Способ хонингования

(56) Книга КулМ.; Машинос Бюл, ЬЬ 46 макский станкостроиЛенинанчук и А.И,Каяшевикова С,И. идр. Хонинтроение, 1973, с,74-77 ельный ние острое б хонин жатыми но воз(54) СПОСОБ (57) Использ ния. Сущност гования, по брусками со ХОНИНГОВАНИЯ ование: область стан ь изобретения; спосо которому хон с раз вершает одновремен ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано для повышения долговечности деталей машин путем хонингования их сопрягающихся поверхностей. Известен способ хонингования, заключающийся в возвратно-поступательном движении хана при одновременном и непрерывном его вращении с постоянной скоростью в течении всего времени сьема припуска с обрабатываемой детали. Достоинством этого способа является простота реализации. Однако он не позволяет получить на обрабатываемой поверхности, необходимой для повышения долговечности сопрягающихся деталей машин, сетку одинаковыхразмеров и формы по всей длине обрабатываемого отверстия, потому что для этого необходимо одинаковое соотношение скоростей вращения и возвратно-поступательного движения хона в течении всего процесса съема припуска с обрабатываемой Ю 1781012 вратно-поступательное движение и вращается с переменной скоростью, причем изменения скорости вращения хана синхронизированы с изменением скорости возвратно-поступательного движения так, что отношение этих скоростей сохраняется постоянным по всей длине отверстия, подвергаемого хонингованию. Это необходимо для получения сетки с одинаковой плотностью и одинаковым углом пересечения следов обработки по всей длине обрабатываемого отверстия, что в свою очередь существенно повышает долговечность сопрягающихся деталей машин, 2 ил.(: поверхности, Реализовать это в упомянутом способе хонингования принципиально невозможно из-за того. что быстродействие привода возвратно-поступательного движения конечно и для его реверса требуется определенное время; в течение которого хон вращается с постоянной скоростью, а Со его скорость возвратно-поступательного движения тормозится до нулевой и затем ;СЭ разгоняется до заданной скорости в обратном направлении. В результате этого в Я крайних повысоте (длине) зонах обрабаты-ваемого отверстия сетка получается искаженной или вовсе сливается в сплошную полосу. Поэтому на практике при указанномспособе хонингования для получения (хотя бы) приближенно равномерной сетки по всей высоте обрабатываемого отверстия приходится резко увеличивать быстродействие привода возвратно-поступательного движения хона и снижать его скорость вращения. В первом случае это приводит к уве20 25 30 35 личению стоимости привода, а во втором - к снижению производительности хонинговальных станков, Тем не менее указанные меры не позволяют принципиально получить сетку следов обработки с равномерной плотностью и одинаковым углом пересечения по всей длине обрабатываемой детали, а значит и не реализуют возможностей хонингования по повышению долговечности сопрягающихся деталей машин. Известен другой способ ханингования 2, стр.461, при котором вращение и возвратно-поступательное движение хана осуществляется от отдельных электродвигателей постоянчого тока. Возвратно-поступательное движение хана совершается реверсивным электродвигателем через винтовую пару. Способ располагает воэможностью бесступенчатого регулирования парамет-,ров траектории, что позволяет получать сетку с различной плотностью и углом пересечения следов обработки. Однако это имеет место только в установившемся режиме приводов вращения и возвратно-поступательного движения хана. В итоге плотность сетки в крайних и средней по высоте (длине) зонах обрабатываемого отверстия различна и микрорельеф его поверхности не соответствует требованиям долговечность сопрягающихся деталей машин, Известен так же способ хонингавания отверстий с постоянным углом пересечения .крестообразных царапин на обрабатываемой поверхности, в котором во время обработки отверстия в крайних положениях хонинговальной головки при снижении скоростей возвратно-поступательного движения хана до нуля и нарастании этой скорОсти до номинального рабочего значения абразивные бруски выключаются иэ процесса резания путем отодвигания их от обрабатываемой поверхности, После изменеййя направления скорости возвратна-поступательного движения хана и достижения номинальной рабочей скорости абразивные бруски включаются снова. Эти операции повторяются после каждого рабочего прохода хана в обрабатываемом отверстии. Однако этот метод не позволяет получить одинаковый угбл пересечения крестообразных царапин по всей длине обрабатываемого отверстия, т,к. в крайних точкахего высоты абразивные бруски отодвинуты от обрабатываемой поверхности.