Хонинговальные станки: вертикальные, горизонтальные, характеристики

Что лучше, хонингование или шлифовка цилиндров мотора

Любой мотор в процессе эксплуатации подвержен износу. Цилиндры двигателя постепенно меняют свою первоначальную форму, становясь эллипсовидными, овальными, приобретают форму конуса и т.д. На стенках цилиндров появляются задиры, царапины, в отдельных случаях трещины и другие дефекты. Для нормальной эксплуатации таким моторам необходим капитальный ремонт.

Так называемая «капиталка» (капремонт) двигателя зачастую предполагает замену поршней и поршневых колец на ремонтные, восстановительные работы или замену коленвала, а также расточку цилиндров двигателя в ремонтный размер. Для нормальной приработки деталей и более эффективной работы ДВС после ремонта стенки цилиндров должны иметь определенные шероховатости перед окончательной сборкой.  Для этого применяется хонингование.

Также во время ремонта хонинговать можно другие внутренние цилиндрические поверхности. Речь идет о втулках верхней головки шатуна, отверстиях нижней головки шатуна, втулках коромысел клапанного механизма, постели коленвала и других отверстиях. Хонингование цилиндра выгодно отличается от других способов притирки, таких как полировка или притирка стенок цилиндров. Начнем с того, что часто встречающимся понятием применительно к ремонту ДВС является так называемое зеркало цилиндра.

Указанное «зеркало» понимается как абсолютно гладкая поверхность стенок цилиндра двигателя. Такая гладкая поверхность создается в результате шлифования (шлифовки) стенок цилиндра перед сборкой мотора после проведения ремонта.  Также зеркало цилиндра набивается (натирается) в процессе дальнейшей эксплуатации двигателя.

Другими словами, зеркало на стенках цилиндра создается в результате контакта стенок с поршневыми кольцами. По этой причине многие представители «гаражного» ремонта игнорируют процедуру нанесения хона. Основанием для этого является мнение о том, что хон все равно сотрется через несколько тысяч километров пробега, а на стенках цилиндров набьется зеркало.

Стоит отметить, что в ряде случаев после нанесения хонинговочной (хонинговальной) сетки на стенки цилиндров рекомендована скорая замена поршневых колец. Данный факт является еще одной причиной, по которой «гаражные» мастера не стремятся выполнять процедуру хонингования и склоняются к шлифовке цилиндра для немедленного получения зеркала.

Теперь о хоне. Хонингование представляет собой тщательную обработку поверхности цилиндра при помощи специнструмента. Результатом профессиональной хонинговки мотора становится быстрая и качественная приработка поршневых колец, более высокая компрессия, уменьшение износа деталей, увеличение моторесурса  и т.д.

Параллельно с этим после нанесения хона снижается расход моторного масла на угар, камера сгорания становится более герметичной, что минимизирует прорыв картерных газов и их попадание в картер двигателя. Давайте рассмотрим данный процесс и ответим на вопрос, что такое хонингование цилиндра и зачем необходимо наносить хон.

Высокопроизводительные хонинговальные станки wsk honingtech

Высокопроизводительные хонинговальные станки WSK honingtech Современные, высокопроизводительные хонинговальные станки WSK, Южно-Корейского производства, предлагаемые , используются во всех отраслях промышленности:

• в автомобильном производстве,
• в энергетическом машиностроении,
• в аэрокосмической промышленности,
• в приборостроении,
• а также при производстве оборудования для нефтегазового сектора.

Наша компания является официальным представителем производителя данного оборудования для изготовления гидравлических цилиндров из Южной Кореи. Данное оборудование отличается высокой точностью заданных параметров обработки и отличной надежностью всех узлов и механизмов.

Хонинговальные станки WSK отличаются высокой скоростью обработки, точностью позиционирования, исключительной надежностью за счет применения первоклассных механических и электронных комплектующих таких фирм, как:

• THK,
• Timken,
• SKF,
• Fanuc,
• Siemens,
• Mitsubishi,
• Fagor.

Высокие темпы обработки деталей достигаются за счет современных средств контроля производства, а также принципиально новых решений в конструкции. Учитывая то, что основными особенностями производителей гидравлического оборудования является ее материалоемкость, а также – постоянно повышающиеся требования к качеству и точности механической обработки, то роль эксперта в выборе необходимого станка для собственного изготовления труб для гидроцилиндров становится очевидной.

