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.

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.

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.

Хонингование завершилось полным кругом | Производство режущего инструмента

Когда Джозеф Саннен впервые представил современный процесс хонингования на рубеже веков, он увидел его как операцию чистовой обработки поверхности. Однако в ходе своего развития хонингование превратилось в процесс удаления материала, используемый машинистами в качестве коррекции недостаточного растачивания. Но хонингование, при котором используются абразивные камни, вращающиеся на малых скоростях внутри отверстия отверстия, не позволяет эффективно удалять материал. Использование хонингов в качестве обрабатывающих инструментов, а не инструментов для чистовой обработки поверхности может фактически повредить металлическую поверхность.

Хонингование щеткой представляет собой возвращение к первоначальной цели хонингования. Как настоящий процесс хонингования, хонингование щеткой может улучшить качество поверхности без дополнительных повреждений.

Первые телефоны

Хонингование началось как решение проблем автомобильной промышленности с грубыми отверстиями цилиндров. Сверлильные инструменты и станки рубежа веков оставляли на стенках цилиндров поверхность стиральной доски. Поверхность не будет должным образом герметизирована с помощью пакета поршневых колец, что сделает невозможным получение надлежащей смазки для колец и поршней.Эти несоответствия быстро изнашивали первый комплект колец двигателя, который рвался, поскольку неоднократно сталкивался с неровностями поверхности. Как правило, кольцевые пакеты необходимо заменять после очень короткого периода обкатки.

Рис. 1. Пик на поверхности стенки цилиндра разрушает масляную смазочную пленку, что приводит к контакту металла с металлом, когда поршневое кольцо проходит через эту точку.

Грубо просверленные стенки цилиндра также так сильно истирали юбки поршней, что их требовалось исправить. Повреждение вызвано металлическим загрязнением кольцевого тракта. Когда поршень совершал возвратно-поступательное движение в канале ствола, пакет колец отрывал микроскопические выступы неровностей на стенке цилиндра. Эти ослабленные металлические детали загрязняли подачу масла, загрязняли кольцевые подшипники, засоряли фильтры и вызывали вертикальные задиры на стенках цилиндров. Это общее загрязнение привело к потертости юбок поршней. Второй причиной задиров была плохая смазка, вызванная микроскопическими пиками до того, как они были сглажены кольцевым пакетом.Более высокие пики разрушили пленку смазки, покрывающую стенку цилиндра (рис. 1). Когда поршень сталкивался с этими пустотами в верхней и нижней части своего хода — где скорость движения кольца была самой низкой, — возникал контакт металла с металлом.

Короткий срок службы колец, задиры на юбке поршня и эрозия отверстия, которые были неизбежными результатами возвратно-поступательного движения поршней внутри неровных отверстий, привели к тому, что двигатели потребляли избыточное масло и были в целом гораздо менее эффективными, чем двигатели, построенные сегодня. Первым владельцам автомобилей приходилось мириться с двигателями, которые сжигали слишком много топлива, вырабатывали слишком мало лошадиных сил и в целом работали плохо.

До начала процесса хонингования Sunnen единственным документированным методом, использованным автопроизводителем для сглаживания поверхности стенки цилиндра, была операция, которую опробовала компания Winton Motor Co. Машинисты Winton адаптировали технику, которая использовалась для сверления отверстий меньшего диаметра. Чтобы удалить неровности поверхности, механики протолкнули через отверстие стальные шарики, изготовленные из качественной шарикоподшипниковой стали. Шары, которых было 0.002–0,003 дюйма больше, чем отверстия цилиндра, полировала поверхность при прохождении через них.

Процесс, известный сегодня как баллизация, до сих пор используется не только для обработки отверстий цилиндров, но и для других применений. Но на ранней стадии автомобилестроения баллизация оказалась недостаточной. Несоответствия в расточенных цилиндрах приводили к чрезмерному контактному давлению, которое в некоторых случаях было достаточно большим, чтобы расколоть стенки цилиндра. Кроме того,

шаров загрязнили стенки захваченным материалом, который они измельчили и вдавили в поверхность.

Когда Sunnen предложила более эффективную альтернативу, автомобильная промышленность полностью приняла ее. В процессе хонингования Sunnen использовались абразивные камни, вставленные в хонинговальную головку. Головка вращалась внутри отверстия с помощью ручного электроинструмента или сверлильного станка, в то время как оператор совершал возвратно-поступательное движение головки вручную.

Хонинговальные инструменты изначально были гибкими. Камни прижимались к заготовке с помощью пружинных узлов, которые позволяли абразивным материалам повторять существующую геометрическую форму отверстия.Удаление материала было минимальным, от 0,0001 до 0,0020 дюйма. С помощью хонингования машинисты могли добиться шероховатости поверхности около 24 Ra.

Рис. 2: Раннее хонингование, в котором твердые камни применялись лишь с легким давлением, не могло помешать камням перекрывать высокие точки на поверхности заготовки.

Автопроизводители рассматривали хонинговальную технологию как процесс, позволяющий модифицировать поверхность отверстия без существенного изменения его геометрической формы или размеров.Из-за гибкого крепления абразивных камней хонинговальный инструмент оказывал небольшое давление в точках контакта камней со стенкой цилиндра. Легкое прикосновение к инструменту позволило ему сгладить поверхность без дальнейшего повреждения. Однако камни были склонны преодолевать углубления на поверхности (рис. 2). В результате текстуры шлифованной поверхности не имели однородности.

Хонингование превращается в обработку

По мере развития хонингования автопроизводители увидели возможность расширить свою роль в производственном процессе.Поскольку детали хонинговались после того, как они были расточены, машинисты начали использовать хонингование как способ исправить проблемы, возникающие в процессе растачивания. Это включало удаление материала, а для этого станочникам требовалось более жесткое хонингование. Камни были сконструированы с помощью винтов с ручным управлением, которые давили на камни. Эти механизмы были заменены сначала системами автоматического механического расширения, а затем гидравлическими системами. Каждый этап требовал все более твердых и более связных камней, которые не разрушались бы при приложении давления.

Этот путь развития превратил хонингование в очень дорогостоящий процесс удаления припусков. Современные хонинговальные инструменты — это точные, хорошо сконструированные инструменты высокого давления, в которых используются высокотехнологичные суперабразивы на металлической связке. Эти инструменты варьируются от однопроходных хонинговальных инструментов, способных обрабатывать отверстия размером от 0,125 дюйма до гигантских хонинговальных инструментов, которые могут обрабатывать отверстия размером до 36 дюймов.

Однако у этого увеличения возможностей есть и обратная сторона. В процессе удаления материала эти инструменты могут нанести значительный ущерб. Относительно низкие скорости скольжения инструментов в сочетании с высоким давлением приводят к разрыву и складкам рабочего материала и возникновению сети микротрещин. Размер и дисперсия этих изъянов зависят от материала. Например, при хонинговании чугун вырывается на глубину 2 мкдюйма. и складывается на участках размером 4 мкдюйма. квадратный. Пользователь может в некоторой степени контролировать это повреждение, уменьшая давление и увеличивая количество проходов искрового разряда. Камень с более мягким и гибким связующим материалом не будет так сильно разрывать материал, потому что он режет более свободно и удаляет меньше материала.Однако эти корректирующие меры также усложняют контроль и делают процесс более трудоемким.

Охлаждение и смазка материалов, обрабатываемых современными более жесткими камнями, — еще одна проблема. Ствол необходимо заполнить специально разработанными сульфонированными нефтехимическими продуктами. Без этих жидкостей низкая скорость процесса и постоянный контакт имеют тенденцию загружать камни. Сера используется из-за ее способности инкапсулировать частицы удаленного материала и предотвращать их связывание с матрицей камня.Хотя эти охлаждающие и смазочные материалы выполняют свою работу, утилизация опасных химикатов может быть сложной и дорогостоящей. Повторяющееся воздействие на них может привести к дерматологическим проблемам у операторов, которым приходится работать с жидкостями изо дня в день. В результате этих забот об окружающей среде и безопасности производители охлаждающих жидкостей должны разработать целое новое семейство водорастворимых химикатов для удовлетворения потребностей этой конкретной операции.

Хонингование щеткой заполняет потребность

Рисунок 3: Правильное хонингование удаляет только выступы на поверхности заготовки.На этих двух рисунках показана шероховатость поверхности на заданной оценочной длине (L) до и после хонингования.