Во всех перечисленных способах хонингавания длина окружности обрабатываемого отверстия некратна к ее участку, пройденному ханом за один двойной ход, Эта условие необходимо для движения зе 5 10 15 40 45 50 55 рен хонбрусков по разным участкам при каждом двойном ходе.Целью изобретения является повышение качества обработки путем обеспечения йо всей длине обрабатываемой заготовки сетки с одинаковой плотностью и углом пересечения следов обработки,В способе хонингования при разгоне и торможении возвратно-поступательного движения хана скорость вращения хана изменяют иэ условия постоянства отношения скоростей вращения хана и его воэвратнопоступательного движения, равного отно-шению этих скоростей в установившемся режиме хонингования. По предлокенному способу хон без вращения и со сжатыми брусками вводится в отверстие, После прохождения ханом всей длины отверстия включаются вращение и перемещение хана в обратном направлении, а так же разким брусков и охлаждение. При разгоне механизмов вращения и перемещения хана под действием микропроцессорной системы управления обеспечивается одинаковое соотношение скоростей вращения и перемещения хана с разжатыми брусками. После завершения разгона начинается одновременное и равномерное вращение и перемещение хана с разжатыми брусками, причем соотношение скоростей вращения и перемещения хана упомянутой микропроцессорной системой паддеркивается постоянным и таким же, что и при установившемся режиме. В конце второго прахакдения ханом отверстия включается торможение вращения и перемещения хана, Происходит снижение до нуля скоростей вращения их отношения постоянным и таким же, что и при разгоне и равномерном движении механизмов вращения и перемещения хана. Бруски при этом остаются разжатыми. После прахакдения ханом всей длины отверстия второй раз происходит разгон механизма вращения хана в том ке направлении и механизма перемещения хана в обратном направлении выше изложенным образом при сохранении неизменным соотношения скоростей вращения и перемещения хана и таким же по величине, что и в предыдущих операциях хонингования, В дальнейшем хонингование по предложенному способу обеспечивается непрерывным чередованием следующих операций. Равномерное вращение и перемещение хана вне участков разгона и торможения механизма перемещения хана, Торможение вращения и перемещения хана с последующим разгоном вращения хана в том же направлении и механизма перемещения хана в обратном направлении на концах отверстия. Во всехперечисленных операциях соотношение скоростей вращения и перемещения хона сохраняется постоянным и задается оператором по рекомендациям см. (1), стр.100- 101. Тем самым обеспечивается получение сетки с заданной плотностью и углом пересечения следов обработки по всей длине отверстия, необходимой для повышения долговечности сопрягающихся деталей машин.Вспособе хонингования для исключения перемещения по обрабатываемой поверхности зерен хон брусков по одной и той же линии (следу) обеспечена некратность длины окружности обрабатываемого отверстия к ее участку, пройденному хоном за один двойной ход. Для математического описания этого условия на фиг,1 изображена развертка гильзы высотой и и с длиной окружности л О (О - диаметр обрабатываемого отверстия. л = 3,14), Пунктирной линией 1 указан след одного зерна хонбруска при кратном, а сплошной линией 2 при некратном отношении длины окружности обрабатываемого отверстия к ее участку, пройденному хоном за один двойной ход. Стрелками указано направление скоростей вращения (Чвр.) и возвратно-поступател ьного (Чвп) движения хана.За время двойного хода хона, которое выражается соотношением 2 л/ Чпп (Чвп - установившаяся скорость возвратно-поступательного движения хопа), хон нэ обрабатываемой поверхности опишет дугу длиной 2 и-Чр =. 2 и Л, где Ч,р - установившаяся линейная скорость аращения хона; а Л= =Чор/Чвп - выражает соотношение установившихся скоростей вращения и возвратно- поступательного движения хона,Исходя из этого получены следующие условия некратности длины окружности к ее участку, пройденному коном за один двойной ход;2 й Лф 1,2,3 при 2 Ь Л, 7 г О;,7 г О2 - , - ;7- 1,2,3,при лО 2 Лл ОЗа установившуюся скорость вращения и возвратно-поступательногодвижения хона принята скорость после окончания разгона и до наступления торможения приводов вращения и возвратно-поступательного движения хана. Значение Л выбрано из условия максимальной долговечности сопрягающихся деталей, Например, для деталей из чугуна Л = 5, из закаленной стали Л - 2, а для деталел из литых алюминиевых спла. вов Л=1 и т.