Проверка результатов хонингования

Возможности проверки и представление оптимальных параметров хонингования

Информация о диагностике

Хонингование, или же хонинговка, — это процесс тонкой обработки или производственный процесс, применимый почти ко всем материалам. Этот процесс можно применять, например, для поверхностей скольжения поршней для цилиндров двигателей внутреннего сгорания. Используемый инструмент называется «хонинговальная головка», которая вращаясь перемещается вдоль продольной оси, так что в конечном итоге поверхность чаще всего можно узнать по перекрестному рисунку шлифованию. Как же измеряют результаты хонинговки на детали и как оценивают поверхность или форму? Существуют ли оптимальные параметры хонингования? В этой статье вы узнаете о разных методах проверки и оценки, позволяющих проверить качество поверхности (шероховатость поверхности) и отклонения от круглости в цилиндр.

Возможности проверки

Прибор для измерения шероховатости

Достоверные данные о качестве шероховатостиповерхности можно получить при помощи прибора для измерения шероховатости. Основываясь на распределении и выраженности впадин и выступов (топографии) в профиле шероховатости, можно оценить процесс преобразования поверхности при обкатке, объем удерживаемого масла и относительную опорную длину профиля. Кроме того, профиль шероховатости представляет собой ценную информацию о качестве хонингования.

Микроскоп

Структуру поверхности можно также оценить визуально по изображениям, получаемым при помощи микроскопа. Начиная с 200-кратного увеличения становится проще оценивать угол хонингования, глубину впадин и оголение кристалов кремния. Становится видно нежелательные наслоения грязи или образование металлической оболочки.

Наряду с профилем шероховатости и протоколом измерений сделанные под микроскопом снимки являются хорошим средством визуализации и документирования качества хонингования.

Высокоточный измерительный прибор для внутренних
поверхностей

Для быстрой оценки цилиндричности достаточно в нескольких местах измерить диаметр и, тем самым, получить представление о форме цилиндра. При помощи высокоточного измерительного прибора для внутренних поверхностей (Subito) можно выполнить точечные измерения и определить базовые отклонения от круглости в цилиндре. Точность данных о форме зависит от количества точек замера.

При помощи высокоточного измерительного прибора для внутренних поверхностей можно проанализировать большинство из указанных ниже форм цилиндра.

Оценка поверхностей

Измеряемая величина		Описание
средние значения шероховатости	R_a	среднее арифметическое всех значений профиля шероховатости
единичная глубина шероховатости	R_z1	сумма высоты максимального выступа профиля и глубины максимальной впадины профиля шероховатости в пределах отдельного участка измерения (l_r)
глубина шероховатости	R_z	среднее арифметическое значение единичных глубин шероховатости Rz1 следующих друг за другом отдельных участков измерения
	R_max	максимальная единичная глубина шероховатости в пределах всего участка измерений

глубина шероховатости основной области	R_k	глубина основного профиля шероховатости
уменьшенная высота выступов	R_pk	усредненная высота выступов за пределами основной области
уменьшенная глубина впадин	R_vk	усредненная глубина впадин за пределами основной области
доля материала	M_r1	наименьшая доля материала основного профиля шероховатости
	M_r2	наибольшая доля материала основного профиля шероховатости

Пояснение
01 область выступов профиля
02 основная область
03 область впадин профиля
04 «поверхность выступов»
05 кривая материала (кривая Эббота)
06 «поверхность впадин»
07 доля материала

Во время серийного производства исходя из этих параметров для каждого типа двигателя определяются оптимальные параметры хонингования, обеспечивающие оптимальные характеристики поверхности с точки зрения трения, износа и результирующего потребления масла. При ремонте ввиду использования более простых универсальных машин зачастую возникают ограничения. Тем не менее, опираясь на основные параметры, можно достигать высококачественной поверхности цилиндра. Ориентировочные значения для этого представлены в следующей таблице.

Измеряемая величина		Единица измерения	Рекомендуемые значения Базовая длина: 4,8 мм / острие щупа: 2 мкм / 90°
			легковые автомобили, бензин / дизель	грузовые автомобили, дизель
среднее арифметическое значение шероховатости	R_a	мкм	0.15 ... 0.40	0.30 ... 0.50
уменьшенная высота выступов	R_pk	мкм	0.10 ... 0.40	0.20 ... 0.60
глубина шероховатости основной области	R_k	мкм	0.20 ... 0.60	0.50 ...1.50
уменьшенная глубина впадин	R_vk	мкм	0.50 ... 1.00	0.50 ... 1.50
наименьшая доля материала	M_r1	%	4 ... 12	4 ... 10
наибольшая доля материала	M_r2	%	75 ... 90	80 ... 90
угол хонингования	α	∠°	25 ... 45	40 ... 60

Оценка форм и геометрии

Вид дефекта		Причина дефекта	Меры по устранению
некруглости	0-й порядок: идеальный цилиндр	правильная геометрия
	1-й порядок: эксцентричность	неподвижная хонинговальная головка	проверка свободного хода хонинговальной головки
	2-й порядок: овальный цилиндр	деформации и перегрев	снижение давления резания – при необходимости замена хонинговальных брусков
	3-й порядок: треугольные некруглости	деформации 2-го и 4-го порядка	способы устранения, см. 2-й и 4-й порядок
	4-й порядок: квадратные погрешности формы	в основном деформации, вызванные неправильной затяжкой болтов крепления головки блока цилиндров	снижение деформаций благодаря применению хонинговальных очков
седлообразность, конусообразность и воронкообразность		неправильное положение хода: перебег бруска слишком велик со стороны, где диаметр больше	коррекция положения хода – уменьшение перебега бруска или применение более коротких хонинговальных брусков
бочкообразность		хонингование со слишком малым перебегом бруска или с применением слишком коротких хонинговальных брусков	увеличение перебега бруска или применение более длинных хонинговальных брусков
волнистость		чрезвычайно короткие хонинговальные бруски или попытка устранить узкие места задержкой хонинговальной головки	более длинные хонинговальные бруски, короткий ход при целенаправленной обработке узких мест