Несмотря на то, что металлообрабатывающая промышленность отошла от хонингования при низком давлении, потребность в этом типе операций все еще существует. Жесткое хонингование типа, разработанного Sunnen, может уменьшить отклонения в размерах, вызванные некачественными процессами обработки. А хонингование может улучшить качество обработки поверхности и добиться однородности, исправляя микротрещины, вызванные другими операциями обработки.Но хонингование дает эти преимущества только в том случае, если оно не используется в качестве процесса обработки. Хонингование никогда не должно удалять больше, чем микроскопические пики выше средней линии на поверхности следа, и никогда не должно резать глубже нескольких микродюймов. На рисунке 3 показано, как хонингование при правильном выполнении может изменить поверхность, которая демонстрирует случайное распределение амплитуды по оценочной длине (L). На верхнем рисунке показана неотшлифованная поверхность с шероховатыми и неровными выступами поверхности. На нижнем рисунке показана та же поверхность после удаления этих выступов хонингованием.Если бы этот участок с отшлифованными выступами на поверхности был частью стенки цилиндра, это обеспечило бы больший несущий контакт с пакетом поршневых колец и способствовало бы улучшенному удержанию масла. Когда сравниваются отношения подшипников поверхности до и после хонингования щеткой, соотношение после хонингования показывает, что большая часть поверхности находится рядом с пиковым уровнем поверхности. Кривая передаточного отношения подшипника характеризует поверхность путем сравнения длины материала поверхности подшипника на заданной глубине профиля с оценочной длиной.

Хонингование щеткой — это процесс, позволяющий улучшить качество поверхности без удаления излишков материала или повреждения поверхности заготовки. Хоники для кистей напоминают кисти. Их нейлоновые нити удерживают абразив, который составляет до 40% хонинговального материала. Производители щеточных шлифовальных машин поставляют инструменты с абразивом из Al2O3, SiC, CBN или алмазным абразивом, заделанным в нейлоновую матрицу. Щетки обычно продаются как вставки для установки в корпус инструмента, аналогичный стандартной расточной головке с несколькими пластинами.Пакет пластин может заточить более 20 000 отверстий при использовании инструмента под давлением 40 фунтов на квадратный дюйм.

Пользователи, которые привыкли к стандартному хонингованию под высоким давлением, обнаружат, что процесс хонингования значительно отличается. Абразив наносится на поверхность в гибкой среде, состоящей из множества дискретных элементов. Инструмент работает с гораздо более низким давлением, хотя потребляемая мощность примерно на 10% выше, чем при хонинговании под высоким давлением. В отличие от обычного хонинговального камня, элементы щеточного хонинговального камня могут действовать на поверхность независимо.Это позволяет избежать образования перемычек, давая щетке возможность шлифовать поверхность, при этом сохраняя небольшие углубления и выступы (рис. 4).

Рис. 4. Обычный жесткий хонинговальный брус не может достичь низких участков поверхности без удаления относительно большого количества материала. Однако гибкие элементы щеточного хонинговального станка могут достигать и шлифовать эти области с минимальным снятием припуска.

Хонингование щеткой решает задачу, для которой было разработано хонингование. Он уменьшает выступы на поверхности и удаляет порванный и складчатый материал, оставшийся в результате других процессов. Шлифованные щеткой поверхности с шероховатостью от 5 до 6 Ra могут быть стабильно получены.

Хотя основными пользователями щеточных шлифовальных машин являются производители автомобилей и двигателей, эта технология может быть интегрирована в широкий спектр приложений. Для гибких инструментов требуются меньшие по размеру и менее жесткие станки, чем для хонинговальных инструментов высокого давления. На высокопроизводительных предприятиях используются инструменты на автоматизированных линиях. В некоторых цехах могут использоваться станки, специально разработанные для хонингования щеток, но даже расточные станки можно приспособить для хонингования щеток с помощью специально разработанных инструментов и держателей.

Требуется качественное растачивание

Чтобы хонингование кистью дало удовлетворительные результаты, пользователи должны помнить, что этот процесс не предназначен для исправления недостатков в предшествующих процессах. Операторы, которые контролируют процесс растачивания, должны понимать фундаментальную механику и динамику процесса обработки, чтобы избежать вибрации и производить отверстия с достаточно точной обработкой поверхности, размерами и формами.

Процесс растачивания характеризуется рядом независимых и зависимых переменных (Рисунок 5). Чистота поверхности, размерный размер, округлость и цилиндричность отверстия зависят от переменных, которые указывают на состояние процесса и на которые влияют управляющие переменные. С механической точки зрения обработка — это процесс резки, в результате которого образуется стружка.Стружка может быть сплошной, зубчатой ​​или прерывистой, либо на инструменте может быть нарост. Тип микросхемы, которую формирует процесс, часто является хорошим индикатором состояния процесса.

Рис. 6. Напряжения сжатия и сдвига, возникающие в процессе резания, определяют тип создаваемой стружки.

На рисунке 6 показана упрощенная ортогональная обработка и напряжения, которые создает процесс резания. Инструмент, перемещающийся относительно заготовки, создает напряжения сжатия и сдвига в зонах первичного сдвига (ps) и вторичного сдвига (sz).Эти напряжения вызывают концентрацию возникающего сдвига в наклонной (Ø) плоскости сдвига (sp). Они также заставляют стружку стекать по передней поверхности инструмента. Это действие показано на рисунке 6 на инструменте с положительным передним углом (а). Толщина стружки (tc) отличается от DOC (толщины t), измеренной в направлении подачи, из-за сжатия стружки.

Независимые переменные процесса растачивания напрямую влияют на стружкообразование. Результирующая сила резания часто описывается ее компонентами, которыми являются тангенциальная сила и сила подачи или нормальная сила и сила трения.В процессе резания между инструментом и заготовкой действуют реактивные силы, вызывающие относительное смещение. Связанная взаимосвязь между реакцией конструкции станка и условиями резания приводит к механизму обратной связи и модуляции процесса, присущим динамическому процессу обработки.

Динамический отклик обрабатывающей системы проявляется как вибрация. Есть три формы вибрации. Оператор должен уметь определять, какой тип вибрации влияет на процесс, и понимать ее динамику, чтобы правильно корректировать и контролировать размер и форму отверстия.

В качестве простой иллюстрации рассмотрим все компоненты системы обработки — заготовку, приспособление и станок — как жесткие по сравнению с гибкостью расточного инструмента, и представьте, что существует только один значительный или доминирующий вид вибрации. влияя на эту систему.

Свободная вибрация — это один из типов вибрации, которую может испытывать система. Это реакция инструмента на начальные условия, когда на него не действует внешняя сила. Во время периода без резания при прерывистой обработке сила резания устраняется, и инструмент возвращается в исходное положение из своего отклоненного положения.Аналогичное поведение происходит после внезапного смещения инструмента, когда он подходит к концу прерывания поверхности и снова начинает резку заготовки. Учитывая структурное демпфирование, которое присутствует во всех физических системах, если процесс обработки является стабильным, амплитуда вибрации со временем будет уменьшаться, хотя частота или период останутся на собственной частоте системы. Эффекты свободной вибрации можно увидеть во время расточки двухтактных двигателей, когда инструмент входит и выходит из переходных отверстий или через впускные и выпускные отверстия.Полученные поверхности часто занижены из-за перерывов в направлении обработки, а отверстие имеет неправильную форму.

Другой вид вибрации — это вынужденная вибрация. Это реакция системы на периодическое возбуждение, и оно происходит с той же частотой, что и возбуждение. Амплитуда вынужденной вибрации остается постоянной (не уменьшается и не увеличивается) с течением времени, при условии, что величина возбуждения остается фиксированной. Типичным примером вынужденной вибрации является радиальное смещение инструмента в определенном направлении, которое происходит, когда дисбаланс инструмента приводит к силе встряхивания при вращении инструмента. Этот дисбаланс вызовет периодическую силу, возникающую один раз за оборот. Величина силы будет связана со скоростью вращения в квадрате. Расточный инструмент, который подвергается этой силе, будет демонстрировать максимальное смещение до того, как на него будут воздействовать какие-либо силы резания. Это смещение часто приводит к увеличению размера участка, в котором инструмент входит в отверстие. Эта проблема характеризуется конусностью или раструбом.

