A. DEFINIREA PROCEDEULUI TEHNOLOGIC DE HONUIRE

Honuirea este procedeul de prelucrare fină a alezajelor cilindrice cu ajutorul unor bare abrazive cu granulaţie foarte fină, montate pe un cap special (extensibil sau fix) numit hon.

Honuirea se execută, în general, mecanizat cu ajutorul unor maşini asemănătoare cu maşinile de găurit verticale, în axul cărora se montează honul. Axul principal al maşinii îi imprimă honului o mişcare de rotaţie alternativă combinată cu o mişcare de translaţie alternativă în sens vertical.

Această mişcare complexă permite ca, pe lângă obţinerea unei precizii şi calităţi corespunzătoare, să se înlăture şi eventualele conicităţi sau ovalităţi pe care alezajul respectiv le-ar poseda de la prelucrarea anterioară. În timpul honuirii, alezajul şi honul sunt răcite abundent cu un amestec de petrol lampant de 90% şi ulei mineral 10%, în cazul aşchierii oţelurilor, respectiv petrol lampant la aşchierea fontelor.

La honuirea cu honuri extensibile, avansul radial al barelor abrazive în vederea prelucrării suprafeţei alezajului se realizează de către arcurile cu care acesta este prevăzut şi permite numai corectarea abaterilor geometrice.

La honuirea cu honuri fixe se obţine şi corectarea dimensiunii nominale a alezajului, avansul radial fiind comandat la limitele dorite prin construcţia specială a honului.Mişcările de lucru, traiectoria granulelor abrazive şi mişcarea rezultantă de lucru se pot observa în figura de mai jos:

Capul de honuit se compune din şurubul central

(1), conurile de reglare (2), suporţii (3) şi barele abrazive (4).

1

Va

Vp

Vp

Va1

2

3

4

5

Figura 1Schema constructivă şi mişcările capului de honuit

Barele abrazive execută o mişcare combinată după direcţia rezultantei dintre viteza axială (Va) şi viteza periferică (Vp), piesa (5) fiind fixă.

Fiecare granulă abrazivă descrie o elice pe partea dreaptă la deplasarea într-un sens şi o elice pe stânga la deplasarea în sens invers, obţinându-se o reţea de linii elicoidale care se intersectează sub un unghi , caracteristic honuirii.

Mărimea unghiului este în funcţie de raportul dintre viteza axială Va şi viteza de rotaţie, respectiv viteza periferică Vp.

Prin honuire se realizează precizii dimensionale în treptele de precizie (4…7) ISO, obţinându-se o calitate superioară a suprafeţei prelucrate, adică o rugozitate a suprafeţei Ra=0,025…0,4 .

Precizia dimensională la honuire variază între 0,005-0,01 mm, motiv pentru care se aplică în cazul finisării cilindrilor la mecanismele cu piston care cer o înaltă precizie.

În principiu, procesul de honuire, este asemănător cu rectificarea, dar la prelucrare participă de 1 000 de ori mai multe granule abrazive, ceea ce face ca procedeul să fie mai productiv decât rectificarea.

B. SCULE ŞI DISPOZITIVE UTILIZATE LA HONUIRELa prelucrarea prin honuire, construcţia capului de honuit (honul) are o

mare importanţă deoarece el trebuie să asigure:reglarea şi menţinerea în anumite limite a presiunii barelor

abrazive pe suprafaţa ce se prelucrează;deplasarea uniformă a barelor abrazive în direcţie radială;întreruperea automată a desfacerii barelor abrazive, la atingerea

dimensiunii prescrise alezajului;rigiditate mare în direcţie radială spre axa honului, aceasta

contribuind la eliminarea ovalităţilor şi conicităţilor alezajelor.Elementele constructive ale honului au fost explicitate în capitolul

anterior şi au fost evidenţiate în figura 1.Honul se compune dintr-un număr de 3,6,9 sau 12 bare abrazive cu

granulaţie fină, montate într-un dispozitiv special (suporţii 3 din figura 1). Poziţia barelor abrazive se reglează prin intermediul conurilor de reglare, între care se află un arc elicoidal. Conurile sunt înşurubate pe şurubul central, filetat la capete stânga-dreapta.

