Выбор конструкции приспособления для хонинговальной обработки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Миасский автомеханический техникум

Выбор конструкции приспособления для хонинговальной обработки

Студент 4 курса, ГБОУ СПО (ССУЗ)

Тетерин Сергей Вячеславович

Научный руководитель

Миниахметова Альфия Салаватовна

г. Миасс

Основное требование к современному производству - дать как можно больше продукции лучшего качества и с наименьшей стоимостью - относится, прежде всего, к машиностроению, призванному обеспечить технический прогресс всех отраслей народного хозяйства. Выполнение этого требования обеспечивается не только за счет простого количественного роста производства (нового капитального строительства, увеличение рабочей силы, модернизации устаревшего оборудования и создания нового), но и путем лучшего использования имеющейся техники, хорошей организации труда, внедрения передовой технологии, распространения передового опыта и применения прогрессивной оснастки.

Технический уровень любого производства в каждой отрасли определяется уровнем технологии. [6, с. 4-6] Одним из современных методов финишной обработки отверстий в машиностроении является хонингование.

Целью моей работы является поиск и анализ различных конструкций приспособлений, применяемых при хонинговании. Задачей исследования является выбор наиболее оптимальной конструкции приспособления для хонингования конкретной детали.

Хонингование (англ. honing, от hone - хонинговать, буквально - точить), отделочная обработка в основном внутренних цилиндрических поверхностей деталей мелкозернистым абразивным инструментом в виде брусков, смонтированных на хонинговальной головке (хоне). Абразивные бруски прижимаются к обрабатываемой поверхности, а сама хонинговальная головка, закрепленная в шпинделе хонинговального станка, совершает вращательное и возвратно-поступательное движения. Хонингование является заключительной (финишной) операцией, производится после растачивания, протягивания, развёртывания, шлифования и позволяет получать точность обработки до4-6 квалитета и шероховатость поверхности в пределах Rа 0,04-0,063 мкм.

Внутреннее хонингование дает возможность получать отверстия с отклонением от параметра цилиндричности не более 5 мкм.

Наружные поверхности обрабатываются хонингованием на специальных хонинговальных, горизонтально-расточных, шлифовальных станках. Из-за применения нескольких абразивных брусков, производительность хонингования гораздо выше, чем у других финишных операций.

Хонингованием обрабатывают отверстия блоков цилиндров; отверстия гильз цилиндров; отверстия шестеренок, шатунов; отверстия головок. Отверстия, полученные после обработки хонингованием, имеют высокую точность и отличные параметры шероховатости.

При хонинговании применяют специализированные хонинговальные станки, расточные станки, модернизированные токарные станки. Самый простой пример - хонинговальная головка, которую закрепляют в патроне ручной дрели.

Хонингование - это достаточно производительный процесс. Скорость съема припуска при хонинговании может достигать 2000 см3 в час, что соизмеримо с чистовым точением и шлифованием. При этом хонингование обеспечивает минимальную шероховатость поверхности и цилиндричность отверстия до долей микрона. [1]

Хонингование широко применяется при обработке отверстий как в России так и за рубежом.

В июне 2008 г. в Сент-Луисе (США) прошла конференция по вопросам хонингования и обобщению мирового опыта. На конференции были представлены типовые технологические процессы обработки отверстий в следующих группах деталей:

1. .Зубчатые колеса.

2. Втулки, корпуса гидрораспределителей и аксиальных поршневых насосов.

3. Инжекторы и другие детали топливных систем.

4. Гильзы цилиндров ДВС.

5. Блоки компрессоров и ДВС.

6. Детали самолетного шасси, гидроцилиндры, цилиндры штанговых насосов.

В перечисленных типовых процессах отражен мировой опыт производства современной техники. Предприятия при подготовке технических предложений на поставку хонинговальных станков опираются на типовые технологические процессы и тем самым предоставляют будущим потребителям современную и, что немаловажно, апробированную технологию. [2].

На базовом предприятии в технологическом процессе обработки детали «Цилиндр главный тормозов» также внедряется операция хонингование. В процессе обработки данная деталь подвергается следующим технологическим операциям:

1. 005 Токарная с ЧПУ

2. 010 Вертикально - сверлильная

3. 015Вертикально - сверлильная

4. 020 Агрегатная

5. 025 Сверлильная

6. 030 Вертикально - сверлильная

7. 035 Вертикально - сверлильная

8. 040 Вертикально- сверлильная

9. 045 Хонинговальная

10. 050 Хонинговальная.