Самовозбуждающаяся вибрация может возникать, когда процесс обработки содержит ответную реакцию.Самовозбуждающаяся система способна модулировать постоянную входную силу (такую ​​как сила резания в высокостабильном процессе обработки, при котором образуется непрерывная стружка) в периодически изменяющуюся реакцию. Амплитуда отклика может уменьшаться (указывая на стабильную систему), оставаться постоянной (незначительно стабильная система) или увеличиваться (нестабильная система) со временем. Дребезжание — это пример самовозбуждающейся вибрации. Это часто является проблемой, когда стабильная, хорошо подготовленная операция чернового растачивания отливки внезапно начинает страдать от шума и вибрации.Поскольку ширина резания является основным фактором усиления при обработке, где вибрация является проблемой, возникновение вибрации во время расточки отливки может быть связано с увеличением радиального DOC из-за угла уклона.

Измеряя колебательный отклик обрабатывающей системы, оператор или инженер-технолог может установить пределы стабильности процесса, определить причину различных нежелательных условий обработки, указать оптимальные условия резания и, при необходимости, использовать специально настроенный инструмент или амортизаторы.Микротрещина обработанной поверхности, которая также связана с относительным уровнем вибрации, может быть уменьшена за счет достижения очень стабильного процесса обработки.

Оператор может управлять силами резания, выбирая геометрию обработки, которая ограничивает деформацию заготовки, особенно когда заготовка имеет тонкие стенки. Круглость и прямолинейность отверстия будут улучшены с помощью инструмента, который эффективно сбалансирован с несколькими режущими кромками.

Следует отметить, что на стабильность процесса обработки влияет совокупная ширина реза, суммированная по всем зацепленным кромкам.Когда в результате правильного процесса появляются вариации размеров, особое внимание следует уделять очень тонким чистовым пропилам. По мере того, как DOC уменьшается, становясь малым по сравнению с радиусом конца инструмента, эффективный передний угол может изменяться от положительного до 0 или даже становиться отрицательным. В результате мертвая зона становится значительной и может привести к нарастанию кромок, плохому качеству поверхности, включая рваный и складчатый материал, увеличению усилий вспашки (отталкивание и деформация детали) и сжатию материала заготовки (частичное упругое расширение на поверхности). рельефная поверхность, повышенное трение и разброс размеров).

Когда операторы соблюдают правильные принципы обработки, они могут производить просверленные отверстия, которые не нужно исправлять жесткой операцией хонингования под высоким давлением. Например, один производитель алюминиевых цилиндров для двухтактных двигателей смог полностью отказаться от операции хонингования под высоким давлением за счет точной настройки операции расточки. Несмотря на то, что стенка цилиндра была прервана впускным, выпускным и передаточным отверстиями, производитель смог изготовить высококачественное отверстие. Благодаря тщательному подбору инструментов и параметров операторами расточки в ходе операции были получены цилиндры с максимальным допуском овальности 0.0003 «и Cpk 1,33 перед хонингованием. Типичные значения округлости в области перемещения кольца цилиндра были в пределах 100 мкдюймов, прямолинейность отверстия приближалась к пределу регулятора 40 мкдюймов, а шероховатость поверхности находилась в диапазоне от 9 до 20 Ra. Однажды производитель использовал обычные инструменты для хонингования под высоким давлением, чтобы заточить отверстия до нужного размера и формы после того, как они были никелированы, но с обновленным процессом растачивания производитель обнаружил, что обычное хонингование не требуется. Все, что использовалось, — это хонингование щеткой на некоторых моделях цилиндров.

Об авторе
Гай Кармайкл — президент Carmichael Enterprises Inc., Олмстед, Огайо. Эллиот Стерн — президент Design & Manufacturing Solutions Inc., Лутц, Флорида.

Почему хонинговальные масла имеют значение | Производственная обработка

Хонингование — это абразивный процесс, позволяющий обеспечить допуск на размер отверстия до 0,00002 дюйма (20 миллионных долей дюйма, или половину 1 микрона), и обычно используется в компонентах, требующих высочайшего уровня точности.Хонингование позволяет стабильно выдерживать чрезвычайно жесткие допуски на субмикронных уровнях даже при обработке миллионов деталей. Отверстия диаметром от 0,060 до 60 дюймов можно отшлифовать практически из любого материала, используемого в производстве.

Успех процесса хонингования зависит от точной работы каждого из пяти ключевых компонентов хонинговальной системы: станка, крепления, инструмента, абразива и хонинговального масла. Несмотря на то, что на хонинговальное масло приходится около одного процента от общей стоимости процесса, выбор правильного хонинговального масла оказывает прямое и немедленное влияние на расход абразива, трудозатраты, время цикла и качество.

Отсутствие правильного хонинговального масла в уравнении определенно приведет к снижению производительности и увеличению затрат. Неправильное масло может резко увеличить время цикла, отрицательно сказавшись на скорости съема металла на 50 процентов или более и уменьшив абразивный срок службы на 30 процентов или более. Выбор неправильного масла также приведет к увеличению затрат на лом из-за несоблюдения допусков и плохой обработки поверхности.

Специальные смазочные вещества и добавки

Хонинговальные масла и смазки служат нескольким важным целям в процессе хонингования.Они уменьшают трение и, следовательно, нагрев, что может вызвать серьезные проблемы во время хонингования, такие как сварка, и уменьшение абразивной стойкости. Они также смывают стружку или стружку с поверхности заготовки во время хонингования, что приводит к появлению новой абразивной крупы на поверхности камня для поддержания оптимального абразивного режущего действия.

Химическая активность — еще одна важная причина использования высококачественной жидкости для хонингования. Хорошая хонинговальная жидкость не должна вызывать коррозию заготовки, но должна оставаться в контакте с поверхностью заготовки и обеспечивать смазывающую способность даже при повышении температуры и давления.

Температура абразивной режущей кромки приближается к температуре плавления хонингованного металла. Эта высокая температура возникает в микроскопических точках в точках резания, и без надлежащей смазки может привести к привариванию металлического направляющего башмака к хонингованному металлу. Эти крошечные места сварки будут разорваны силой хонинговального станка, что приведет к шероховатости поверхности и быстрому износу хонинговального бруска и направляющего башмака. Однако эффективный состав «охлаждающей жидкости» предотвратит сварку за счет химического изменения горячих точек с металла с высоким коэффициентом трения на неметаллический, скользкий состав, который будет сопротивляться сварке.Эта проблема при сварке особенно часто возникает при работе с высоколегированными материалами, такими как нержавеющая сталь.

Высокоэффективные антисварные присадки, такие как сера, хлор и фосфор, иногда используются для предотвращения сваривания стружки и материала заготовки. Микросварка может привести к появлению царапин в отверстии и повреждению абразива и инструмента. Смазывающие добавки сохраняют абразив в чистоте. Доступны различные хонинговальные масла с различными уровнями присадок для удовлетворения индивидуальных потребностей применения.Сформулированные масла для хонингования специально разработаны для обеспечения максимальной скорости съема материала при минимальном расходе абразива, при обеспечении требуемой точности и качества поверхности, и все это с желаемым эффектом обеспечения минимальной стоимости детали.

Проблемы с хонинговальным маслом с низкой производительностью

Одним из признаков плохих характеристик масла является изменение коэффициента износа камня. То есть количество отшлифованных деталей на каждый использованный абразивный камень. Отношение используемого абразива к съему материала зависит от многих факторов, таких как чистовая обработка поверхности, хонингованный материал, давление хонингования, скорость резания и техника оператора, но всегда должно быть постоянным от детали к детали.

В производственной среде, где одни и те же детали хонингованы одна за другой, коэффициент износа камня должен быть очень стабильным, отражая стабильную структуру связки качественного хонинговального абразива. Если хонинговальное масло недостаточно смазывает хонинговальную стружку и зерно, износ абразивного зерна станет неравномерным. Это повлияет на коэффициент износа камня и приведет к изменению размера готовой детали, если для остановки цикла хонингования не используется производственный контроль.

Низкопроизводительное хонинговальное масло позволяет приваривать металлическую стружку к заготовке, которая затем срезается, вызывая большую общую шероховатость поверхности, чем ожидается для данного размера абразивного зерна.Следствием этого являются нежелательные случайные царапины на заготовке, более глубокие, чем те, которые обычно возникают во время операций хонингования. Результатом является снижение производительности, отходы материалов, брак деталей и упущенная выгода.