Необходимо понимать, что именно хонинговальный станок как средство производства гидравлических цилиндров является одной из основных составляющих в получении заданного высокого уровня обработки и получения высококачественного изделия, при этом не сталкиваясь с проблемами поставок импортной продукции. Наша компания предлагает поставку горизонтальных хонинговальных станков для производства труб гидроцилиндров.

Используется много схемы установки головок и заготовок. самыми распространенными являются следующие:

-жесткая фиксация головки и плавающей части в специальном устройстве;

-жесткая фиксация детали и подвижных (одного или нескольких) поворотных креплений головки;

-жесткое фиксация головки и заготовки в подвижном устройстве.

Данные схемы позволяют обеспечить совпадение осевого положения отверстия заготовки после завершенной операции.

Схема простого подвижного устройства для обработки отверстия головке шатуна представлена на рисунке. 3, а; устройство с зажимом и упругой мембраной на рисунке 3, б; устройство для жесткой фиксации гильзы за буртик — на рисунке 3, в.

Рисунок 3. Приспособление для установки детали

Механизм расширения хонинговальной головки рассмотрим на примере вертикальной хонинговальной машины модели 3Н84. Механизм представляет собой спаренный цилиндр, который имеет большой поршень и малый поршень, расположенные над большим). Во время работы гидравлическое масло подается в оба цилиндра под необходимым давлением, в зависимости от износа хонинговальных стержней.

Таким образом, при обработке притертыми брусками масло подается в оба цилиндра, что создает необходимое давление на абразивные стержни в радиальном направлении. После установки новых стержней на головки стержней гидравлическое масло будет подаваться только в малый цилиндр, образуя небольшие усилия в радиальном направлении.

Это заставит стержень (2) двигаться вниз, а затем воздействовать на промежуточное звено (3), которое приложенное усилие передаст на толкатель хона. Под воздействием штанги (4) шестерня (5) начнет вращаться, передавая вращение на ротор датчика (7), что что внесет коррекцию на износ брусков.

Станки, которые стали выпускать взамен моделей 3М82 и 3М83, это 3КС2 и 3К83 и другие имели подвижную пиноль, в нутрии которой был установлен облегченный шпиндель, которая совершала возвратно-поступательные движения, перемещаясь за одно целое с инструментом.

Эта система была разработана для уменьшения массы узла. Кроме того, эти станки позволяют обрабатывать в одном положении двумя уровнями хонинговального инструмента, которые расположены последовательно вдоль оси хонингования. Абразивные инструменты устанавливаются на один уровне для предварительной обработки, на втором уровне для чистового хонингования. Стержни опускаются в обрабатываемое отверстия поочередно.

Для хонингования алмазным и эльборовым материалом крайне необходимо, чтобы в конструкции хонинговальной машины был механизм дозирования радиальной подачи. Этот механизм был реализован на моделях обрабатываемого оборудования: 3823, 3821 и 3822. Станок модели 3822э предназначен для хонингования сложнообрабатываемых материалов методом электрохимического хонингования.

Расход насоса, используемого для подачи электролита, составляет до 40 литров в минуту. Станок оснащен автоматической системой управления, которая переводит на рабочую подачу при касании хонинговального инструмента поверхности обрабатываемой детали, по изменению величины потребляемого тока.

Такой метод обработки применяется для существенного увеличения производительной мощности. Метод электрохимического хонингования основан на эффекте анодного растворения металла совместно с воздействием хонинговального инструмента на поверхность обрабатываемого материала.

При таком хонинговании обработка ведется инструментом на металлическо-бакелитовой связке с графитовым наполнителем. Недостатком такой схемы являются электроэрозионные явления, которые возникают между бруском и деталью вследствие малого зазора между ними и большой площади контакта.

В целом конструкция машин для обычного хонингования и электрохимического хонингования не сильно отличается, они имеют примерно одинаковые показатели возвратно-поступательного хода, оборотов в минуту, радиального механизма подачи. Но несет в себе некоторые конструктивные особенности, необходимые для электрохимического хонингования.

