«Підвищення ефективності і точності процесу хонінгування глухих отворів»

Семенюк, Ярослав Миколайович

Please use this identifier to cite or link to this item: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/9342

Title:	«Підвищення ефективності і точності процесу хонінгування глухих отворів»
Authors:	Канашевич, Георгій Вікторович Семенюк, Ярослав Миколайович
Keywords:	Хонінгування глухих отворів
Issue Date:	2023
Abstract:	Тема кваліфікаційної роботи магістра: «Підвищення ефективності і точності процесу хонінгування глухих отворів.» Виконавець: сдобувач групи мТМ-82 Семенюк Ярослав Миколайович. Керівник: д.т.н., професор Канашевич Георгій Вікторович. Кваліфікаційна робота містить 113 сторінок формату А4, 46 рисунків, 15 таблиць, 83 літературних джерела. Актуальність теми. В даний час в машинобудуванні домінує лезова і абразивна обробка деталей машин. При цьому, з розвитком машинобудування, має місце тенденція безперервного та суттєвого збільшення частки трудомісткості операцій абразивної обробки у загальній трудомісткості операції механічної обробки. Наприклад, за даними заводів із виготовлення підшипників кочення на їх частку припадає до 90% від загальної трудомісткості всіх операцій. Тому одним із найважливіших завдань у галузі машинобудування є підвищення загальної ефективності абразивної обробки та, зокрема, подальше підвищення точності з одночасним підвищенням і інших параметрів ефективності абразивної обробки отворів у деталях машин. Перший розділ присвячено: розглянуто сучасний стан проблеми підвищення точності хонінгування глухих отворів та особливості хонінгування глухих отворів; Другий розділ присвячено: Аналізу генерування похибки форми у поздовжньому прерізі при обробці глухих отворі; Схеми формування похибки форми отворів у поздовжньому перерізі при дискретній дозованій радіальній подачі. Третій розділ присвячено: Моделюванню процесу зносу по довжині ріжучої частини інструменту при обробці глухих отворів. Четвертий розділ присвячено: Нові способи хонінгування; Способи хонінгування на основі самоформування в процесі зносу циліндричності робочої частини інструменту; аналіз працездатності конструкції інструменту з фіксованими осями повороту ріжучих елементів П’ятий розділ присвячено Охороні праці та безпеці в надзвичайних ситуаціях; Розглянуто вимоги до електроприводу і електрообладнення, до захисту від ураженню електричним струмом, до місцевого освітлення.
URI:	https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/9342
Appears in Collections:	131 Прикладна механіка (Технології машинобудування)

Files in This Item:

File	Description	Size	Format
Семенюк.pdf Restricted Access		3.75 MB	Adobe PDF	View/Open Request a copy

Show full item record

Extracted text

Міністерство освіти і науки України
Черкаський державний технологічний університет
Факультет електронних технологій, автотранспорту та машинобудування
Кафедра технології та обладнання машинобудівних виробництв

До захисту допущено:
Завідувач кафедри ТОМВ
____________Георгій КАНАШЕВИЧ
«_____»_____________2023р.

Пояснювальна записка
до кваліфікаційної роботи магістра

на тему: «Підвищення ефективності і точності процесу хонінгування глухих
отворів»

Виконав: здобувач 2 курсу, групи мТМ-82
Спеціальності 131 – «Прикладна механіка»
Освітня програма – «Технології машинобудування»
Семенюк Ярослав Миколайович
Керівник: д.т.н., професор Канашевич Георгій
Вікторович
Рецензент: інженер-технолог ПП «Фотоніка плюс»
м.Черкаси
Голуб Микола Васильович

Черкаси 2023 р.
Черкаський державний технологічний університет
Факультет електронних технологій, автотранспорту та машинобудування
Кафедра технології та обладнання машинобудівних виробництв
Освітній рівень магістерський.
Спеціальність 131 «Прикладна механіка».
Освітня програма «Технології машинобудування»

ЗАТВЕРДЖУЮ:
Завідувач кафедри ТОМВ
Георгій КАНАШЕВИЧ
« » ____________2023р.

ЗАВДАННЯ
на кваліфікаційну роботу магістра

_Семенюку Ярославу Миколайовичу_
(прізвище, ім’я, по батькові)
1. Тема роботи «Підвищення ефективності і точності процесу хонінгування
глухих отворів».
Керівник роботи Канашевич Георгій Вікторович, д.т.н., професор
(прізвище, ім’я, по батькові, науковий ступінь, вчене звання)
Затверджена наказом Черкаського державного технологічного університету від
«10» жовтня 2023р. №271/04
2. Термін подання здобувачем роботи 05. 12. 2023 р.
3. Вихідні дані до роботи: Технологія хонінгування глухих отворів; завдання з
розділу охорона праці
4. Зміст пояснювальної записки: Сучасний стан проблеми підвищення точності
хонінгування глухих отворів; Способи фінішної обробки високоточних отворів;
Аналіз генерування похибки форми у поздовжньому прерізі при обробці глухих
отворі; Моделювання процесу зносу по довжині ріжучої частини інструменту
при обробці глухих отворів; Способи хонінгування на основі самоформування в
процесі зносу циліндричності робочої частини інструменту; Охорона праці та
безпека в надзвичайних ситуаціях. Охорона праці при застосуванні пристроїв
5. Перелік графічного матеріал(з точним зазначенням обов’язкових
креслеників, плакатів, презентацій тощо Тема роботи; Порівняльні
характеристики; Конструктивна схема інструменту; Схеми знімання
припусків; Дослідження впливу параметрів налагодження; Схема формування
фронтальних забірних частин; Осцилограми; Схеми контактування голки
розтиску; Експериментальні дані; ОП та ЦЗ; Висновки