Металлические пятнышки на абразивной поверхности — признак хонинговального масла с низкой смазывающей способностью. Масло не может полностью смазывать, позволяя стружке оседать на абразивной поверхности. Заложенная стружка удерживает абразив на расстоянии от заготовки и предотвращает равномерное проникновение абразива в основной металл, предотвращая удаление материала.Металл, находящийся на абразивной поверхности, может поцарапать или разорвать отшлифованную поверхность, поскольку абразив сметает стружку по траектории хонинговального инструмента. Если эта «загрузка» абразивной поверхности незначительна, она может остаться незамеченной, однако производительность начнет падать. Более сильная нагрузка приводит к разрушению абразива. Захваченная стружка прижимается хонинговальным камнем к стенке детали. Если стружка снова приваривается к детали, она может поцарапать или сколоть хонинговальный камень.

Когда металлический врезанный металл находится рядом с передней кромкой абразивного шва к заготовке, абразив подвергается сжатию и редко ломается.Вместо этого сварной металл прорезает канавку в абразивном материале. Если внедренный металл, который находится рядом с задней кромкой абразива, повторно приваривается к заготовке, абразив будет иметь меньшую опору, чтобы противостоять отрывному движению, и отколется, оставив скол на задней кромке.

Низкопроизводительное хонинговальное масло может вызвать катастрофическую сварку между заготовкой и башмаком оправки при хонинговании мягких материалов, от нержавеющей стали до низкоуглеродистой стали. Это может привести к серьезным и дорогостоящим проблемам, таким как выход из строя хонинговальных инструментов и поломка станка.Когда смазочная пленка, разделяющая оправку и заготовку, выходит из строя, оправка может привариваться либо к заготовке, либо к стружке, оставляя серьезные царапины на оправке и детали или, что еще хуже, сломанный инструмент.

Распространенный миф — хонинговальный инструмент без направляющих башмаков невосприимчив к сварке. Это неправда, и на самом деле это верный признак проблемы с отточенной жидкостью. Если хонинговальная жидкость не сработает, она допускает загрузку камня, где металлическая стружка, образованная режущим действием хонинговальных брусков, прилипает к поверхности камня.При загрузке камня произойдет контакт металла с металлом и сварка с теми же нежелательными результатами, что и при использовании хонинговального инструмента с металлическими направляющими башмаками. Стоимость сломанного инструмента может быстро превзойти экономию, полученную при использовании низкокачественной хонинговальной жидкости.

Использование качественного хонинговального масла позволяет использовать более высокие давления при хонинге без приваривания инструмента или стружки детали. Независимо от того, что снижение трения в процессе хонингования всегда улучшает чистую прибыль, будь то стоимость / деталь, время цикла, расход абразива или любые другие показатели качества.

Выбор правильной хонинговальной жидкости для области применения

Существует хонинговальная жидкость, разработанная почти для всех материалов, используемых в производстве, от алюминия до циркония. На выбор предлагаются хонинговальные и суперфинишные жидкости на нефтяной или органической масляной основе, а также синтетические / полусинтетические жидкости на водной основе.

Выбор подходящей хонинговальной жидкости в основном зависит от конкретных условий применения, хонингованного материала и используемого инструмента. Наличие ограничений или особых требований ограничивает доступный выбор хонинговальных масел. Существуют специальные составы хонинговального масла, которые соответствуют директивам и правилам Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) и Европейской комиссии, применимым к хонингованию медицинских устройств, которые будут имплантированы в организм человека.

Аэрокосмические компании часто имеют списки одобренных хонинговальных масел, используемых для хонингования критически важных деталей. Продавцы обязаны использовать только хонинговальные масла из утвержденного списка. Эти продукты прошли тщательные испытания, чтобы убедиться, что детали не причинят вреда, например, внутренней зернистой коррозии, которая может привести к поломке детали в будущем.

Атомная промышленность часто диктует допустимые уровни содержания серы, хлора и фтора в используемом хонинговальном масле. Дополнительные ограничения часто применяются в отношении уровней мышьяка, висмута, сурьмы, серебра, ртути, кадмия, галлия, индия, свинца, олова или цинка сверх следовых уровней. Для удовлетворения этих требований доступны составы хонинговальных масел. Это смазочные материалы, полностью состоящие из поверхностно-активных смазывающих веществ с подходящей вязкостью. Поскольку в этом типе продукта не используются добавки, он идеально подходит для применений, в которых количество добавок ограничено.

В рабочих цехах, где ежедневно могут обрабатываться самые разные детали, хонинговальное масло MB-30 известно на рынке как универсальное хонинговальное масло. Его можно использовать с большинством инструментов, абразивных материалов и обрабатываемых материалов, и, как правило, он не токсичен и не раздражает кожу или глаза. Утилизация упрощается, поскольку MB-30 не содержит хлора или других материалов, на которые распространяется ограничение Агентства по охране окружающей среды (EPA).

Различается количество областей применения, материалов и отраслей, а также масел и смазок, доступных для работы.Пытаясь определить лучшее хонинговальное масло для конкретного применения, сначала проконсультируйтесь с экспертами по хонингованию, чтобы они посоветовали выбрать лучшее масло премиум-класса для конкретного применения.

Тип материала

Хонинговальное масло должно соответствовать требованиям к смазке хонингованного материала. Сложные материалы, такие как нержавеющая сталь, требуют более высоких уровней поверхностно-активных смазывающих веществ, чем более легкие материалы, такие как чугун, который в некоторой степени самосмазывается и устойчив к истиранию. Материалы, образующие короткие чешуйчатые стружки, такие как карбид, стекло или керамика, требуют меньшей смазывающей способности, чем те, которые образуют длинные волокнистые стружки, такие как алюминий.При хонинговании цветных металлов необходимо учитывать появление пятен и изменение цвета деталей. Остается один фактор — предел текучести материала заготовки. Для правильной резки прочных материалов, таких как инструментальная сталь, требуется более высокое усилие хонингования на абразивном материале. Эти более высокие нагрузки предъявляют повышенные требования к смазке хонинговальным маслом.

Тип используемых абразивов — еще один фактор, который следует учитывать при выборе подходящей смазки, будь то обычные абразивы, суперабразивы на металлической связке или алмазные инструменты с гальваническим покрытием. Поставщики полного спектра услуг, такие как Sunnen Products, имеют более 20 различных типов предварительно сформулированных масел и смазок для хонингования, которые будут соответствовать их линейке абразивных инструментов.

Как правило, использование обычного абразива с традиционными хонинговальными оправками (имеющими направляющую поверхность башмака) предъявляет самые высокие требования к хонинговальному маслу. Снижены требования к хонинговальным станкам, где только абразив касается отверстия, а металлическая связка более терпима, чем обычный абразив. Инструменты с суперабразивным покрытием, по-видимому, наиболее устойчивы к хонинговальным характеристикам масла.Инструменты с металлической связкой и с суперабразивным покрытием часто используются с охлаждающей жидкостью на водной основе.

Социальная ответственность

Химия играет большую роль не только в том, как смазка работает, но и в том, как с ней обращаться. Как и все смазочно-охлаждающие жидкости, в зависимости от химического состава, хонинговальные смазочные материалы могут регулироваться Управлением по безопасности и гигиене труда (OSHA), Министерством транспорта (DOT) в отношении способа доставки, Министерством сельского хозяйства США (USDA) и Агентством по охране окружающей среды (EPA). как он используется и утилизируется.Химический состав каждой смазки также изучается в промышленности.

Благодаря последним разработкам в технологии хонинговального масла теперь можно получить возобновляемое / экологически безопасное хонинговальное масло, которое является экологически чистым и на 100% растительным. Эти масла популярны в Европе и становятся все популярнее в США.

Важная информация

В большинстве хонинговальных станков используется система фильтрации для поддержания чистоты масла. Когда хонинговальное масло на нефтяной основе защищено от загрязнения и должным образом отфильтровано, «унос» становится важнейшим фактором при использовании хонинговального масла.Унос — это количество масла, которое прилипает к детали во время хонингования и обычно смывается с детали после обработки.

Мелкие детали имеют небольшой вынос, а бочка емкостью 55 галлонов может прослужить год или больше. Большие детали с большей площадью поверхности будут способствовать большему уносу. Впоследствии масляный резервуар системы нужно будет пополнять чаще.

Вязкость масла играет роль, поскольку более густые масла увеличивают унос. Тщательное соблюдение требований к процессу хонингования с учетом вязкости хонинговального масла поможет снизить количество масла, теряемого на вынос.В целом, чем выше объем производства, тем больше ожидается уноса. Эти потери уменьшаются, если увеличивать время дренажа, но это редко возможно в условиях высокой производительности. Известно, что некоторые пользователи используют центрифуги для быстрого удаления масла с готовых деталей. Такие шаги также снижают нагрузку на последующие процессы очистки.