Они заключаются в том, что приспособление с хонингуемой деталью подключается к положительному полюсу источника питания, а ток проводится к хонинговальной головке с отрицательной клеммы источника тока через медно-графитовые щетки посредством коллектора на шпиндельном валу.

В качестве источников питания на электрохимических хонинговальных машинах устанавливают выпрямители с генераторами постоянного тока низкого напряжения. Расчитанные на силу тока до 10000 ампер, они позволяют изменять напряжение от пяти до восемнадцать вольт. Детали, которые работают в непосредственном контакте с электролитом, изготавливаются из устойчивых к коррозии металлов.

Также не такого рода оборудовании используется фильтрующая электролит установка. В процессе обработки очень важна очистка электролита от мелкой стружки, абразивной крошки и продуктов окисления, которые возникают при хонинговании. Состояние электролита обеспечивает хорошую шероховатость обрабатываемой поверхности. Фильтрующие установки представляют из себя центрифуга или магнитнй сепаратор.

Головка для электрохимической обработки ничем не отличается от обычной. Корпус самой хонинговальной головки может быть использован в качестве катода при условии, что диаметр корпуса в два раза больше межэлектродного зазора, чем диаметр обрабатываемого отверстия. В другой компоновке электрод может быть помещен между абразивными инструментами.

Прежде всего, катоды служат только для подачи тока и не изнашиваются в процессе эксплуатации. При использовании проводящих электричество связок в брусках, они надежно изолируются, чтобы предотвратить короткое замыкание. При съеме небольших припусков используют хонинговальную головку с небольшим припуском, который составляет от 0,5 до 0,8 мм, а для съема припусков свыше одного миллиметра устанавливают головки с подвижным катодом.

Электрохимическое хонингование позволяет повысить производительность обработки деталей в четыре, а иногда и до восьми раз в независимости от твердости и прочности обрабатываемого металла. Позволяет быстрее добиться необходимой точности детали. Такой метод хонингования не редко применяется для обработки деталей с низкой жесткостью, поскольку при электрохимическом хонинговании давление, оказываемое брусками, сравнительно невысоко.

Экономические составляющая такого хонингования становится ниже при снятии больших припусков и хонинговании труднообрабатываемых материалов. Обязательным этапом является снятие последнего припуска отключенным током в течении 10 секунд. Это необходимо, так как в результате электрохимического хонингования проявляется так называемое «растравливание» металла на границах зерна глубиной до трех, четырех микрометров.

Параметры эксплуатации оборудования:

• Диапазон допустимой температуры варьируется от -20 0C до 40 0C
• Уровень высоты установки оборудования должен быть менее 1 200 м
• Допустимая относительная влажность окружающего воздуха должна быть менее 95 %
• Оборудование должно использоваться в помещении.
• Источник электропитания: AC 380 ( /-38) V, 50 ( /-1) Гц, 3 — фазный.

Описание конструкции:

1. Корпус станка:

Корпус станка состоит из стального каркаса выполненного из сваренных труб прямоугольного сечения, внешнего защитного кожуха. Две линейные направляющие находятся с обеих сторон корпуса станка, два концевых выключателя установлены с правой стороны на линейной направляющей с целью предотвращения движения механизма возвратно-поступательного движения за установленные пределы.

Коробка скоростей

2. Система возвратно-поступательного движения: Механизм возвратно-поступательного движения каретки установлен с одной стороны станка и состоит из нескольких основных частей, таких как двигатель с частотным преобразователем, коробкой скоростей, двурядной цепи.

• Насос охлаждающей жидкости представляет собой центробежный насос, который установлен на бак СОЖ в основании станка. Степень фильтрации охлаждающей жидкости 30 μм по средством прохождения через двойную степень очистки;
• СОЖ поступает в полость обработки по трубопроводу высокого давления;
• Скорость потока СОЖ регулируется двумя дроссельными клапанами;
• Очистка СОЖ осуществляется за счет магнитной сепарации;

Система фиксации
4. Зажимное устройство:

• Зажимное устройство классифицируется по двум типам, тип A и тип B;
• Зажимное устройство типа А, может зафиксировать диапазон внешнего диаметра: ø 50 — ø 400 мм;
• Зажимное устройство типа В, может зафиксировать диапазон внешнего диаметра: ø 400 — ø 550 мм;
• В зависимости от размера диаметра оператор может отцентрировать трубу относительно центра шпинделя путем регулировочного винта, с последующей фиксацией;