6. Керівники з роботи із зазначенням розділів роботи, що їх стосується
Прізвище, ініціали та посада Підпис, дата
Розділ
консультанта завдання видав завдання прийняв
Розділ 1 Канашевич Георгій Вікторович
Розділ 2 Канашевич Георгій Вікторович
Розділ 3 Канашевич Георгій Вікторович
Розділ 4 Канашевич Георгій Вікторович
Розділ 5 Цікановський Володимир Леонідович

7. Дата видачі завдання 04.09.2023 р.
Календарний план
№ Назва етапів дипломного Строк
Примітка
з/п роботи виконання етапів роботи
1 Збір інформації для написання КРМ 04.09-01.10.2023
2 Написання І розділу КРМ 02.10.-15.10.2023
3 Написання ІІ розділу КРМ 16.10 – 24.10.2023
4 Написання ІІІ розділу КРМ 25.10 – 2.11.2023
5 Написання розділу з охорони праці 3.11 – 9.11.2023
6 Оформлення пояснювальної записки 10.11 – 30.11.2023
7 Оформлення графічної документації 30.11 – 04.12.2023
8 Захист роботи ___.12.2023р.

Здобувач ___________ Ярослав СЕМЕНЮК
Підпис Власне ім’я, ПРІЗВИЩЕ

Керівник ___________ _Георгій КАНАШЕВИЧ_
Підпис Власне ім’я, ПРІЗВИЩЕ

4
АНОТАЦІЯ
Тема кваліфікаційної роботи магістра: «Підвищення ефективності і точності
процесу хонінгування глухих отворів.»
Виконавець: сдобувач групи мТМ-82 Семенюк Ярослав Миколайович.
Керівник: д.т.н., професор Канашевич Георгій Вікторович.
Кваліфікаційна робота містить 113 сторінок формату А4, 46 рисунків, 15
таблиць, 83 літературних джерела.
Актуальність теми. В даний час в машинобудуванні домінує лезова і
абразивна обробка деталей машин. При цьому, з розвитком машинобудування, має
місце тенденція безперервного та суттєвого збільшення частки трудомісткості
операцій абразивної обробки у загальній трудомісткості операції механічної
обробки. Наприклад, за даними заводів із виготовлення підшипників кочення на їх
частку припадає до 90% від загальної трудомісткості всіх операцій.
Тому одним із найважливіших завдань у галузі машинобудування є
підвищення загальної ефективності абразивної обробки та, зокрема, подальше
підвищення точності з одночасним підвищенням і інших параметрів ефективності
абразивної обробки отворів у деталях машин.
Перший розділ присвячено: розглянуто сучасний стан проблеми підвищення
точності хонінгування глухих отворів та особливості хонінгування глухих отворів;
Другий розділ присвячено: Аналізу генерування похибки форми у
поздовжньому прерізі при обробці глухих отворі; Схеми формування похибки
форми отворів у поздовжньому перерізі при дискретній дозованій радіальній
подачі.
Третій розділ присвячено: Моделюванню процесу зносу по довжині ріжучої
частини інструменту при обробці глухих отворів.
Четвертий розділ присвячено: Нові способи хонінгування; Способи
хонінгування на основі самоформування в процесі зносу циліндричності робочої
частини інструменту; аналіз працездатності конструкції інструменту з фіксованими
осями повороту ріжучих елементів
П’ятий розділ присвячено Охороні праці та безпеці в надзвичайних
ситуаціях; Розглянуто вимоги до електроприводу і електрообладнення, до захисту
від ураженню електричним струмом, до місцевого освітлення

5
ABSTRACT
The topic of the master's thesis: "Increasing the efficiency and accuracy of the blind
hole honing process."
Performer: Yaroslav Semenyuk, the creator of the mTM-82 group.
Supervisor: Doctor of Technical Sciences, Professor Georgy Kanashevich.
The qualification paper contains 113 pages of A4 format, 46 figures, 15 tables, and
83 literary sources.
Actuality of theme. Currently, machine building is dominated by blade and
abrasive processing of machine parts. At the same time, with the development of
mechanical engineering, there is a tendency for a continuous and significant increase in
the labor-intensiveness of abrasive processing operations in the total labor-intensiveness
of mechanical processing operations. For example, according to data from factories
manufacturing rolling bearings, their share accounts for up to 90% of the total labor
intensity of all operations.
Therefore, one of the most important tasks in the field of mechanical engineering
is to increase the overall efficiency of abrasive processing and, in particular, to further
increase accuracy with a simultaneous increase in other parameters of the efficiency of
abrasive processing of holes in machine parts.
The first chapter is dedicated to: the current state of the problem of increasing the
accuracy of honing blind holes and the peculiarities of honing blind holes are considered;
The second section is devoted to: Analysis of the generation of shape error in the
longitudinal section during the processing of blind holes; Schemes of the formation of the
error of the shape of the holes in the longitudinal section with a discrete dosed radial feed.
The third section is dedicated to: Modeling the wear process along the length of the
cutting part of the tool when processing blind holes.
The fourth chapter is dedicated to: New methods of honing; Methods of honing
based on self-forming in the process of wear of the cylindrical working part of the tool;
analysis of the operability of the tool design with fixed axes of rotation of the cutting
elements
The fifth chapter is devoted to labor protection and safety in emergency situations;
Considered the requirements for the electric drive and electrical equipment, for protection
against electric shock, for local lighting
6
Зміст
Вступ ................................................................................................................................. 8
Розділ 1. Сучасний стан проблеми підвищення точності хонінгування глухих
отворів ............................................................................................................................ 11
1.1 Точність виготовлення та технічні характеристики виробів з глухими
отворами ......................................................................................................................... 11
1.2 Способи фінішної обробки високоточних отворів ....................................... 13
1.3 Особливості хонінгування глухих отворів .................................................... 17
Висновок до розділу 1............................................................................................... 27
Розділ 2. Аналіз генерування похибки форми у поздовжньому прерізі при
обробці глухих отворі ................................................................................................... 28
2.1 Сучасні уявлення про похибки форми в поздовжньому перерізі при
хонінгуванні отворів ..................................................................................................... 28
2.2 Схеми формування похибки форми отворів у поздовжньому перерізі при
радіальній дискретній безперервній подачі та подачі за тиском ............................. 30
2.3 Схеми формування похибки форми отворів у поздовжньому перерізі при
дискретній дозованій радіальній подачі ..................................................................... 37
Висновок до розділу 2............................................................................................... 41
Розділ 3. Моделювання процесу зносу по довжині ріжучої частини інструменту
при обробці глухих отворів .......................................................................................... 42
3.1 Рівняння швидкості зворотно-поступального переміщення різальних
елементів інструменту .................................................................................................. 43
3.2 Рівняння розподілу зусиль за довжиною різальних елементів інструменту 47
3.3 Дослідження впливу параметрів налагодження на темп зношування ріжучих
елементів по їх довжині при хонінгуванні. ................................................................ 52
Висновок до розділу 3............................................................................................... 56
Розділ 4 Нові способи хонінгування ........................................................................... 58
4.1 Способи хонінгування на основі самоформування в процесі зносу
циліндричності робочої частини інструменту ........................................................... 58