Цилиндр главный тормозов является составной частью усилителя тормоза пневматического и представляет собой корпусную деталь.

Рисунок 1 - Цилиндр главный тормозов

Данная деталь крепится шестью болтами к цилиндру усилителя тормоза.

В процессе обработки деталь подвергается следующим технологическими операциям:

11. 005 Токарная с ЧПУ

12. 010 Вертикально - сверлильная

13. 015Вертикально - сверлильная

14. 020 Агрегатная

15. 025 Сверлильная

16. 030 Вертикально - сверлильная

17. 035 Вертикально - сверлильная

18. 040 Вертикально- сверлильная

19. 045Хонинговальная, Хонинговальный станок 3К83;

20. 050Хонинговальная, Хонинговальный станок 3К82.

Хонингование применяется для обработки поверхности диаметром 40 миллиметров и длиной 190 миллиметров.

Для установки и закрепления деталей на хонинговальных станках применяют различные зажимные приспособления, конструкция которых зависит от формы и размеров обрабатываемых деталей, требуемой точности изготовления, способа базирования, типа хонинговальной головки, характера производства и т.п. В значительной степени конструкция приспособления зависит от схемы хонингования. Для жестких деталей с длинными отверстиями, когда усилия зажима не вызывают значительных деформаций, влияющих на точность обработки, выбирают схему жесткое приспособление - плавающий инструмент. Детали с короткими отверстиями (тельца подшипников, зубчатые колеса, шатуны) для обеспечения их высокой геометрической точности обычно обрабатывают по схеме плавающее приспособление - жестко закрепленный инструмент.

Наиболее широко применяют два вида приспособлений: плавающее, которое позволяет осуществлять перемещение детали в плоскости, перпендикулярной к оси обрабатываемого отверстия, и жесткое, обеспечивающее неподвижное крепление обрабатываемого изделия в приспособлении.

В первом случае хонинговальная головка жестко закреплена на шпинделе станка, а деталь самоустанавливается по головке. Во втором - за счет шарнирного соединена со шпинделем станка головка самоустанавливается по отверстию. Конструкция приспособления для жесткого крепления деталей должна обеспечивать центрирование обрабатываемого отверстия относительно шпинделя станка. [3].

В зависимости от характера производства приспособления могут быть одноместными и многоместными с ручным, гидравлическим или пневматическим зажимом.

Рассмотрим наиболее распространенные в практике конструкции приспособлений для хонингования:

Плавающее приспособление для хонингования отверстий. Схема простейшего плавающего приспособления для хонингования отверстий в большой головке шатуна. Шатун устанавливают на плиту и палец, удерживающий его от поворота при хонинговании. Между верхней плитой и торцем большой головки шатуна должен быть зазор 0,03-0,05 мм, что обеспечивает плавание шатуна и самоустанавливаемость обрабатываемого отверстия по жестко закрепленной на шпинделе станка хонинговальной головке. Осевые усилия при обработке воспринимаются верхней и нижней плитами приспособления. Для получения геометрически точных отверстий необходимо обеспечить параллельность торцев большой головки шатуна и плоскостей плит и, а также их перпендикулярность к оси хонингуемого отверстия в пределах заданных допусков.

Рисунок 2- Схема плавающего приспособления для хонингования отверстий

Плавающее зажимное приспособление для хонингования отверстий в зубчатых колесах. Плавающее зажимное приспособление для хонингования отверстий в зубчатых колесах. Для облегчения «плавания» детали по жестко закрепленной головке при самоустановке подвижная плита размешена на шариковых опорах. Между фланцем верхней плиты и ступицей шестерни выдерживают зазор 0,03-0,05 мм путем пригонки колец по высоте. Прижим верхней плиты осуществляется с помощью двух гидроцилиндров.

При хонинговании отверстий в крупногабаритных зубчатых колесах с большой массой применяют приспособления для жесткого крепления деталей и плавающую хонинговальную головку.