Prin rotirea şurubului central, barele abrazive se deplasează radial cu ajutorul conurilor. Capul de honuit este antrenat printr-o articulaţie de către axul central, articulaţie care permite autocentrarea capului, coaxial în alezajul piesei. Datorită acestui lucru nu se pot corecta abaterile de la poziţia reciprocă. La partea superioară a capului de honuit este montat capul de reglare , care printr-un sistem de frânare poate regla automat poziţia barelor abrazive.

Capul de reglat şi cel de honuit sunt cuplate între ele prin intermediul a două articulaţii sferice, care permit capului de honuit

2

autocentrarea după alezajul de prelucrat. În acelaşi timp, acest mod de antrenare a capului de honuit nu oferă posibilitatea corijării unor abateri de la coaxialitate. Barele se execută din electrocorund sau carborund cu liant ceramic, granulaţia materialului abraziv fiind 100 … 600.granulaţia barelor se alege în funcţie de felul prelucrării ( degroşare, finisare, netezire). Se utilizează carbura de siliciu cu liant ceramic, în cazul aşchierii pieselor din fontă, respectiv electrocorund pentru aşchierea oţelurilor. Duritatea barelor se alege în funcţie de duritatea materialului de prelucrat. În general, la prelucrarea materialelor dure barele abrazive trebuie să aibă un liant moale, iar la prelucrarea materialelor moi un liant mai tare.

Ca dispozitive de fixare şi orientare a pieselor semifabricat, se folosesc elemente simple de orientare şi fixare a piesei direct pe masa maşinii sau dispozitive speciale, în funcţie de forma şi dimensiunile piesei.

C. MAŞINI UNELTE UTILIZATE LA HONUIREMaşinile de honuit se construiesc, pentru prelucrarea suprafeţelor

cilindrice interioare cu diametre cuprinse între 2,5..1000 mm şi cu lungimea de honuit de max. 2000 mm,dar si pentru suprafeţe exterioare.

1- placa de bază;2- batiul;3-masa maşinii;4- piesă;5- hon;6- arbore principal al masinii.

3

II

I

III

2

1

3

4

5

6

Fig. 2 Schema maşinii de honuit verticală

Maşinile de honuit verticale sunt destinate, în special, pentru prelucrarea alezajelor scurte. Schematic (fig. 2) este prezentată maşina de honuit verticala.Mişcările executate de maşina de honuit verticală sunt:I – mişcarea de translaţie alternativă, obţinută de la un motor hidraulic de tip cilindru-piston, executată de către hon;II – mişcarea de rotaţie, obţinută de la un motor electric, prin intermediul unei cutii de viteze, executată tot de către hon;III – mişcarea de reglare, care este o mişcare rectilinie verticală, executată de către piesa fixată pe masa maşinii.

Criteriile de clasificare a masinilor de honuit:după poziţia arborelui principal:

maşini de honuit verticale;maşini de honuit orizontale;maşini de honuit cu axe înclinate.

după numărul arborilor principali:maşini de honuit cu un arbore principal;maşini de honuit cu mai mulţi arbori principali: doi, patru sau şase

arbori;după destinaţie:

maşini de honuit universale ( de uz general);maşini de honuit speciale.Maşinile de honuit orizontale sunt destinate prelucrării pieselor lungi,

care nu pot fi prelucrate pe maşinile verticale. Aceste maşini se construiesc în două variante:

dacă piesa se poate roti uşor în jurul axei sale, ea va executa mişcarea de rotaţie, iar honul mişcarea rectilinie alternativă (figura 3). Astfel se pot prelucra alezaje cu diametrul cuprins între 50 … 75 mm şi lungimea de 1,8 … 2 m;

dacă piesa nu se poate roti în jurul axei sale, atunci honul execută ambele mişcări necesare generării mişcării elicoidale ( figura 4).