7
4.1.1 Спосіб хонінгування з керованим темпом знімання металу при прямому
та зворотному переміщеннях інструменту ................................................................. 58
4.1.2. Експериментальна апробація способу ..................................................... 60
4.1.3. Спосіб хонінгування зі змінною зносостійкістю по довжині ріжучих
елементів 63
4.2. Спосіб хонінгування за рахунок зміни поздовжньої орієнтації ріжучих
елементів ........................................................................................................................ 71
4.2.1 Порівняльний аналіз ефективності та технологічних можливостей
відомого та відтвореного способів .............................................................................. 75
4.3. Спосіб хонінгування на основі компенсації нерівномірності зносу за
довжиною ріжучих елементів ...................................................................................... 78
4.3.1 Аналіз працездатності конструкції інструменту з фіксованими осями
повороту ріжучих елементів ........................................................................................ 78
4.3.2. Спосіб хонінгування глухих отворів та інструменту для його реалізації
84
Висновок до розділу 4............................................................................................... 87
Розділ 5. Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях ............................ 88
5.1 Охорона праці при застосуванні пристроїв .................................................. 88
5.2 Вимоги до основних частин пристроїв .......................................................... 93
5.3 Вимоги до електроприводу і електрообладненню, до захисту від ураженню
електричним струмом, до місцевого освітлення ...................................................... 100
Загальні висновки .................................................................................................... 103
Список використаної літератури ............................................................................... 105

8
Вступ
В даний час в машинобудуванні домінує лезова і абразивна обробка деталей
машин. При цьому, з розвитком машинобудування, має місце тенденція
безперервного та суттєвого збільшення частки трудомісткості операцій абразивної
обробки у загальній трудомісткості операції механічної обробки. Наприклад, за
даними заводів із виготовлення підшипників кочення на їх частку припадає до 90%
від загальної трудомісткості всіх операцій.
Тому одним із найважливіших завдань у галузі машинобудування є
підвищення загальної ефективності абразивної обробки та, зокрема, подальше
підвищення точності з одночасним підвищенням і інших параметрів ефективності
абразивної обробки отворів у деталях машин [75].
Високоточні отвори є в корпусних деталях, в деталях паливної та
гідроапаратури, в циліндрах і блоках циліндрів двигунів, насосів, компресорів
гідроагрегатів і т.д. Значна частина отворів конструктивно виконані глухими. Крім
того, з метою захисту від корозії та підвищення зносостійкості на робочі поверхні
зазначених отворів наносять зносостійкі та антикорозійні покриття, або ці поверхні
піддають гартуванню на досить високу твердість, до 60 - 65 од. за HRC.
У цих випадках змінюється вихідна геометрична форма і шорсткість
поверхні, що зумовлює необхідність подальшої механічної обробки, яка у зв'язку з
високою твердістю поверхні може вироблятися тільки із застосуванням алмазного
інструменту.
З відомих способів обробки даного переліку деталей найбільш затребуваним
є хонінгування. За даними, наведеними в роботах [3, 31,], алмазне хонінгування
підвищує довговічність та експлуатаційну надійність деталей машин.
Однак, при хонінгуванні глухих отворів відсутня можливість організації
циклу обробки з оптимальною величиною перебігу в зоні дна отвору, що
обробляється, що обумовлює неминучість генерування похибки у вигляді
конусності [4, 8, 9, 15, 18, 19, 20, 2]. Зокрема, експериментально встановлено, що
при обробці глухих отворів за традиційною схемою хонінгування, величина
похибки, що генерується, у вигляді конусності досягає порядку 130 мкм [53].

9
Для зменшення величини цієї похибки розроблено ряд способів, які описані
в технічній літературі та суть яких полягає в тому, що має місце:
- вимушене збільшення числа технологічних переходів та числа
періодичних правок ріжучих елементів, з метою відновлення відповідної
форми робочої частини інструменту;
- управління циклами обробки таким чином, що спочатку здійснюють
довгоходове хонінгування по всій довжині отвору, а в кінці, в зоні дна
оброблюваного отвору, - короткоходове; або варіювання швидкістю
зворотно-поступального переміщення зі зменшенням останньої в зоні дна
оброблюваного отвору і т.д.;
- - введення компенсаційного розмірного підналагодження, що
здійснюється у вигляді додаткового повороту ріжучих елементів, що
реалізується синхронно з радіальною подачею останніх та ін;
- - Використання спеціальних ріжучих елементів зі змінною зносостійкістю
по довжині і т.д.
Ці способи мають істотні недоліки ефективності, що обумовлює необхідність
їх подальшого вдосконалення.
Мета та завдання дослідження. Метою дослідження є підвищення точності
та ефективності обробки глухих отворів за допомогою аналізу існуючих способів
хонінгування та технологічного оснащення.
Для досягнення мети дослідження необхідно вирішити такі завдання:
1. Провести аналіз механізму формування похибок форми у поздовжньому
перерізі на операціях хонінгування отворів.
2. Відтворити математичну модель та дослідити функціональну залежність
нерівномірності розмірного зносу по довжині різальних елементів інструменту від
параметрів обробки.
3. Проаналізувати ефективні способи хонінгування глухих отворів та
проаналізувати технологічне обладнання для реалізації цих способів.
4. Провести перевірку теоретичних положень дослідження.