5. Электрическая часть и панель управления:

• Электрическая часть станка состоит из распределительного щита, поста управления, концевых выключателей хода, аварийного концевика;
• Электрический распределительный щит находится на корпусе станка и включает в себя частотный преобразователь, контактор, система защиты от перегрузки;

6. Хонинговальные головки: Данный тип станков поддерживает возможность эксплуатации 2-х типов хонинговальных головок, отличающихся типом крепления хонинговальных камней и их формой;

Стандартный ряд легких горизонтально-хонинговальных станков

Привод вращения шпинделя

Корпус привода вращения — литой коробчатой формы, внутри которой монтируются три шлицевых вала с шестернями, гильза с подвижной пинолью, два гидроцилиндра возвратно-поступательного движения, система смазки.

Изменение чисел оборотов шпинделя обеспечивается подвижным блоком шестерен, который удерживается через упорный подшипник вилкой, вилка в свою очередь фиксируется на направляющей штанге подпружиненным шариком.

Коробка скоростей связана с электродвигателем эластичной муфтой и имеет торможение посредством электромагнитной муфты.

Шпиндель спроектирован по принципу «подвижная пиноль». Шпиндель-пиноль получает возвратно-поступательное движение от двух гидроцилиндров 2, расположенных в одной плоскости с осью шпинделя. Пиноль находится внутри гильзы 3, которая получает вращательное движение от привода вращения и передает на пиноль через бронзовую шпонку 4.

В качестве нижней опоры принят двухрядный роликовый подшипник 5 с регулируемым радиальным зазором. Верхняя опора состоит из двух радиально-упорных подшипников 6, воспринимающих осевое усилие. Осевое усилие, необходимое для хонингования, от гидроцилиндров 2 передается на пиноль 1 через соединительную плиту 7 и упорные подшипники 8. С плитой 7 посредством кронштейна 9 связан шток 10, за который цепляется рейка механизма управления.

Список литературы:

Технические характеристики

Дополнительно следует принимать в расчет характеристики гидравлической системы, которой обеспечены эти агрегаты. Для поддержания ее нормального функционирования необходимо регулярно подвергать проверке состояние гидравлических цилиндров, держать под контролем величину наибольшего избыточного давления в них.

Технические характеристики хонинговального станка 3к833

Список литературы:

1. Полуавтомат хонинговальный вертикальный 3К833. Руководство по эксплуатации 3К833.00.000 РЭ, 1991
2. Альперович Т.А., Константинов К.Н., Шапиро А.Я. Конструкция шлифовальных станков, 1989
3. Альперович Т.А., Константинов К.Н., Шапиро А.Я. Наладка и эксплуатация шлифовальных станков, 1989
4. Дибнер Л.Г., Цофин Э.Е. Заточные автоматы и полуавтоматы, 1978
5. Генис Б.М., Доктор Л.Ш., Терган В.С. Шлифование на круглошлифовальных станках, 1965
6. Кащук В.А., Верещагин А.Б. Справочник шлифовщика, 1988
7. Куликов С.И. Хонингование, 1973
8. Лисовой А.И. Устройство, наладка и эксплуатация металлорежущих станков, 1971
9. Лоскутов В.В. Шлифование металлов, 1985
10. Лоскутов В.В. Шлифовальные станки, 1988
11. Лурье Г.Б. Шлифовальные станки и их наладка,1972
12. Лурье Г.Б. Устройство шлифовальных станков,1983
13. Меницкий И.Д. Универсально-заточные станки ,1968
14. Муцянко В.И. Братчиков А.Я. Бесцентровое шлифование, 1986
15. Наерман М.С., Наерман Я.М. Руководство для подготовки шлифовщиков. Учебное пособие для ПТУ, 1989
16. Попов С.А. Шлифовальные работы, 1987
17. Терган В.С. Шлифование на круглошлифовальных станках, 1972
18. Шамов Б.П. Типы и конструкции основных узлов шлифовальных станков, 1965

