу цилиндра

Содержание перехода	Указания по выполнению
	ванной резьбой). Установить в соответствую- щее положение кулачки управле- ния реверсом шпиндельной баб- ки. Установить частоту враще- ния и скорость возвратно- поступательного движения. Отрегулировать положение датчика конечного выключателя шпиндельной бабки (в верхнем крайнем положении бабки). Проверить наличие Смазки и СОЖ. Проверить правильность записей в отчете и доложить преподавате- лю о готовности к выполнению операции
11. Хонинговать гильзу цилиндра	Обеспечить безопасность ок- ружающих и работающего. Подготовиться к хрономет- ражу машинного времени. С разрешения преподавателя: а) включить вводной выклю- чатель (станок подключится к электросети); б) выполнить рабочий цикл в последовательности, указанной в разделе «Работа на хонинго- вальном станке» в пределах рас- четного машинного времени. Внимание! При возникнове- нии неисправности или опасности

21

_{Содержание перехода Указания по выполнению}

12. Контроль опера- ции	Измерить диаметр обрабо- танного отверстия гильзы. Определить шероховатость поверхности отверстия (сравне- нием с эталоном) и величину по- грешностей размера и формы (∆размера; ∆ов; ∆кон). Результаты контроля размера, формы и шероховатости сопоста- вить с требованиями чертежа или РК. Сделать запись в отчет
13. Организационно- техническое обслу- живание рабочего места	Привести в исходное поло- жение инструмент, деталь, доку- менты. Привести в порядок ста- нок, приспособления, инстру- мент. Подписать операционную карту-отчет. Рабочее место сдать дежурному
14. Защита результа- тов работы и сдача отчета

Содержание перехода	Указания по выполнению
	немедленно нажать кнопку «Об- щий стоп»; в) снять гильзу со станка
12. Контроль опера- ции	Измерить диаметр обрабо- танного отверстия гильзы. Определить шероховатость поверхности отверстия (сравне- нием с эталоном) и величину по- грешностей размера и формы (∆размера; ∆ов; ∆кон). Результаты контроля размера, формы и шероховатости сопоста- вить с требованиями чертежа или РК. Сделать запись в отчет
13. Организационно- техническое обслу- живание рабочего места	Привести в исходное поло- жение инструмент, деталь, доку- менты. Привести в порядок ста- нок, приспособления, инстру- мент. Подписать операционную карту-отчет. Рабочее место сдать дежурному
14. Защита результа- тов работы и сдача отчета	Уметь объяснить (если необ- ходимо—доказать) выполненные расчеты и принятые техноло- гические решения по разработке и выполнению операции. Знать основные характери- стики оборудования и инструмен- та, применявшихся при выполне- нии операции. Знать область применения работ при ремонте деталей автомобилей

22

Содержание перехода	Указания по выполнению
	и требования ЕСТД в части, ка- сающейся операции