Рисунок 3 - Плавающее зажимное приспособление для хонингования отверстий в зубчатых колесах. [4]

Приспособление для жесткого крепления деталей. Деталь базируется по нижнему торцу и обрабатываемому отверстию с помощью фиксатора, который после закрепления детали отводится вниз для обеспечения перебега брусков. Зажим зубчатого колеса осуществляется верхней плитой с помощью гидроцилиндров, удерживающих ее от проворота и осевых перемещений (Рис.4).

При хонинговании деталей типа втулок в зависимости от их конфигурации, толщины стенок, длины применяют различные зажимные приспособления. Так, при обработке тонкостенных втулок во избежание их деформации под действием зажимного усилия используют приспособления с эластичными зажимными элементами (стальными лентами, резиновыми манжетами), либо зажим осуществляется по выступающим буртикам.

Рисунок 4 - Приспособление для жесткого крепления деталей.

Двухместное поворотное приспособление с зажимом гильз по наружному диаметру резиновыми манжетами. Приспособление имеет две позиции - загрузочную и рабочую. В загрузочной позиции обработанную гильзу снимают и устанавливают новую. При перемещении ее за счет поворота приспособления в рабочую позицию в полость между манжетой и корпусом гильзы подается сжатый воздух, под действием которого гильза равномерно обжимается манжетой и стенки ее не деформируются. После зажатия гильзы производится хонингование отверстия и обработанная гильза перемещается в загрузочную позицию.

Фиксация поворотного приспособления осуществляется фиксатором с помощью системы тяг и рычагов рукояткой. Крутящий момент и осевое усилие, возникающее при хонинговании, воспринимаются эластичной манжетой. Приспособление относится к типу «плавающих», так как гильза вместе с манжетой имеет возможность перемещаться в радиальном и осевом направлениях.

хонингование шлифовальный отверстие поверхность

Рисунок 5 - Двухместное поворотное приспособление с зажимом гильз по наружному диаметру резиновыми манжетами.

Приспособление для крепления гильзы за бурт. С помощью прижимного кольца гильза прижимается двумя планками к посадочному месту приспособления. При таком способе значительно снижаются деформации гильзы от усилий зажима.

Рисунок 6 - Приспособление для крепления гильзы за бурт.

В процессе анализа различных конструкций приспособлений для хонингования детали «Цилиндр главный тормозов» мною было выбрано в качестве аналога «Приспособление для закрепления гильзы за бурт».Так как производство является малосерийным, нас устраивает, что приспособление одноместное и имеет ручной зажим. [5]Данное приспособление работает по схеме: жесткое приспособление - плавающий инструмент. При небольшой доработке установочных и зажимных элементов это приспособление может быть использовано в производстве. Оно имеет следующие достоинства:

· Обеспечиваются заданные условия обработки детали «Цилиндр главный тормозов»;

· Обеспечивается надежное базирование и закрепление данной детали;

· Обладает простотой конструкции;

· Удобно в эксплуатации;

· Имеет низкую себестоимость.

При увеличении программы выпуска деталей в приспособлении можно применить пневмозажим.

Рассмотрев несколько вариантов приспособлений, считаю, что конструкция данного приспособления может быть использована в процессе обработки хонингованием детали «Цилиндр главный тормозов».

Список литературы

1. Понятие процесса хонингование. Реферат[электронный ресурс] - сайт. - URL:http://www.coolreferat.com (дата обращения:15.02.12)

2. Хонингование. Cущность процесса хонингования и схемы его осуществления [электронный ресурс] - сайт. - URL: http://dlja-mashinostroitelja.info- (дата обращения:24.02.12)

3. Хонингование. Реферат[электронный ресурс] - Режим доступа:сайт. - URL:http://www.referat.com (дата обращения:5.03.12)

4. Хонингование - один из методов высокоточной обработки отверстий.// Журнал «Экспозиция МашМетСварка» 2009- № 3 - Июнь [электронный ресурс] - сайт. - URL:http://www.mmsv.ru(дата обращения:29.02.12)

5. Хонингование-Википедия. сайт. - URL:

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D5%EE%ED%E8%ED%E3%EE%E2%E0%ED%E8%E5(дата обращения 3.03.12)

6. Шишмарев И. В. Машиностроительное производство: учебное пособие. - М.: Машиностроение, 2008. - 336 с.

Размещено на Allbest.ru