10
Об'єктом дослідження є технологічні операції та технологічне оснащення
алмазного хонінгування високоточних глухих отворів деталей машин.
Предметом дослідження є теоретичне дослідження умов підвищення
точності при хонінгуванні глухих отворів на основі виявлення закономірностей
формування похибок у поздовжньому перерізі та аналіз нових компенсаційних
механізмів.

11
Розділ 1. Сучасний стан проблеми підвищення точності хонінгування
глухих отворів
1.1 Точність виготовлення та технічні характеристики виробів з глухими
отворами
Обробка високоточних отворів відноситься, з одного боку, до досить широко
поширених технологічних операцій в машино-і приладобудуванні, а з іншого боку,
операції обробки високоточних отворів, в цілому, характеризуються істотно
більшою трудомісткістю, ніж обробка точних зовнішніх поверхонь деталей, так як
отвори порівняно важкодоступні, а інструменти для їх обробки мають меншу
жорсткість і розмірну стійкість [59 - 61]. У зв'язку з цим, за інших рівних умов,
допустимі відхилення розмірів отворів і, особливо, глухих отворів істотно більше,
ніж допустимі відхилення розмірів валів.
Зокрема, до отворів блоку циліндрів аксіально-поршневого насоса при
виготовленні пред'являються такі вимоги: допуск на діаметральний розмір 25 мм
становить 15 мкм (це приблизно 6 квалітет); шорсткість поверхні Ra 0,8 мкм;
відхилення форми в поздовжньому та поперечному перерізах при глибині отвору
77 мм менше 5 мкм.
У свою чергу до поршня, після його збирання з шатуном, пред'являються такі
вимоги до виготовлення: допуск на діаметр 25 мм становить 6 мкм (приблизно 4
квалитет); шорсткість поверхні Ra 0,4 мкм; відхилення форми в поздовжньому та
поперечному перерізах по довжині поршня 75 мм менше 4 мкм.
Далі виконаємо короткий аналіз взаємозв'язку величини компресії (величини
витоків робочого агента) як основної технічної характеристики виробу, і точності
виготовлення зазначеної пари.
На рисунку 1.1 та 1.2 представлені розрахункові схеми для визначення
величини витоків між двома циліндричними поверхнями (поршнем та циліндром),
яка визначається за формулою (1.1) [13 23]

де: Q0 - величина витоків при співвісному розташуванні поршня та циліндра;

12
а0 = R - r - різниця між радіальними розмірами циліндра та поршня, мм;
ε = e/a0 - відношення величини ексцентриситету е к а0;
φ– кутовий параметр;
ртр - різниця тисків в Мпа (перепад) у розглянутих крайніх перерізах по
довжині контакту поршня з циліндром 1 = 5,7 мм;
μ - динамічна в'язкість моторного масла SAE 10 (при 20 С0) 0,065 П>с [71, 81];
Рисунок 1.1. Розрахункова схема
визначення величини витоків між
двома циліндричними поверхнями
аксіально-поршневого насоса (пара
поршень - циліндр)

Рисунок 1.2. Розрахункова схема
визначення величини витоків між
двома циліндричними поверхнями
аксіально-поршневого насоса (пара
поршень - циліндр) при схемі
ексцентричного зазору між ними

Відповідно до формули (1.1) та схем (рисунок 1.1 та рисунок 1.2) визначимо
величину витоків залежно від точності виготовлення при тисках у робочій
порожнині ртр = 1,6; 3,2 та 6,3 Мпа. Дані розрахунків представлені у таблиці 1.1 та
у вигляді графіків на рисунку 1.2.

13
Таблиця 1.1
Розрахункові дані витоків Q у кільцевому зазорі

Рисунок 1.3 Графік залежності витоків Q, л/сек від точності виготовлення
пари циліндр та поршень при наступних тисках у робочій порожнині ртр = 1,6; 3,2
та 6,3 Мпа
1.2 Способи фінішної обробки високоточних отворів
Основні методи фінішної обробки отворів [67, 26, 30, 32, 35, 36, 43, 48, 49, 51]
та основні параметри, що забезпечуються цими методами, наведені в табл. 1.2. і
продубльовані у вигляді графіків на рисунку 1.4 1.6.
Таблиця 1.2.
Параметри, які забезпечують фінішні методи обробки

14
Шорсткість Глибина
Квалітет Похибка
Метод обробки поверхні, Ra, дефектного
точности форми, А, мм
мкм шару С, мм
Високошвидк
існе тонке 7 8 0,01 0,02 0,63 1,25 0,01 0,05
Лезовим фрезерування
інструмент Тонке
ом алмазне 6 7 0,003 0,01 0,063 0,32 0,01 0,05
розточування
Тонке
7 9 0,05 0,1 0,63 1,25 0,01 0,02
розгортання
Тонке
5 6 0,002 0,005 0,08 0,32 0,005 0,03
шліфування
Абразивни
м Алмазне
6 7 0,02 0,05 0,16 0,32 0,005 0,02
інструмент розгортання

ом
Хонінгування 4 5 0,002 0,003 0,04 0,16 0,005 0,02
Доводка 3 4 0,0001 0,001 0,02 0,08 0,003 0,01