Хонинговальные масла на нефтяной основе обычно имеют гораздо более длительный срок хранения, чем органические масла, в состав которых входят базовые масла растительного или животного происхождения.Пользователи, которые отдают предпочтение маслам на органической основе, должны избегать чрезмерного хранения и делать частые покупки, чтобы всегда иметь под рукой самый «свежий» продукт.

Срок службы масла на нефтяной основе в хонинговальном станке большой, при условии, что масло остается чистым за счет фильтрации и не загрязняется посторонними вредными материалами. Это утверждение можно понять, если учесть отсутствие высоких рабочих температур или загрязнения продуктами сгорания в компрессорах или двигателях.

И наоборот, срок службы хонинговальных масел на органической основе ограничен химической активностью, которая изменяет химический состав самого масла. Эти изменения замедляются за счет защитных добавок и поддерживаются воздействием воздуха. На срок службы в значительной степени влияет температура на границе хонинговального камня и детали, а не температура масла в объеме.

Новые химические вещества загущают масло и могут положительно влиять на смазку при хонинге. Плохие последствия — это образование лаков, которые трудно очистить с деталей.Обратите внимание, что преобразованное масло для хонингования остается в резервуаре машины, так как свежее масло добавляется для компенсации уноса. Следовательно, в какой-то момент всю систему необходимо выбросить и перезарядить новой.

Хонинговальное масло часто покупают в бочках на 55 галлонов, возвратных бочках на 330 галлонов или меньших ведрах на 5 галлонов. Использование концентрата хонинговального масла, смешанного с базовым маслом на месте, предлагает альтернативный метод получения некоторых хонинговальных масел с регулярной концентрацией. Концентраты также полезны для спасения существующих хонинговальных жидкостей на нефтяной основе в случае, если требуется дополнительная смазка, путем внесения добавок, которые повышают производительность, вместо того, чтобы выбрасывать существующее масло и заменять его новым маслом.

Ценностное предложение

Операторы часто удивляются резкому увеличению срока службы абразива при переходе на хонинговальное масло премиум-класса. Дополнительные вложения в хонинговальное масло, которые приводят к снижению расхода абразива, обычно окупаются во много раз. Хонинговальное масло хорошего качества позволит использовать более высокое давление резания, что приведет к более быстрому съему материала. Увеличение объемов съема на один процент приводит к снижению общих затрат на рабочую силу на один процент.Если учесть стоимость лома, становится очевидным разумность использования качественного хонинговального масла.

Баррель хонинговального масла высшего сорта может стоить вдвое дороже, чем баррель масла, не предназначенного для хонингования. Однако реальная ценность заключается в хонинговальном масле, которое позволяет производить детали в соответствии со спецификациями при наименьших общих затратах на хонингование детали. Даже малейшее сокращение времени цикла или уменьшение расхода абразива в результате использования более качественного смазочного материала многократно окупает стоимость хонинговального масла премиум-класса.Для достижения оптимальных результатов не стоит дешеветь, когда приходит время покупать хонинговальное масло. Он более специализированный, чем ожидалось.

Заточка ножа — Рабочие точилки

Если вы посмотрите шоу о кулинарных соревнованиях, вы, вероятно, увидите, как конкурент или шеф-повар мастерски водят ножами по стальному инструменту, изображенному выше. Фактически, у вас даже может быть одна из этих сталей, если у вас есть большой набор ножей или ножевой блок.

Так вы знаете, что это за инструмент? Ножи точит, да? Но вот в чем вы ошибаетесь: этот инструмент, независимо от того, как он назывался, определенно является , а не из стали для заточки.

Заточка и хонингование

Инструмент, который многие считают заточной сталью, на самом деле является хонинговальной сталью. Так в чем разница между хонингом и заточкой?

Чтобы понять разницу, сначала нужно узнать, почему и как затупляются ножи. Когда нож затупляется, острая кромка теряется и / или лезвие перестает быть выровненным должным образом из-за использования. Даже если лезвие все еще остро, просто потеря выравнивания означает, что оно не прорежет пищу должным образом.

Так как же нам вернуть эти острые края и выравнивание? Здесь на помощь приходят хонингование и заточка:

• Хонингование: Хонинговальная сталь в основном подталкивает край ножа к центру и выпрямляет его.Он исправляет кромку, не срезая большую часть материала лезвия. Хонингование на самом деле не точит нож, но, если все сделано правильно, нож будет казаться острее, потому что теперь лезвие находится в правильном положении. Хонингование следует проводить часто — некоторые даже затачивают перед каждым использованием.
• Заточка: Заточка, с другой стороны, представляет собой процесс, при котором части лезвия шлифуются и сбриваются для получения новой, острой кромки. Это можно сделать с помощью водяного камня, точильного камня или электрической точилки для ножей (пока она смещена, обратите внимание на простоту нашей электрической точилки для ножей).Заточку можно проводить реже, чем хонингование — всего раз в месяц или в зависимости от того, как часто используется нож.

Как определить, острый ли нож

Важно знать, когда ваш нож затупился и нуждается в обслуживании, чтобы вы могли резать, нарезать кубиками и резать безопасно и уверенно. Мой любимый способ определить, острый ли нож, — это разрезать помидор — поскольку острый нож легко прорежет жесткую кожу и мягкую мякоть, — но еще один способ проверить это — попытаться разрезать кусок бумаги, который вы задерживаетесь в воздухе.

Интересует заточка? Мы вас прикрыли. От хонинговальных стержней до профессиональных решений для заточки — Work Sharp Culinary найдет все, что вам нужно.

С нашей новейшей моделью E2 на рынке у нас есть точилка для кухонных ножей, которая станет прекрасным подарком для ваших тупых ножей по более экономичной цене. За 49,99 долларов ваши ножи будут точно заточены одним нажатием кнопки. Посмотрите здесь.

E2 даже имеет встроенную направляющую для хонингования!

Если у вас уже есть станок или вы ищете отдельное изделие, обратите внимание на наш M3, который оснащен хонинговальными стержнями из алмазной стали и керамики.

В качестве дополнительного бонуса мы предлагаем эксклюзивные коды скидок на рассылку новостей, поэтому обязательно подпишитесь, если вы хотите получить возможность выиграть точилки для ножей, ножи и другие кухонные инструменты!

Technologies — Оттачиваем, как это работает

Используя наш веб-сайт, вы соглашаетесь с тем, что мы используем файлы cookie для улучшения вашего просмотра с помощью Gehring.

Вы используете очень устаревший браузер. Чтобы в полной мере использовать наш веб-сайт, мы рекомендуем вам обновить ваш браузер до последней версии.

Хонингование — это процесс механической обработки, обеспечивающий оптимальную функциональную чистоту поверхности отверстий.

Внешний вид

В результате требований нового критерия качества процесс хонингования постоянно совершенствуется. Таким образом, появились многочисленные переменные процесса, такие как хонингование формы, хонингование плато, рибхонирование или хонингование со спиральным скольжением. Поэтому мы рассматриваем наших клиентов как партнеров в разработке инновационных и прогрессивных технологических идей.

Цель хонингования

Хонингование — это процесс механической обработки, в результате которого получается функциональной поверхности чистовой обработки отверстий. В дополнение к достигнутой размерной и геометрической точности все большее значение приобретает топографическая форма шероховатости поверхности. Это может быть гладкая поверхность, но также может быть грубая топография с определенными масляными карманами. Структура штриховок имеет решающее трибологическое значение. Функции хонингованных поверхностей всегда заключаются в допуске, скольжении или уплотнении и направляющих.Отсюда мы можем увидеть конечное применение хонингования. Типичными деталями, которые подвергаются хонингованию, являются поршни двигателей внутреннего сгорания, гильзы, коленчатые валы из чугуна, алюминия или сплавов железа с различной микроструктурой.

Ваши детали, НАШИ СТАНКИ

Особо высокие геометрические требования предъявляются к отверстиям клапанов в гидравлических, пневматических и топливных системах впрыска. Шестерни, шатуны, гидроцилиндры, цилиндры подвески и керамические компоненты также являются прецизионными деталями, которые хонинговываются партиями разного размера.Мы можем предложить хонинговальные станки с различной площадью обработки (диаметр отверстия, длина хонингования) и степенью автоматизации. Отверстия диаметром от 0,8 мм до 200 мм и длиной до 24 метров могут обрабатываться на хонинговальных станках Gehring. Общим для всех конфигураций является угол хонингования, под которым хонингованные канавки пересекаются (штриховка). Достижимая точность в отношении допусков на размеры, цилиндрической формы и шероховатости удовлетворяет функциональным требованиям энергоэффективного заполнителя.