д, 10 15 3, который механически связан с датчиком обратной связи 7 по скорости возвратно-по ступательногодвижения хона, Выходдэтчи 30 устройства 3 и 10 35 40 45 50 55 Нэ фиг,2 изображена структурная схемаустройств 1, которое реализует способ хо нинговэния, Задэтчик пути возвратно-поступательного движения хона 1 соединен с первым входом следящей системы 2 возвратно-поступательного движения хона по положению, а его выход - с устройством возвратно-поступательного движения хонэ 3, который механически связан с датчиком обратной связи 4 по положению хона при его возвратно-поступательном движении. Выход датчика 4 соединен со вторым входом следящей системы 2, Задатчик скорости возвратно-поступательного движения 5 соединен.с первым входом следящей системы 6 по скорости возвратно-поступательного движения хана, а его выход - с устройством ка 7 соединен со вторым входом следящей системы 6 и с блоком масштабирования и согласования 8. Выход блока 8 соединен с первым входом следящей системы 9 вращения хона по скорости, выход которого соединен с устройством вращения хона 10, Датчик обратной связи.11 по скорости вращения хона механически связан с устройством 10, Выход датчика 11 соединен со вторым входом следящей системы 9, В состав следящих систем 2, 6 и 9 входят средства согласования сигналов, подаваемых нэ По схеме на фиг.2 способ хонингования реализуется следующим образом. С помощью задатчиков 1 и 5 устанавливаются величина и скорость возвратно-поступательного движения хонэ. Следящая система 2 сравнивает сигналы от зэдатчика 1 и датчика 4 и в случае их неравенства вырабатывает сигнал, обеспечивающий перемещение хана в: эданную точку. Те же функции относительно скорости возвратно- поступательного движения выполняет следующая системз 6 и датчик 7. В результате совместного действия следящих систем 2 и 6 на устройство 3 хон перемещается в заданную точку с заданной скоростью, Одновременно сигнал, пропорциональный скорости поступательного движения хона, с выхода датчика 7 подается на вход блока 8, который выполняет функции задэтчика скорости вращения хона, т,к. сигнал с его выхода подается на управляющий вход следящей системы вращения хона по скорости, В блоке 8 предусмотрена такке возмокность пропорционального изменения сигналя датчика 7, что позволяет изменять коэффициент пропорциональности между скоростями вращения и возвратно-поступательного движения кона в широких пределах, Путем сравнения сигналов с выходов датчика 11 и блока 8 следящая система 9 поддерживает неизменной заданную скорость вращения хона, На выходе датчика 8, независимо от знака сигнала датчика 7, вы, рабатывается сигнал одной полярности и пропорциональный сигналу датчика 7, а значити скорости возвратно-поступательного движения хона. В результате скорость вращения хона повторяет с коэффициентом пропорциональности, задаваемой блоком 8 значение скорости возвратно-поступательного движения хона, как в установившемся режиме, так и при разгоне и торможении.Тем самым обеспечивается одинаковая плотность и одинаковый угол пересечения следов обработки по всей длине отверстия при его хонинговании, что соответствует требованиям долговечности деталей ма шин, участвующих в сопряжении.Из этого следует, что скорость вращения шпинделя без реверса синхронно повторяет с заданным коэффициентом пропорциональности абсолютное значение скорости возвратно-поступательного движения хона, т.е, хон вращается неравномерно с непрерывным чередованием при хонинговании режимов: разгон, установившаяся скорость, торможение и т,д. Все зто позволяет резко сниэигь требование к быстродействию привода линейных перемещений хона, т.к. здесь для достижения высокого качества обработки требуется не 5 трудно достижимое высокое быстродействие привода. а необходима лишь соизмеримость быстродействия приводов вращения и возвратно-поступательного движения хона.10 формула изобретенияСпособ хонингования, при котором берут хон, вводят в обрабатываемое отверстие неподвижной заготовки и сообщают ему одновременно вращательное и возвратно-по ступательное перемещение с обеспечениемнекратности длины окружности обрабатываемого отверстия к ее участку, пройденному хоном, за один двойной ход, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения 20 качества обработки путем обеспечения повсей длине обрабатываемой заготовки сетки с одинаковой плотностью и углом пересечения следов обработки, при разгоне и торможении воэвратно-поступательного 25 перемещения хойа скорость вращения ханаизменяется из условия постоянства отношения скоростей вращения хона и его возвратно-поступательного движения., равного отношению этих скоростей в установившем ся режиме хонингования.1781012 Составитель А.Кая шееТехред М.Моргентал Корр З.Салко актор роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 4242 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва. Ж. Раушская наб 4/5