Рисунок 1.4. Порівняльна характеристика фінішних методів обробки отворів
за точністю

15

Рисунок 1.5. Порівняльна характеристика фінішних методів обробки отворів
по шорсткості

Рисунок 1.6. Порівняльна характеристика фінішних методів обробки отворів
за величиною дифектного шару
З графіків (рис. 1.4 - 1.6) видно, що хонінгування та доведення отворів
показують найкращі результати за точністю та якістю отворів. Доведення на
практиці застосовується вкрай рідко через низьку продуктивність [36].
Наведені дані, співзначні з обробкою класу наскрізних отворів в деталях із
традиційних конструкційних матеріалів, таких як сірий чавун та конструкційні

16
сталі твердістю до 48 од. за HRC. При цьому обробка здійснюється традиційним
інструментом, конструктивна схема якого наведена на рисунку 1.7 зокрема і для
хонінгування глухих отворів [4, 2, 27].
На рис. 1.7. довжина ходу інструменту дорівнює

Зазначимо, що конструктивні параметри різальних елементів інструменту,
параметри налагодження верстатів та режими обробки для виконання операцій
хонінгування рекомендується вибирати з наступних співвідношень [42, 7, 11, 12,
39, 45, 47]:

та додатково, з метою забезпечення перекриття ходу брусків,

Рисунок 1.7. Конструктивна схема інструменту для хонінгування глухих
отворів
де: 1отв, і D - довжина і діаметр отвору, що хонінгується;

17
1бР,В і z - відповідно довжина, ширина і кількість ріжучих елементів
(алмазоносних брусків) інструменту;
α - кут підйому траєкторії руху брусків;
1пер1 і 1пер.2 - перебіги ріжучої частини інструменту відповідно з одного та з
іншого боку отвору.
Однак, при необхідності хонінгування «нестандартних» отворів, виконання
зазначених співвідношень не завжди можливе. Зокрема, при хонінгуванні коротких
отворів (1ОTB./d << 1) та довгих отворів (1ОTB./d >> 1) неможливо забезпечити
співвідношення (1.3). Аналогічно, при хонінгуванні глухих отворів неможливо
забезпечити оптимальну величину перебігу в зоні дна отвору, що обробляється,
тобто. співвідношення (1.4). При цьому неминуче виникають відповідні похибки
форми в поздовжньому перерізі.
1.3 Особливості хонінгування глухих отворів
Нижче зупинимося на найбільш характерних конструкторських і
технологічних рішеннях, вкладених у підвищення ефективності хонінгування
глухих отворів.
Відоме технічне рішення [1, 5, 6, 22, 46], яке полягає в тому, що при обробці
поверхні глухого отвору доцільно застосування такої форми хонінгувальних
брусків, при якій забезпечується розташування найбільшої кількості різальних
зерен можливо ближче до торця робочої частини інструменту в зоні дна
оброблюваного отвору (бруски трапецієподібної форми та іншої комбінації брусків
різної довжини, яка еквівалентна бруску зазначеної форми).
На рисунку 1.8 та в таблиці 1.3 представлені, відповідно, конструкція бруска
трапецеїдальної форми та результати експериментальної перевірки його
виправляючої здатності при хонінгуванні глухих отворів.

18

Рисунок 1.8 Конструкція трапецеїдального бруска
Таблиця 1.3
Геометрична точність отворів при хонінгуванні трапецеїдальними брусками

Експериментальні дані отримані при хонінгуванні глухих отворів у зразках з
термічно необробленої сталі 45 (d0TB = 40 мм; 1отв = 150 мм) з вихідною
конусоподібністю 0,03...0,04 мм брусками АСР 125/100 - М1 - 100 з сумарною
площею різальної частини алмазоносного шару F (при числі брусків z = 4).
Встановлено, що ступінь виправлення конусоподібності отвору залежить від
відношення основ трапеції

Як видно з таблиці 1.3, для конкретного випадку, ефективне виправлення
конусності досягається при значеннях ε = 0,35 :0,4.
Відомий також спосіб хонінгування, при якому [53] і [55], варіюють
інтенсивністю знімання припуску по довжині отвору, що обробляється. Цей спосіб
може бути реалізований за кількома (простими і комбінованими) схемами.
Тут при обробці наскрізних отворів хонінгування здійснюють порівняно
короткими брусками при коротко-ходовому зворотно-поступальному переміщенні

19
інструменту в окремих місцях по довжині хонінгованого отвору, а саме в тих
місцях, де діаметральний розмір мінімальний рис. 1.9.

Рисунок 1.9. Принципова схема автоматичного коригування ходу при
вимірюванні широких або вузьких місць в отворі: а - циліндричному; б -
конічному з розширенням внизу; в - конічному з розширенням зверху; г -
бочкоподібний; д - сідлоподібний; е – зміна довжини ходу після виміру вхідного
розширення; 1 - 3 - різні рівні вимірів; 4 – пневматична вимірювальна оправка; 5
– брусок; LH – довжина ходу; LH0 – верхня корекція; LHu – нижня корекція.
При обробці глухих отворів застосовуються комбіновані схеми.
Одна із схем відрізняється тим, що довго-ходовий зворотно-поступальний рух
інструменту з одностороннім перебігом періодично чергується коротко-ходовим
поворотно-поступальним переміщенням в зоні дна оброблюваного отвору, рисунок
(1.10 б).
За іншою схемою довго-ходовий зворотно-поступальний рух інструменту з
одностороннім перебігом періодично чергується керованою короткою затримкою

20
зворотно-поступального руху (амплітуда коротко-ходового зворотно-
поступального переміщення дорівнює нулю) при збереженні обертального руху
інструменту в зоні дна оброблюваного отвору.
Дослідження ефективності наведених вище схем для хонінгування глухих
отворів представлені в роботі [50] і частково представлені на рисунку 1.11 та 1.12.
Наголошується (рисунок 1.9), що має місце підвищення точності за рахунок
збільшення часу затримки брусків біля дна отвору, проте при цьому констатується
наступне.
Залежність підвищення точності форми отвору від часу затримки брусків є
екстремальною. Тому збільшення часу затримки понад оптимальне призводить
тільки до збільшення овальності та відхилення профілю поздовжнього перерізу.

