2. Технологические особенности плосковершинного хонингования

1. Плосковершинное хонингование цилиндров и гильз производят на специальных вертикально-хонинговальных станках типа 3А833, 383 с применением хонов (хонинговальных головок). Раздвижение брусков производится при помощи двух конусов, направленных в одну сторону, благодаря чему обеспечивается правильность геометрической формы отверстий. Для повышения производительности труда вместо ручного разжима брусков целесообразно применение хона с автоматическим разжимом брусков и приборов для активного контроля размера отверстий.

Основная цель хонингования втулок, гильз цилиндров двигателя - формирование сетки (микропрофиля) мельчайших канавок с большой опорной поверхностью и углублениями (масляными карманами) для размещения смазки и вскрытия (родной составляющей чугуна) графита на зеркале рабочей поверхности. В этих канавках при работе двигателя задерживается масло и графит, смазывая компрессионные кольца. Если бы поверхность зеркала гильзы была бы действительно гладкая, то при движении поршня маслосъемное кольцо полностью снимало бы масло со стенок гильзы. Компрессионные кольца при этом будут ускоренно изнашиваться из-за движения всухую по стенкам гильзы. Для того чтобы в процессе работы они смазывались, на поверхность гильзы наносится так называемая сетка хонингования. Кроме того, как финишной операцией, хонингованием устраняется овальность, бочкообразность и конусность внутреннего диаметра гильз цилиндров.

2. Гильзы цилиндров хонингуют многобрусковыми хонами с четырьмя, шестью или восемью абразивными брусками, расположенными симметрично по окружности. В современных хонах уже нет направляющих башмаков, а сами бруски не обычные абразивные, а алмазные. Раньше алмазные бруски старались не использовать, так как алмазы иногда выкрашивались и внедрялись в стенку гильзы. В современных алмазных брусках эта проблема решена. Алмазные бруски стираются до основания и при этом не выкрашиваются.

Задача зерен абразива в брусках - прорезать микроскопические канавки в металле, в которых будет потом удерживаться масло и графит. Форма и глубина этих канавок имеют огромное значение. Затупившееся зерно абразива прорежет канавку с широкими краями, в которой масло не удержится. При работе двигателя масло должно не только удерживаться в каждой канавке, но и немного выступать наружу, смазывая компрессионные кольца. Чтобы создавать такие канавки, затупившиеся зерна абразива в хонинговальном бруске должны по мере стирания выпадать, заменяясь на новые. Чтобы этого достигнуть, связующие вещества в брусках используются достаточно слабые, позволяющие зернам абразива выпадать по мере стирания.

Обычно при хонинговании на 70 % снятого металла приходится 30 % износа у бруска при соразмерном износе башмаков. Такой износ брусков необходим как для создания правильной формы канавок, так и для достижения идеальной окружности хонингуемого поверхности. Если брусок плохого качества или "левый", то он будет завальцовывать рисунок хонингования, вместо того, чтобы его нарезать.

Кроме формы маслозадерживающих канавок, большое значение имеет их наклон относительно оси цилиндра. Этот параметр называют углом хонингования. Он может быть в пределах от 20 до 80°. При меньшем угле снижается расход масла, но соответственно, повышается износ компрессионных колец и наоборот.

Полноценный процесс хонингования гильзы цилиндра состоит из нескольких операций: предварительного хонингования, окончательного хонингование и плосковершинного хонингования.

Все, что было сказано о процессе нарезания маслозадерживающих канавок, относится к первой и второй операциям хонингования гильзы - обработке грубыми и средними брусками с абразивностью около 120…150 и 180…280 соответственно. Последнее, финишное хонингование производится брусками с зернистостью 400….600. Такая финишная операция называется - плосковершинное хонингование. Цель этой операции - обнажить прослойки графита в чугуне и подровнять неровности, возникшие при нарезании канавок, которые обратно же увеличивают износ компрессионных колец.

Графит, содержащийся в чугуне, при работе двигателя может выполнять функции твердой смазки, для чего требуется обнажить его на 20…50 %. Это происходит именно во время финишного, плосковершинного хонингования.

Хонингование ведут брусками К310СТ1-К, К310СТ1-Б и др., окончательное - брусками КЗМ20СМ1-К, КЗМ40С2-Б1 и др. Припуск на хонингование цилиндров и гильз диаметром 80…150 мм в зависимости от качества предшествующей механической обработки принимается в пределах 0,05…0,08 мм. Охлаждающей жидкостью служит керосин. Хонингование чугунных цилиндров (гильз) ведется со скоростью вращения хона 60…75 м/мин, стальных - 45…50 м/мин. Радиальная подача при предварительном хонинговании 1,2…2,5 мкм/об, при окончательном - 0,5…1,0 мкм/об. Скорость возвратно-поступательного движения хонинговальной головки составляет обычно 1/5 скорости ее вращения, то есть 10…15 м/мин. Овальность и конусность цилиндров и гильз после доводки не более 0,02 мм, шероховатость поверхности Ra = 0,32 мкм.

3. Средство активного контроля размера отверстия при хонинговании (рис. 2) в своем составе имеет жесткий калибр 1. Этот калибр движется вместе с хонинговальной головкой и при достижении заданного значения диаметра обрабатываемого отверстия входит в него и вызывает срабатывание электроконтактного преобразователя 2, который выдает сигнал на прекращение обработки.

Рис. 2. Схема измерительного устройства хонинговального станка.

алмазное плосковершинное хонингование двигатель

Заключение