Вот несколько типичных примеров применения хонингования. Это лишь небольшая часть деталей, которые можно обрабатывать. Если у вас есть вопросы или вы хотите узнать, сможем ли мы обработать вашу заготовку, свяжитесь с нами!

• Расточка цилиндра
• Отверстия цилиндра с покрытием
• Складские проходы
• Зубчатые колеса, планетарные передачи
• Форсунки, корпус управления
• Регулирующие клапаны, гидравлические клапаны
• Шатуны

Кинематика процесса

Важная особенность процесс хонингования — это процесс кинематики.Он выполняется инструментом и включает подъемное, поворотное и подающее движение. Эта кинематика придает этому процессу типичный угол хонингования. Движение подачи вызывает радиальное распространение инструмента, в результате чего абразив вступает в контакт со стенками отверстия. Это достигается за счет электромеханической системы подачи, посредством которой усилие подачи можно регулировать в регулируемых пределах.

Коаксиальность

Помимо кинематики, соосность является важной характеристикой процесса хонингования. Как уже упоминалось, хонинговальные бруски могут перемещаться к стенке отверстия за счет радиальной подачи. За счет движения подачи инструмент центрируется в отверстии. Ось отверстия и ось инструмента идентичны. Это обеспечивает достаточную степень свободы относительно сборки инструмента. Для этого инструмент навешивается на хонинговальный шпиндель на двух шарнирах. Такое расположение позволяет инструменту регулировать положение и угол отверстия. Точность расположения не исправить хонингованием. Однако есть исключения, как в случае хонингования положения, которые выполняются жестким инструментом.

Абразивные материалы

Хонинговальные бруски, которые также являются продуктом Группы Геринг, содержат абразивные материалы из синтетического алмаза или кубического нитрида бора (CBN). Эти абразивные кристаллы заключены в твердую металлическую матрицу. В этом случае размер зерна отвечает за съем материала.

Основы хонинговой фильтрации

В сегодняшней производственной среде важно, чтобы каждый процесс был максимально эффективным и рентабельным. Чтобы конкурировать, необходимо минимизировать эксплуатационные расходы. Детали должны производиться более быстрыми темпами, с более стабильным качеством, а производительность должна быть максимальной. Процесс хонингования не является исключением из правил.

Таким образом, цель состоит в том, чтобы минимизировать эксплуатационные расходы, связанные с процессом хонингования. Конечно, есть много способов сделать это. Мы можем выбрать лучший хонинговальный камень и инструмент, а также лучшую жидкость для металлообработки. Все это жизнеспособные варианты, но часто эти переменные меняются для лечения симптома проблемы, а не самой проблемы.

Например, если инженер-технолог сталкивается с проблемой короткого срока службы хонинговального камня, обычным результатом является выбор более твердого материала камня (с более высокой стоимостью инструмента). Срок службы инструмента увеличивается, но настоящая проблема, возможно, не решена, потому что грязная жидкость могла быть причиной уменьшения срока службы камня. В конечном итоге лучшим и более экономичным решением могла быть оптимизация выбора фильтрующего материала и / или замена фильтрующей системы на более эффективную.С чистой жидкостью можно использовать менее дорогие инструменты, тем самым снижая эксплуатационные расходы. В сочетании с другими преимуществами более совершенного фильтра, такими как снижение затрат на утилизацию, снижение затрат на подпиточную жидкость и сокращение трудозатрат на очистку отстойников, общие эксплуатационные расходы, возможно, были существенно сокращены за счет решения проблемы — плохой системы фильтрации — вместо обработки симптом. (Рисунок 1)

Хонинговальная система

Система хонингования состоит как минимум из следующих элементов:
• Хонингование
• Хонинговальный камень / инструмент
• Жидкость для металлообработки
• Продукт
• Система фильтров

Наша задача — минимизировать эксплуатационные расходы, связанные с этой системой, которые включают, помимо прочего, следующее:

Отточить

• Техническое обслуживание
• Коммунальные услуги

Хонинговальный камень

• Стоимость приобретения
• Срок службы
• Эффективность

Жидкость для металлообработки

• Затраты на приобретение для заполнения системы
• Затраты на подпитку для поддержания уровня жидкости в системе
• Затраты на утилизацию

Товар

• Отклонить
• Восстановить

Фильтровальная система

• Техническое обслуживание
• Коммунальные услуги
• Затраты на фильтрующие материалы
• Затраты на сброс и повторную загрузку
• Затраты на удаление жидкости
• Затраты на удаление твердых частиц
• Затраты на носители

Как минимизировать эксплуатационные расходы за счет лучшей фильтрации? Хотя не существует идеального фильтра или фильтрующего материала, существует оптимальная комбинация для каждого применения. При правильном понимании процесса фильтрации, доступных фильтров и доступных фильтрующих материалов можно выбрать лучшую систему для любого применения. Следующая информация предназначена для того, чтобы помочь сделать правильный выбор.

Принципы фильтрации

Во всех фильтрах используется сила, чтобы прогонять жидкость через барьер (фильтрующий материал), где собираются твердые частицы. Более высокий перепад давления в среде приводит к удалению большего количества мелких частиц; лучший и более эффективный фильтр.В некоторых случаях барьер просто предотвращает попадание твердых частиц на чистую сторону системы (экранирование). В этом случае твердые частицы не удаляются из системы, а не попадают на чистую сторону. В других случаях твердые частицы улавливаются и удаляются из системы (фильтрация). Процесс фильтрации может принимать три формы: 1) поверхностная фильтрация; 2) глубинная фильтрация; 3) фильтрация кека. Все три формы процесса фильтрации используются для удаления хонинговальных твердых частиц из металлообрабатывающей жидкости. Примечание. В данном описании фильтрующий барьер обычно представляет собой нетканый одноразовый материал или фильтровальную бумагу.

В процессе измельчения получается хорошая смесь крупных и мелких твердых частиц. В процессе хонингования обычно этого не происходит. В этом случае у нас есть два варианта: выбрать фильтр большего размера или добавить более крупные частицы в виде вспомогательного фильтрующего средства. Вспомогательное фильтрующее средство образует корку и улавливает более мелкие частицы. Это также продлевает цикл фильтрации. Доступно множество различных типов и сортов вспомогательных фильтров, некоторые из которых описаны ниже в этой статье.

При фильтрации кека фильтрующая среда должна быть достаточно плотной, чтобы улавливать твердые частицы и образовывать кек. В качестве фильтрующего материала для этого применения может использоваться очищаемая лента.

Обычные сепараторы жидкости / твердого вещества

Существует множество устройств, которые можно использовать для удаления твердых частиц из жидкостей. Вот некоторые из них:

• Центрифуга
• Сепараторы: гидроциклон, магнитный
• Dragout
• гравитационный
• Вакуум: гидровакуумный, воздушно-вакуумный
• Давление: ручная очистка, мешок, картридж, автоматическая очистка (обратная промывка трубок, плоский слой)
• Комбинации : Трубчатая обратная промывка с плоским напорным фильтром, Трубчатая обратная промывка с Dragout

Все они используются в металлообработке, но многие из них недостаточно эффективны для хонингования.В этой статье будут подробно описаны только наиболее часто используемые приспособления для хонингования.

Гравитационный фильтр

(режим поверхностной фильтрации)

Гравитационный фильтр — это простой фильтр, в котором сила, перемещающая жидкость через фильтрующий материал, является силой тяжести. Когда среда закупоривается и уровень жидкости повышается, срабатывает поплавковый выключатель, и среда индексируется. Гравитационный фильтр обычно должен быть объединен с магнитным сепаратором, а в некоторых случаях с мешочным или картриджным фильтром, чтобы повысить эффективность при использовании для хонингования. Магнитный сепаратор удаляет частицы железа. Мешок или картриджный фильтр обычно помещают в линию подачи чистой воды, чтобы защитить хон от любых твердых частиц, прошедших через сепаратор и фильтрующий материал. (Рисунок 2)

Гидровакуумный фильтр

(режимы фильтрации по поверхности, глубине или кека)

Гидравлический пылесос — это, по сути, тормозной бак, в котором используется фильтрующий материал. В грязном баке среда находилась ниже уровня жидкости. Он удерживается на месте весом цепей и пролетов.Фильтрующий насос всасывает жидкость под средой и протягивает через нее жидкость. Твердые частицы находятся сверху. Когда среда забивается твердыми частицами, всасывание насоса перенаправляется в чистый резервуар, и разрежение фильтрующей среды сбрасывается. Электродвигатель конвейера находится под напряжением, и носитель имеет индекс 12 ″ -24 ″. Отработанный носитель можно повторно свернуть в рулон для облегчения утилизации. После индексного цикла всасывание насоса возвращается в вакуумную камеру, и жидкость снова проходит через фильтрующий материал. Чистый резервуар снова наполняется для следующего цикла индексации. (Рисунок 3)

В некоторых вакуумных фильтрах можно использовать очищаемые ленты, а также одноразовые нетканые фильтрующие материалы. При хонинговании очищаемая лента обычно должна использоваться с фильтрующим средством. Вспомогательное фильтрующее средство защищает ремень от засорения.