4

Piesă rotitoare hon

hon

Figura 3 – schema de funcţionare a maşinii de honuit orizontale cu piesa rotitoare

Figura 3 – schema de funcţionare a maşinii de honuit orizontale cu piesa fixă

Piesă fixă

D.TEHNOLOGIA PRELUCRĂRII ALEZAJELOR PRIN HONUIREÎn funcţie de caracterul prelucrării anterioare, de precizia şi calitatea

suprafeţei, honuirea se poate realiza din una, două sau trei operaţii şi anume: degroşare, finisare şi netezire, care diferă prin granulaţia barelor abrazive şi prin mărimea adaosului de prelucrare. Astfel, după strunjire fină, broşare sau alezare, se lasă un adaos de prelucrare de 0,01-0,03 mm. În funcţie de dimensiunile alezajului şi în funcţie de materialul piesei, adaosul de prelucrare are valorile indicate în tabelul de mai jos:

Diametrul alezajului,mm

Adaosul de prelucrare, mmOţel Fontă

25-125 0,01-0,04 0,02-0,10150-175 0,02-0,05 0,08-0,16300-600 0,04-0,06 0,12-0,20

Regimul de lucru la honuire se alege astfel ca raportul dintre viteza de translaţie şi cea de rotaţie a honului să fie cuprinsă între1,3 şi 1,5.

Calitatea suprafeţei şi precizia de prelucrare sunt influenţate de unghiul , format de încrucişarea urmelor celor două mişcări ale capului de honuit.

De regulă, are valori între 15-30. Dacă 15 rezultă o prelucrare cu productivitate ridicată, iar dacă 15 rezultă o prelucrare de calitate, adică suprafeţele prelucrate sunt mai netede.

Vitezele de lucru au valorile:viteza de rotaţie , pentru fontă şi bronz, respectiv

, pentru oţel.viteza de translaţie , pentru fontă şi bronz, respectiv

, pentru oţel.Viteza principală de rotaţie şi viteza de avans rectiliniu-alternativ a

capului de honuit se aleg din tabele, în funcţie de natura materialului de prelucrat şi de calitatea suprafeţei.Avansul transversal se determină cu relaţia:

, în care : este volumul de material îndepărtat în unitatea

de timp ; este avansul longitudinal al capului de honuit .

Lungimea cursei longitudinale a capului de honuit se alege astfel încât la capetele cursei, barele abrazive să depăşească lungimea generatoarei suprafeţei prelucrate cu aproximativ 25 mm. Presiunea de lucru se recomandă să fie 1…4 la honuirea de degroşare şi 0,5…2,0

la honuirea de finisare.

E. DETERMINAREA REGIMURILOR DE AŞCHIERE LA HONUIREPentru exemplificare se consideră honuirea unui alezaj în următoarele

condiţii de prelucrare:5

volumul producţiei 1000 de bucăţi (producţie de serie mijlocie);materialul piesei: fontă Fc 250 ( STAS 568-75);diametrul alezajului piesei: ;lungimea alezajului piesei: este ;masa piesei m=8 Kg;tipul maşinii de honuit: maşină de honuit verticală cu un singur ax, deci

există o singură piesă instalată pe masa maşinii;rugozitatea ce trebuie obţinută în urma prelucrării este:

.

Ţinând cont de precizia dimensională şi de rugozitatea impuse suprafeţei prelucrate se vor executa două faze de prelucrare: o fază de degroşare ce permite obţinerea unei rugozităţi

şi o fază de finisare pentru .

1. Stabilirea adaosului de prelucrare În funcţie de diametrul de prelucrat şi caracterul prelucrării, se va alege

adaosul de prelucrare pe diametru:= 0,06 mm, pentru degroşare (tabelul 8.13 –

Regimuri de aşchiere, adaosuri de prelucrare şi norme tehnice de timp- Vlase vol. 2 ), respectiv =0,01 mm, pentru finisare.

2. Alegerea abrazivului necesar prelucrăriiÎn funcţie de materialul prelucrat şi rugozitatea impusă

prelucrării din tabelul 9.180 se aleg următoarele caracteristici ale abrazivului: pentru honuirea de degroşare: carbura de siliciu cu granulaţia 6-5 şi duritatea P; pentru honuirea de finisare: carbura de siliciu cu granulaţia 4-M28 şi duritatea N. Se alege un cap de honuit cu 4 bare abrazive, având lungimea lb= 125 mm şi B= 10 mm.3. Stabilirea vitezei principale de rotaţie a capului de honuit

6

lb

Dp lb lp

lp

În funcţie de calitatea materialului de prelucrat şi tipul prelucrării se alege , pentru degroşare şi , pentru finisare din tabelul 9.182.

4. Stabilirea vitezei de avans rectiliniu alternativÎn funcţie de rugozitatea impusă şi în funcţie de

materialul prelucrat se aleg:pentru degroşare şi pentru

finisare din tabelul 9.182.