Связанные ссылки. Дополнительная информация

• Классификация и основные характеристики шлифовальной группы
• Ремонт, восстановление и модернизация шлифовальных станков: американский подход
• Круглое шлифование. Обработка на круглошлифовальных станках. Методы шлифования
• Наладка круглошлифовального станка при установке деталей в центрах
• Шлифовальные станки с ЧПУ
• Маркировка шлифовальных кругов
• Испытания и проверка металлорежущих станков на точность
• Шлифовальные станки. Рынок шлифовальных станков в России
• Справочник заводов производителей шлифовальных станков
• Справочник заводов производителей металлорежущих станков
• Справочник плоскошлифовальных станков
• Статьи по теме

Главная О компании Новости Статьи Прайс-лист Контакты Справочная информация Интересное видео Деревообрабатывающие станки КПО Производители

Требования к процессу и оборудованию

Хонингование призвано получить требуемые цилиндрические размеры, обеспечив точность и минимальные отклонения между диаметрами в разных точках цилиндров мотора.

Возникающие отклонения в виде элипсности, конусности или бочкообразности неприемлемы — они могут свидетельствовать о том, что обработка хоном была выполнена некачественно и требуется снова.

Особое внимание уделяется параметру шероховатости. После хонингования на стенках цилиндров образуются незначительные засечки — от них не следует избавляться, поскольку эти насечки отлично задерживают моторное масло, что в дальнейшем влечет к улучшенной смазке элементов поршневой группы.

Во время процесса обкатки серные соединения, которые имеются в лубриканте, приведут к созданию сульфидной пленки на поверхности цилиндров, что в дальнейшем повлечет снижение износа элементов поршневой группы.

В качестве оборудования для финишной обработки используют хоны с изменяемыми диаметрами, предназначенные именно для обработки цилиндров ДВС. Ресурс у инструментов несколько ограничен, однако они соответствуют всем необходимым стандартам.

Выбор инструмента для хонингования зависит от диаметров обрабатываемых цилиндров, количества камней, а также зернистости и твердости материалов, из которых они изготовлены. Чаще всего для обработки цилиндров применяются алмазные хоны, обладающие относительно невысокой ценой, внушительной твердостью и необходимой зернистостью.

Обработка хонами требует обильного смазывания охлаждающими жидкостями. При обработке стальных или чугунных деталей применяют керосин, а если используется хон с алмазным напылением, то подойдет самая обыкновенная вода с добавлением синтетических присадок.

Устройство станков

Плосковершинная хонинговка в соотношении с обыкновенной имеет свои отличительные черты. Практикуется для обработки блока цилиндров. Между кольцами и цилиндрами имеется зазор, заполняемый маслом. Образовывается он непроизвольно в первое время работы мотора.

Для этого посредством плосковершинной хонинговой полировки поверхностный слой контактирующих друг с другом деталей становится рыхлым. В ходе работы он истирается, и детали накрепко примыкают друг к другу. Минимальный сохранившийся просвет заполняет масло.

Чтобы выполнить подобную работу в домашней обстановке, требуется наличие ручного инструментария для хонингования.

Хонинговальные бруски

Хонинговальные бруски выпускаются на керамической и бакелитовой основе. В качестве абразивного материала используются:

• ­ белый электрокорунд;
• ­ зеленый карбид кремния;
• ­ эльбор;
• ­ алмаз.

Хонинговальные алмазные бруски получили наибольшее распространение. Если в качестве связки используется керамика, то материал инструмента получается пористым и хрупким. В процессе работы из-за его мягкости происходит самозатачивание бруска и отколы от него мелких частиц. Эти микроэлементы попадают на поверхность обрабатываемой детали и наносят царапины.

ПОСМОТРЕТЬ Хонинговальный брусок на AliExpress →

Хонинговальные бруски на бакелитовой связке таких недостатков не имеют. Они более прочные и эластичные. В процессе хонингования сколы у инструмента отсутствуют, а объем снимаемого металла выше на 20–60%.

Во время выбора твердости хонинговального бруска руководствуются следующими правилами:

1. Твердый хонинговальный инструмент ставится для обработки грубой поверхности.
2. На обработку короткой заготовки следует ставить более твердый брусок.
3. Уменьшение ширины бруска должно сопровождаться увеличением его твердости.
4. При увеличении твердости материала обрабатываемой детали должна возрастать мягкость бруска.