Трубчатый напорный фильтр с обратной промывкой

(режим фильтрации кека)

Трубчатые фильтры требуют использования вспомогательных фильтров (диатомит, перлит, целлюлоза и т. Д.).) для правильного функционирования. Трубки предварительно покрывают вспомогательным фильтрующим материалом путем закачивания суспензии вспомогательного фильтрующего вещества и технологической жидкости в емкость. Это обеспечивает фильтрующий барьер до субмикронных уровней. Грязная жидкость в сочетании с суспензией вспомогательного фильтрующего вещества (основной корм) закачивается в фильтр во время цикла фильтрации для дальнейшего повышения эффективности фильтра и продолжительности цикла фильтрации. Когда фильтр достигает конечного давления (обычно 20-30 фунтов на квадратный дюйм), цикл фильтрации заканчивается, и трубки автоматически промываются обратной промывкой чистой жидкостью.Грязная суспензия обратной промывки сливается в сборный резервуар для вытягивания или обезвоживания / обезжиривания с помощью плоского напорного фильтра. (Рисунок 4)

Практически любое количество трубок может быть размещено в одном или нескольких корпусах. Стандартные размеры включают корпуса с 248 трубками (186 футов 2 площади фильтрации) и 376 трубками (282 футов 2 площади фильтрации).

Плоский напорный фильтр

(режимы фильтрации по поверхности, глубине или кеку)

Фильтр можно охарактеризовать как напорный фильтр с одной горизонтальной камерой, который является полностью автоматическим и работает при перепаде давления до 50 фунтов на квадратный дюйм.Камеры фильтра закрываются фильтрующим материалом (фильтровальной бумагой или очищаемой лентой) между ними. Грязная жидкость закачивается в фильтр, и твердые частицы начинают накапливаться на фильтрующем материале, тем самым увеличивая давление в фильтре. Когда давление достигает конечной уставки, поток грязной жидкости останавливается, и сжатый воздух подается в верхнюю камеру, чтобы высушить собранные твердые частицы. Когда твердые частицы высохнут, камеры разделяются, и фильтрующий материал продвигается вперед до тех пор, пока свежий участок материала не окажется в положении между камерами.Процесс повторяется. Сухие твердые частицы отделяются от фильтрующего материала для утилизации. (Рисунок 5)

Типы фильтрующих материалов

На выбор доступно множество семейств продуктов. У каждой семьи есть несколько различных классов или базовых весов. Таким образом, каждый продукт имеет базовый набор измеряемых свойств, которые указывают на общую производительность. К ним относятся материал, вес (унция / ярд2 в США), сила захвата (в машинном и поперечном направлениях), прочность на разрыв (фунт / кв. Дюйм в единицах измерения).S.) и воздухопроницаемость (CFM / ft2 в США). Более тяжелые базовые веса в одном семействе будут сильнее и плотнее. Однако это неверно при сравнении продуктов разных семейств. Вискоза 1 унция / ярд не эквивалентна полипропилену спанбонд плотностью 1 унция / ярд.

Кроме того, «приподнятые» глубинные среды запатентованы по материалам и конструкции. Обычно это тяжелые продукты, начинающиеся с 2,0 OSY, хотя некоторые из них достигают 9,0 OSY. Некоторые примеры: PowerLoft, CrystaLoft, HolliFlo и MasterFlo.(Рисунок 6)

Правильный выбор среды зависит от многих факторов, включая, помимо прочего, тип фильтра, состояние фильтра, жидкость, обрабатываемый материал, режим фильтрации и максимально допустимый размер частиц. Я рекомендую проконсультироваться с поставщиком фильтрующих материалов, чтобы получить оптимальный выбор. Как правило, выбирайте носитель с наилучшим соотношением производительности и эксплуатационных затрат. Более плотный и эффективный носитель может стоить дороже в расчете на рулон, но может снизить эксплуатационные расходы, т. е.е. более долгий срок службы, лучшее качество деталей, меньше брака и меньше жидкости.

Фильтрующие добавки

Фильтрующие добавки представляют собой твердые пористые частицы сложной формы, которые используются в качестве крупных частиц для удаления более мелких частиц в процессе фильтрации корки. Доступно множество средств фильтрации, но большинство из них можно разделить на три категории; целлюлоза, перлит или диатомовая земля (DE). У каждого есть свойства, которые делают их привлекательными. (Рисунок 7)

Вспомогательные фильтры расширяют циклы фильтрации и повышают эффективность фильтра.Более мелкие твердые частицы улавливаются более крупными пористыми твердыми частицами вспомогательного фильтрующего материала в глубине фильтрационной корки. Это обеспечивает путь для жидкости и предотвращает преждевременное засорение фильтрующего материала. Типы вспомогательных фильтров включают:

Целлюлоза: Существует ряд различных сортов фильтрующих добавок из целлюлозного волокна. Их обычно классифицируют по средней длине волокна. Чем длиннее волокно, тем легче оно перекрывает фильтрующий материал. Чем короче волокно, тем эффективнее оно удаляет более мелкие частицы.Примечания: не так эффективен, как перлит или DE; беззольный; можно сжигать; инертный; органический.

Перлит: Состоит из кремнистой породы природного происхождения (вулканического стекла). Когда перлитовая порода нагревается быстро, вода, захваченная в ней, высвобождается и увеличивается в 4-20 раз по сравнению с первоначальным размером. Доступно несколько марок, и их обычно классифицируют по относительной пористости. Примечания: эффективнее целлюлозы; инертный.

Diatomaceous Earth (DE): Промышленный минерал, состоящий из остатков скелета микроскопических водных растений.Их называют диатомовыми водорослями, отсюда и название «диатомовая земля». ДЭ доступен в различных классах и обычно классифицируется по среднему размеру пор. Примечания: наиболее эффективное фильтрующее средство; состоит в основном из кремнезема; Диаметром 10-200 мкм; канцероген для человека, хотя и не опасен при правильном обращении.

Правильный выбор вспомогательного фильтрующего средства зависит от многих факторов, включая, помимо прочего, тип фильтра, состояние фильтра, жидкость, обрабатываемый материал, режим фильтрации и максимально допустимый размер частиц.Опять же, я рекомендую проконсультироваться с поставщиком фильтрующих средств, чтобы получить оптимальный выбор. Как правило, выбирайте вспомогательное фильтрующее средство, которое содержит частицы примерно того же размера и такое же количество, что и частицы, которые необходимо удалить. Как всегда, выбирайте вспомогательное фильтрующее средство, обеспечивающее наилучшее соотношение производительности и эксплуатационных затрат. (Рисунок 8)

Преимущества хорошей фильтрации

Мы проанализировали процесс, выбрали лучший фильтрующий материал или вспомогательное фильтрующее средство или выбрали другой тип фильтра, но что мы можем получить? Каковы преимущества хорошей фильтрации? Как минимум их:

• Правильное действие хонинговального инструмента
• Расширение
• Усадка
• Увеличенный срок службы камня
• Увеличенный срок службы жидкости
• Снижение затрат на утилизацию
• Жидкости
• Твердые частицы
• Повышенная производительность
• Детали более высокого качества

Руководство по хонингованию Lie-Nielsen Lie-Nielsen Toolworks

Руководство по хонингованию Lie-Nielsen

Наша версия хонинговальной направляющей с боковым зажимом изготовлена ​​из нержавеющей стали с бронзовым подшипником.

Направляющая для хонингования имеет съемные губки: она поставляется со стандартной парой губок, которая подходит для большинства наших лезвий, и дополнительные губки доступны (продаются отдельно) для долот 1/4 дюйма и ниже, высокие губки для долот для врезки, длинные губки для очень короткие лезвия и угловые губки для косых лезвий. Мы разработали эти губки для наших лезвий и долот, а не для других производителей.