F.STABILIREA NORMEI TEHNICE DE TIMP LA HONUIREA ALEZAJELOR

Norma tehnică de timp la honuire se determină cu relaţia:

, unde:

-este timpul normat pe operaţie;- este timpul de pregătire-încheiere;

- este timpul de bază ( de maşină); - este timpul auxiliar (ajutător); - este timpul de deservire tehnică; - este timpul de deservire organizatorică; - este timpul de odihnă şi necesităţi fiziologice.

1. Stabilirea timpului de bază:În funcţie de toleranţa impusă prelucrării, de rugozitatea prescrisă

suprafeţei şi de materialul de prelucrat se va alege timpul de bază pentru degroşare , respectiv timpul de bază pentru finisare , din tabelul 12.87.

Pentru a realiza corecţiile necesare condiţiilor de prelucrare concrete se va calcula gradul de acoperire cu relaţia:

;

În funcţie de gradul de acoperire calculat, în funcţie de materialul de prelucrat şi de adaosul de prelucrare stabilit, din tabelul 12.88 se vor alege următorii coeficienţi de corecţie:

; ; Astfel, timpul de bază pentru operaţia de honuire va fi:

2. Stabilirea timpilor ajutători:În funcţie de modul de orientare, fixare şi manipulare, precum şi în

funcţie de masa piesei se va alege timpul ajutător pentru prinderea şi desprinderea piesei la honuire, din tabelul 12.89:

7

în funcţie de mijlocul de măsurare utilizat, de diametrul alezajului şi de lungimea de honuit se aleg pentru două măsurări cu pasametrul, timpii ajutători legaţi de faza de prelucrare şi timpii pentru control din tabelul 12.90:

,În concluzie, timpul ajutător la operaţia de honuire va fi:

3. Stabilirea timpilor de deservire şi a timpului de odihnă şi necesităţi fireşti:

Suma celor trei categorii de timpi ( de deservire tehnică, de deservire organizatorică şi de odihnă şi necesităţi fireşti), în cazul concret al honuirii alezajului precizat se va calcula procentual din suma timpului operativ () , procentul fiind 10/100:

Astfel: 4. Stabilirea timpului de pregătire încheiereTimpul de pregătire încheiere pentru întregul lot de piese va fi:

În concluzie, timpul normat pe operaţia de honuire în cazul prezentat va fi:

G.CONTROLUL SUPRAFEŢELOR PRELUCRATE PRIN HONUIREŢinând cont de faptul că suprafeţele prelucrate prin honuire sunt

suprafeţe cu dimensiuni de precizie ridicată, pentru a putea fi măsurate se vor utiliza mijloace de măsurare de mare precizie.

În acest scop se utilizează, de regulă, pasametrul care asigură o precizie a citirii de 0,001 mm.

De asemenea, ţinând cont de faptul că această operaţie se aplică, de regulă, în cazul producţiei de serie sau de masă, pentru control se mai pot utiliza dispozitive speciale de control de tip COME, această metodă modernă , permiţând măsurarea diametrelor de la 9 până la 415 mm.

Acest aparat de control este dimensional etalonat în prealabil. Cotele sunt controlate şi măsurate prin schimbare de sens între un palpator fix şi unul mobil. Caracteristicile acestui dispozitiv modern sunt:

robusteţe, astfel încât se poate utiliza chiar în timpul prelucrării;

o largă capacitate de dimensionare (domeniul de măsurare este

cuprins, de regulă, între 0-400 mm);

o mare precizie de măsurare (0,001 mm);

simplu şi rapid de montat;

posibilitatea citirii cotelor folosind afişaj electronic;

precizia de măsurare reglabilă;8

folosirea comparatorului mecanic şi electronic cu legătură

electronică la o imprimantă ce tipăreşte toate mărimile controlate;

posibilitatea integrării unei celule flexibile pentru controlul cotelor

automatic cu corectarea simultană a maşinii.

În cazul producţiei de unicate sau serie mică se poate utiliza pentru

control ceasul comparator, care este reglat la 0 după ce s-a realizat

dimensiunea nominală cu ajutorul calelor plan-paralele, putând măsura

abaterile suprafeţei prelucrate de la dimensiunea nominală.

9