Рисунок 1.10. Рух хону при вторинному хонінгуванні глухих отворів: а -
коротким бруском (LS = 3li), звичайний зворотно-поступальний рух, нормальний
перебіг; б - бруском нормальної довжини; LH – довжина ходу; LS – довжина
бруска; l1 - довжина канавки
Іншими словами, досягти повного виправлення геометричної похибки у
вигляді конусності вказаним способом неможливо. Це пояснюється тим, що на
етапі довго-ходового хонінгування формується геометрична похибка у вигляді

21
конусності, як на отворі, що обробляється, так і на різальній частини інструменту.
Далі, при переході на коротко-ходове хонінгування, або на хонінгування з
нульовою амплітудою зворотно-поступального руху, набута конусоподібність
робочої частини інструменту зберігається і переноситься на отвір, що
обробляється. Тобто, зберігається конусність в зоні дна оброблюваного отвору,
довжина якого порівнянна з довжиною робочої частини інструменту.
Іншим недоліком є та обставина, що при переході на коротко-ходове
хонінгування або на хонінгування з нульовою амплітудою зворотно-поступального
руху неминуче порушується оптимальне співвідношення швидкостей зворотно-
поступального та обертального рухів.

Рисунок 1.11 Зміна овальності δ0В (а) та відхилення профілю поздовжнього
перерізу δпр (б) при обробці: 1 – стандартними брусками; 2 - трапецієподібної
форми; 3 – змінної довжини
Це призводить, по-перше, до втрати продуктивності через зменшення шляху
різання різальних зерен за одиницю часу. По-друге, на раніше сформовану
оптимальну сітку слідів ріжучих зерен, яка відповідає оптимальному
маслоутримуючому рельєфу, відбувається накладення спотвореної, через
порушення оптимального співвідношення швидкостей, сітки слідів ріжучих зерен.
Тобто, на поверхні формуються почергово два різновиди рельєфу: один -

22
оптимальний, інший - відмінний від оптимального. При цьому не відомо, яка з них
буде сформована наприкінці обробки.

Рисунок 1.12 - Залежність овальності δ0В., (а) та відхилення профілю
поздовжнього перерізу δпр. (б) від часу t обробки та часу затримки брусків біля
дна отвору: τ = 0,25 с; τ = 0,5; τ = 1,0; τ = 1,25 с
Наступний недолік відомої схеми полягає в тому, що для її реалізації
необхідне застосування алмазоносних елементів, довжина яких істотно менша за
довжину отвору, що обробляється. Це призводить до:
- втрати продуктивності (менша кількість зерен бере участь у різанні);
- збільшення величини радіального зносу (зростає питоме навантаження на
ріжучі зерна) і, відповідно, зниження точності;
- зменшенню здатності схеми до виправлення криволінійності осі
оброблюваного отвору.
Щодо ефективності застосування ріжучих елементів трапецієподібної форми
тут відзначимо таке.
З досліджень (рисунок 1.11 б) випливає, що має місце деяке підвищення
точності, проте, при цьому, робиться висновок, що жодне з відомих технологічних
та конструкторських рішень (у тому числі й застосування ріжучих елементів

23
трапецієподібної форми) не в змозі забезпечити виконання заданих вимог до
точності форми глухого отвору при хонінгуванні.
З іншого боку, в результаті досліджень, проведених у [5, 6, 22, 46],
встановлено, що має місце не часткове підвищення точності, а повне виправлення
конусності, і більше того, отримання навіть зворотної конусності при обробці
глухих отворів хонінгуванням (табл. 1.3).
Неоднозначність результатів досліджень ефективності застосування
трапецеїдальних брусків різних авторів зумовила необхідність докладнішого
дослідження процесу хонінгування такими брусками, що наведено у третьому
розділі даної роботи.
Далі зупинимося ще на кількох способах хонінгування, відмінною
особливістю яких є те, що має місце введення компенсаційних переміщень ріжучих
елементів відповідно до нерівномірності розмірного зносу по довжині.
Перший з цих способів представлений у роботі [55] і суть його полягає в тому,
що радіальна подача ріжучих елементів реалізується за допомогою двох
ідентичних розжимних конусів рисунок 1.13 а (поз. 5 та 6). Кожен із розжимних
конусів пов'язаний з автономним незалежним приводом радіальної подачі. У
процесі хонінгування, за умови рівності швидкостей осьового переміщення
розжимних конусів, ріжучі елементи переміщуються лише радіально. При
неузгодженні швидкостей осьового переміщення розжимних конусів має місце
відповідні неузгодженості швидкостей радіальної подачі по довжині ріжучих
елементів. Величина і знак необхідної неузгодженості швидкостей визначаються
відповідно до даних активного контролю поточного діаметрального розміру у
верхній і нижній частині отвору, що хонінгується (рисунок 1.13. б і в; поз. 7). тобто,
має місце, система управління кутом повороту ріжучих елементів зі зворотним
зв'язком. Ця схема та інструмент, що реалізує цю схему, призначені для визначення
та подальшого виправлення вихідної конусності отвору, що хонінгується.