Для получения информации о настройке угла щелкните вкладку «Использовать» выше.

Хонинговальные направляющие губки Lie-Nielsen

• Стандартные губки (в комплекте с направляющей для хонингования) подходят для большинства наших плоских лезвий, а также для наших долот со скошенной кромкой от 5/16 «до 1».
• Зубила подходят для наших долот со скошенной кромкой 1/8 дюйма, 3/16 дюйма и 1/4 дюйма (а также других наших долот со скосом до 3/4 дюйма).
• Врезные долота подходят ко всем нашим врезным долотам, кроме 1/10 дюйма, а также подходят для наших более крупных долот со скошенной кромкой.
• Long Jaws подходят для всех наших бритв для спиц и для следующих рубанков Ли-Нильсена: № 610, 10-1 / 4, 041, 042, 073, 101, 100 и 1/2. Эти челюсти двусторонние.Короткий конец затачивает фаску до 40 °, а длинный конец — фаску до 30 °.
• Наклонные губки на 18 ° подходят для нашей плоскости блока с перекосом № 140 (левой или правой). Лезвие для левой руки № 140 подходит для левых перекошенных губок, а лезвие для правой руки № 140 подходит для правых перекошенных губок.
• Губки с перекосом под углом 30 ° подходят для наших плоскостей с боковыми заусенцами № 98/99 (для левой или правой руки). Лезвие для No. 98 подходит с правыми перекошенными губками, а лезвие для No.99 подходит для левой перекошенной челюсти.

Для получения дополнительной информации о заточке скачайте нашу инструкцию по заточке PDF и приспособление для установки угла Денеба Пухальски PDF .

Запатентовано.

Щелкните здесь, чтобы загрузить копию в формате PDF с инструкциями для этого инструмента.

Установка угла хонингования:

Расстояние, на которое лезвие выступает от передней кромки направляющей для хонингования, определяет угол хонингования.В следующем списке приведены приблизительные расстояния с шагом 5 градусов:

• 20 градусов: 2-1 / 16 дюйма (52,38 мм)
• 25 градусов: 1-1 / 2 дюйма (38,10 мм)
• 30 градусов: 1-5 / 32 дюйма (29,36 мм)
• 35 градусов: 7/8 дюйма (22,22 мм)
• 40 градусов: 5/8 дюйма (15,87 мм)
• 45 градусов: 7/16 дюйма (11,11 мм)
• 50 градусов: 5/16 дюйма (7,93 мм)

Использование врезной пары губок для долота увеличивает угол хонингования примерно на 5 градусов. Например, установка лезвия в паре губок врезного долота на 1-5 / 32 дюйма для 30 градусов приведет к получению угла, близкого к 35 градусам.

Для прикрепления губок:

Чтобы обеспечить прямое крепление губок к направляющей, установите губки на корпус направляющей, не затягивая стопорные винты, затем закройте направляющую винтом с накатанной головкой. После того, как направляющая закроется и две половины губок соприкоснутся, затяните стопорные винты. Теперь губки должны быть правильно выровнены в инструменте.

Заточка:

Можно найти заточку инструкции в формате PDF для печати здесь:
Инструкции по заточке PDF

Приспособление для установки угла PDF Денеба Пухальски — отличный инструмент для установки правильного выступа лезвий и долот в направляющей для хонингования.Приспособление для установки угла PDF предлагает планы и предложения по материалам, так что вы можете собрать свои собственные.

Для получения дополнительной информации о расширенной настройке резкости мы рекомендуем видео Дэвида Чарльзуорта «Плоская резкость», доступное на обоих DVD. и потоковые форматы.

Материалы:

Все детали из нержавеющей стали, латуни или бронзы. Следите за тем, чтобы на резьбе не было песка, промыв ее водой после использования, но вытрите излишки. Если вы хотите смазать резьбу маслом, используйте легкое машинное масло.В этом нет необходимости.

Техническое обслуживание:

Все детали заменяемы и доступны у нас. Чтобы разобрать, используйте две отвертки, чтобы снять латунную гайку. У латунной гайки обратная резьба. Без нити стержень с резьбой из корпуса, снимите один удерживающий зажим, чтобы снять узел втулки ролика. Соберите в обратном порядке.

Гарантия:

Гарантия на материалы и качество изготовления на весь срок службы вашего инструмента. Звоните для ремонта или замены запчастей. Мы готовы проконсультировать вас, если у вас возникнут проблемы с использованием вашего инструмента.

Уведомление о предложении 65: Бронза и латунные сплавы содержат свинец — химическое вещество, которое, как известно в штате Калифорния, вызывает рак и врожденные дефекты или другой вред репродуктивной системе. Вымойте руки после работы.

Заточка цилиндров и хонингование — КИТПЛАНЫ

Хонингование и притирка аналогичны тем, что оба используют абразивное действие для удаления металла и улучшения чистоты шлифованной или притирочной поверхности.При этом, насколько они похожи, они разные. Вроде как молоко со сливками.

Как показано в прошлой колонке о нахлестах и ​​притирке, притирка может использоваться для улучшения режущей кромки инструмента, для выравнивания торца для улучшения контакта между сопрягаемыми поверхностями или для изготовления прецизионных калибров.

В отличие от притирки, где целью (обычно) является создание зеркального блеска, хонингование используется в основном на цилиндрах двигателя с целью создания очень специфического рисунка царапин, называемого штриховкой.Штриховка обеспечивает удержание масла и сокращает время приработки поршневых колец. В последние годы хонингование было в центре внимания многих исследований. Одним из особых усовершенствований хонингования с перекрестной штриховкой является хонингование «плато», при котором удаляются пики, оставляя впадины нетронутыми для удержания масла. Одна из причин, по которой двигателям Rotax серии 912 не требуется период обкатки, заключается в том, что их цилиндры с плазменным покрытием имеют плато-хонингование. (См. Компоненты SUMEBore и Rotax.)

Второе применение для хонингования, особенно для гибкого хонингования, — удаление заусенцев из пересекающихся просверленных отверстий, которые нельзя удалить традиционными инструментами.Примеры включают масляные камбузы и распределительные коллекторы.

Есть два типа цилиндрических хонинговальных головок: жесткие и гибкие. Жесткий хон состоит из двух или более тонких шлифовальных камней на подпружиненных рычагах. Гибкий хонинговальный или шарообразный хонинговальный аппарат похож на грубую щетку для бутылок с абразивными шариками на конце каждой щетинки.Оба типа обычно вставляются в ручную дрель, и хонка быстро перемещается вперед и назад в отверстии на низких оборотах смазочно-охлаждающей жидкости.

Оба типа хона можно использовать для создания образца штриховки. Угол и глубина рисунка зависят от того, насколько быстро вы перемещаете хон (число оборотов в минуту и ​​скорость хода), а также от зернистости абразива. Хонингование со средней зернистостью оставляет более выраженный узор, чем хонингование с мелким или сверхмелкозернистым покрытием. При удалении заусенцев цель состоит в том, чтобы удалить заусенцы и смягчить твердые кромки, поэтому угол поперечной штриховки не так важен.Но по-прежнему важно, чтобы точилка двигалась вперед и назад равномерными движениями, чтобы обеспечить стабильную отделку. Совершенно неправильно позволять хону оставаться в одном положении без поглаживающих движений.

Также следует уделять особое внимание тому, чтобы хонинговальный станок находился по центру и как можно перпендикулярно хонингованному отверстию.Большая часть хонингования выполняется ручным сверлом, поэтому невозможно точно удерживать хонингование, особенно при агрессивном поглаживании. Но обращая внимание на то, как хонда плавает в канале ствола, или, точнее, на то, как вы позволяете ему плавать в канале ствола, можно быть уверенным в хороших результатах.

Важно, чтобы при изменении направления хода хонок находился в основном внутри цилиндра, не позволяя более четверти абразивной длины хона выходить из отверстия на каждом конце хода.Если допустить больше, отверстие может стать заостренным или суженным.

Рекомендуется, особенно при хонинговании цилиндров двигателя, повторно проверять размеры отверстий для подтверждения результатов.В руководстве по капитальному ремонту двигателя будет очень конкретно указано, какой тип заточки и допустимые допуски. Хотя вам придется быть довольно неуклюжим, чтобы заточить и повредить идеально хороший цилиндр, это возможно. Если у вас есть доступ к одному из них, потренируйтесь на старом цилиндре, не отвечающем техническим характеристикам, прежде чем приступить к хонингованию хорошего цилиндра.