Увеличение твердости бруска сопровождается уменьшением его пористости. Это создает затруднение для расположения стружки. Возникает риск налипания металла на хонинговальный инструмент.

Хонингование в домашних условиях

Чтобы провести такую работу в домашних условиях, необходимо наличие хонинговального ручного инструмента. Кроме того, потребуются:

• ­ электрическая дрель;
• ­ очки для защиты глаз;
• ­ ветошь;
• ­ масло или керосин.

Порядок работы следующий:

1. Рабочий инструмент фиксируется в патроне дрели.
2. Обрабатываемое отверстие увлажняется.
3. Включается дрель, камни сжимаются, и инструмент опускается в отверстие.
4. В процессе работы совершаются поступательные движения вверх и вниз.
5. Вынимать инструмент из отверстия можно только после его остановки.
6. Постоянно ведется наблюдение за формируемым узором поверхности. Получаемые линии должны ложиться равномерно, создавая между собой угол в 60 градусов.

После окончания работы деталь промывается в мыльном растворе, просушивается и покрывается маслом. Оно необходимо в качестве антикоррозийной защиты.

Процесс хонингования наиболее часто применяется в период ремонта двигателя. Такая операция позволяет устранить нарушение параметров агрегата. В итоге у двигателя увеличивается эксплуатационный ресурс, что отдаляет время очередного ремонта.

Возможно, у читателей этой статьи имеются автомобили, которые требовали капитального ремонта. При его выполнении хонингование является обязательной операцией. Может, вы знаете какие-то нюансы в проведении такого процесса? Поделитесь ими в комментариях к этой статье.

Поиск записей с помощью фильтра:

Хонингование применительно к деталям двигателя внутреннего сгорания

При ремонте двигателя, как это было сказано ранее, хонингуют в основной своей массе внутренние цилиндрические поверхности — отверстия. Это втулки верхней головки шатуна, отверстия нижней головки шатуна, втулки коромысел привода клапанного механизма, постели коленчатого вала и конечно же цилиндры двигателя.

Хонголовка с хонбрусками в цилиндре

Если считать, что цилиндры — это сердце мотора, то знания о хонинговании, свойствах получаемой поверхности и методах её получения — это кардиология.

Для нормальной работы поршневых колец (кардиологический аналог каждый может себе придумать сам) на стенке цилиндра необходимо обеспечить определённый микропрофиль поверхности — совокупность пересекающихся рисок. Глубина и взаимное расположение этих рисок в значительной степени определяет такие эксплуатационные параметры как компрессия, мощность, расход масла, расход топлива, износ цилиндро-поршневой группы и ресурс двигателя.

Нанесение этих рисок как раз и происходит при работе хонинговальной головки с установленными в неё брусками по поверхности цилиндра. Одновременное вращение инструмента и его возвратно поступательные движения (это Вам не туда-сюда дрынохоном:) определяет угол взаимного пересечения рисок на поверхности цилиндра — угол хонингования.

Вид применяемого абразива, его зернистость и связка определяет шероховатость поверхности цилиндра, глубину и размер рисок. Соответственно не сложно догадаться, что следует различать черновое и чистовое хонингование, а следовательно и применяемые при хонинговании бруски.

«Законодатель моды» в данном вопросе — фирма KOLBENSCHMIDT (KS) — дает чёткие рекомендации по выполнению данной операции. Поэтому я решил не ловить в цеху момент для съемки процесса хонингования и даже не пошел на склад за брусками. Я просто отсканировал картинки из буклета KS.

Так вот, рекомендации распространяются на применение абразивных и смазочных материалов, настройку оборудования, припуски на обработку и самое главное — методы контроля качества выполненной работы. Для контроля шероховатости немцы применяют тестер Hommel с возможностью вывода на печать диаграммы микропрофиля и параметров шероховатости в оценочных единицах. Для контроля угла хонингования — применяется специальная пленка-шаблон. На фото она приложена к стенке цилиндра.

Пленка-шаблон для проверки линий хона и наглядный рисунок самих линий из рекомендаций KS

Прибор для контроля шероховатости Hommel