24

Рисунок 1.13. Схема конструкції інструменту із двома незалежними
розжимними конусами.
Слід зауважити, що описані вище схема та інструмент, що реалізує цю схему
(рисунок 1.13), призначені для хонінгування наскрізних отворів, що
характеризуються наявністю суттєво значущої конусності. Порядок величин цієї
вихідної конусності - це мікрони та десятки мікронів.
Якщо в інструменті виконати відповідну модернізацію (подовжити в нижній
частині колодки з алмазоносним шаром так, щоб корпус і голка розтискання не
торкалися дна отвору в крайньому нижньому положенні інструменту), то з'явиться
можливість використання його для обробки глухих отворів.
Якщо при цьому за рахунок неузгодження швидкостей радіальних подач,
спробувати реалізувати компенсацію не вихідної конусності, а формований в
процесі обробки через нерівномірність розмірного зносу по довжині ріжучих
елементів, то, на нашу думку, це проблематично.
Суть у тому, що:
- необхідно вимірювати і компенсувати порівняно малі величини,
порядок яких обчислюється мікронами та частками мікрон, тоді як конструкція
інструменту розрахована на істотно більший порядок величин (як вказувалося
вище на мікрони та десятки мікрон);
- радіальна жорсткість розтискного конуса поз. 5 рисунок 1.13 значно
нижче ніж радіальна жорсткість розтискного конуса поз. 6 рисунок 1.13 (зумовлено
конструктивним виконанням), що може спричинити радіальну деформацію

25
розтискного конуса поз. 5 і заклинювання розтискного конуса поз. 6, що відповідно
виключить незалежне переміщення розтискних конусів;
- описаний інструмент характеризується складністю, оскільки необхідно
додатково конструктивно реалізувати розміщення в робочій частині інструменту
двох незалежно керованих розжимних конусів та систему активного
пневмоконтролю;

Рисунок 1.14. Схема конструкції інструменту з фіксованими осями повороту
ріжучих елементів
Викладене - визначає обмежені технологічні можливості інструменту та
недостатні точність обробки та надійність у процесі експлуатації.
Інший спосіб, відмінною особливістю якого є те, що компенсація
нерівномірності розмірного зносу по довжині ріжучих елементів здійснюється за
рахунок компенсаційного повороту останніх навколо нерухомих осей,
представлений у роботі [20].
Тут на рисунку 1.14 представлений інструмент, що реалізує цей спосіб.
Інструмент складається з корпусу 1, в поздовжніх радіальних пазах якого
встановлені рухомо з можливістю повороту навколо осі 7 і контакту з робочою
частиною 3 голки розжиму 2, підпружені пружиною 8 колодки 4 з алмазоносним
шаром 5. Голка розжиму 2 встановлена співвісно корпусу з можливістю
поздовжнього переміщення за допомогою механізму радіальної подачі верстата. У
процесі хонінгування компенсація нерівномірності темпу розмірного зносу по

26
довжині ріжучих елементів здійснюється синхронно з радіальною подачею за
рахунок повороту ріжучих елементів навколо власних фіксованих осей, який, у
свою чергу, здійснюється за допомогою осьового переміщення голки розжиму.
Тут, з великим ступенем ймовірності можна припустити, що кінематика
реалізації радіальної подачі синхронно з компенсацією нерівномірності зносу по
довжині ріжучих елементів призведе до того, що на початку процесу хонінгування
ріжучі елементи будуть контактувати з поверхнею, що обробляється своєю
верхньою частиною, а в кінці обробки - нижньою. Це, внаслідок нерівномірності
зносу по довжині ріжучих елементів, може призвести до формування на робочій
частині інструменту похибки поздовжнього перерізу у вигляді бочкоподібності, і
відповідно, формування аналогічної похибки в оброблюваному отворі. У зв'язку з
цим - виникає необхідність детальнішого дослідження ефективності застосування
розглянутого способу та інструменту. Ця частина дослідження представлена у
розділі 4.
Наступний характерний спосіб хонінгування глухих отворів наведено у роботі
[80-88]. Для реалізації цього способу застосовують спеціальні хони. На рисунку
1.15 наведено одну з найбільш характерних конструкцій такого хону. Хон
оснащений двома групами брусків, що розширюються по черзі. Бруски першої
групи закріплені на кінцях поворотних важелів та розширюються при осьовому
переміщенні середнього конуса. Бруски другої групи розширюються, як і зазвичай,
під впливом крайніх конусів. Цикл хонінгування починається з обробки тієї
частини отвору, що прилягає до його дна. Обробку здійснюють брусками,
закріпленими на поворотних важелях. Після досягнення заданого діаметра бруски
першої групи стискуються і вводять у дію бруски другої групи і хонінгують всю
поверхню отвору. За потреби така послідовність може бути повторена кілька разів.

27

Рисунок 1.15. Хон (а) з двома групами брусків, що послідовно працюють, для
обробки деталей (б) з глухими отворами.
З опису конструкції та її роботи випливає, що цей спосіб та конструкція
містять відмітні ознаки, які присутні в описаних вище до цього способу.
З викладеного випливає висновок, про те, що розглянуті спосіб і конструкція
є гібридом описаних вище способів і конструкцій. Відповідно, їй притаманні всі
переваги та недоліки останніх.
Висновок до розділу 1
1. При конструюванні деталей машин існує обмеження застосування
глухих отворів. Це пов’язано з проблемою технологічності, і зокрема, із проблемою
забезпечення геометричної точності, під час обробки таких отворів.
2. Огляд технічної літератури та патентних матеріалів показав, що
розроблено низку спеціальних способів та технологічного оснащення для
підвищення точності хонінгування глухих отворів.
3. На основі проведеного аналізу характерних особливостей відомих
способів та конструкцій для хонінгування глухих отворів можна сформулювати
напрями, за якими здійснювалися дослідження та які підлягають розвитку з метою
подальшого підвищення ефективності операцій хонінгування глухих отворів. Це:
- варіювання інтенсивністю і часом знімання припуску по довжині
оброблюваного отвору;
- формування змінної розмірної зносостійкості по довжині ріжучих елементів;
- введення компенсаційних переміщень ріжучих елементів відповідно до
нерівномірності їх розмірного зносу по довжиною.

28
Розділ 2. Аналіз генерування похибки форми у поздовжньому прерізі при
обробці глухих отворі
2.1 Сучасні уявлення про похибки форми в поздовжньому перерізі при
хонінгуванні отворів
На підставі практичного досвіду та досить великого обсягу
експериментальних досліджень безлічі авторів Фрагін І.Є, Чеповечкіі І.Х., Куликов
С.І., Левін Б.Г., Кремінь З.І., Бабаєв С.Г., Бабічов А. П., Андрєєв М.В. встановлені
похибки форми отвору, що найбільш часто спостерігаються, в поздовжньому
перерізі (табл. 2.1). При цьому генерування цих похибок, у переважній більшості
випадків, функціонально пов'язують з параметрами налагодження верстата,
зокрема, величинами перебігу.
Частина авторів цих робіт при цьому вважають, що початковою домінуючою
причиною формування зазначених у табл. 2.1 похибок є податливість системи, а
саме – перерозподіл контактних радіальних зусиль, прикладених до опорних та
ріжучих поверхонь ріжучих елементів, за час одного подвійного ходу [42, 72, 37,
38 та ін.].
Автори низки інших робіт з хонінгування [41, 70, 68, 8, 9] вважають, що
початковою домінуючою причиною формування зазначених у табл. 2.1 похибок є
нерівномірне зношування по довжині ріжучих елементів. При цьому розглядається
інтегральні величини нерівномірності зносу.
Проте, детального розгляду того, як формуються відповідні похибки, у цих
роботах не наводиться.
Таліця 2.1. Похибки форми отвору, що обробляється в поздовжньому перерізі
Схема налагодження Форма та вид похибки поздовжнього
№
lбр=0,825lотв перерізу
1 2 3

29
1

Сідлоподібність
2

Бочкоподібність
3

30
Конусність
4

Отже, доцільно дослідження механізму формування похибок форми в
поздовжньому перерізі при обробці отворів і, особливо, глухих отворів, а також
причино-наслідкових зв'язків, наприклад, між величинами перебігу і похибки, що
формується при цьому.
2.2 Схеми формування похибки форми отворів у поздовжньому перерізі
при радіальній дискретній безперервній подачі та подачі за тиском
У табл. 2.2, у першому наближенні на рівні формальної логіки, представлена
схема формування похибок у поздовжньому перерізі оброблюваного отвору, якщо
початковою домінуючою причиною вважати лише перерозподіл контактних
радіальних зусиль, що впливають на опорні та ріжучі поверхні ріжучих елементів
під час одного подвійного ходу.
З таблиці 2.2 випливає очевидний висновок у тому, що з будь-яких значеннях
перебігів неминуче повинна формуватися похибка форми в поздовжньому перерізі
як сідлоподібності, яка, зі збільшенням величин перебігу - зростає. Похибка у
вигляді бочкоподібності тут відсутня.
Таблиця 2.2 Схема формування похибок у поздовжньому перерізі при
домінуванні перерозподілу контактних радіальних зусиль
Похибки обробки, що
Схема контактних радіальних зусиль на
№ формуються в поздовжньому
опорних поверхнях ріжучих елементів
перерізі

31
1

Сідлоподібність
2

Сідлоподібність
3

32
Сідлоподібність
4

Конусність (асиметрична
сідлоподібність)
5

У таблиці 2.3. наведено схему формування похибок у поздовжньому перерізі
оброблюваного отвору, якщо початковою домінуючою причиною вважати
нерівномірність темпу зносу по довжині ріжучих елементів.
У цьому має місце наступне.
Протягом періоду часу, рівного одному подвійному ходу, параметри процесу
знімання припуску змінюються досить в широких межах, тобто величини силового
впливу і, відповідно, радіального зносу алмазоносного шару на різних ділянках по

33
довжині ріжучих елементів неоднакові і змінні. Більш того, при різних видах і
величинах радіальної подачі - процес знімання припуску і відповідно темп і
нерівномірність зносу по довжині ріжучих елементів істотно відрізняються.
Суть у тому, що площа контакту ріжучих елементів з оброблюваною
поверхнею і, відповідно, питомі тиски по площі контакту за час одного подвійного
ходу - циклічно змінюються. При цьому середня частина ріжучих елементів
контактує з оброблюваною поверхнею постійно і, відповідно, безперервно
зношується. Периферійні частини ріжучих елементів тільки частину часу
контактують з оброблюваною поверхнею, а частина часу, яка відповідає часу
перебігу, не контактують з оброблюваною поверхнею і, відповідно, зношуються,
але не безперервно, а - дискретно.
При хонінгуванні з радіальною подачею за тиском і з дозованою безперервною
радіальною подачею величини припусків, що знімаються, при поступальному і
зворотному переміщеннях інструменту приблизно однакові. У цьому правомірні
такі твердження.
Під час поступального переміщення інструменту нижня частина ріжучого
елемента стає фронтальною та інтенсивніше зношується, ніж інші (середня та
верхня) частини ріжучого елемента. Під час зворотного переміщення інструменту
- фронтальною стає верхня частина ріжучого елемента, яка аналогічно
інтенсивніше зношується, ніж інші (середня і нижня) частини ріжучого елемента.
Тобто при поступальному та зворотному переміщеннях формуються похибка
форми інструменту в поздовжньому перерізі у вигляді бочкоподібності (табл. 2.3
рядки 4 та 5).
Однак, сформовані таким чином інтенсивно зношені фронтальні частини
ріжучих елементів у той час, коли знаходяться поза зоною обробки (час перебігу)
у процесі знімання припуску не беруть участі і, відповідно, не зношуються.
Тобто, з одного боку формується, як зазначалося вище, похибка форми
інструменту в поздовжньому перерізі у вигляді бочкоподібності, а, з іншого боку,
має місце нівелювання цієї бочкоподібності за рахунок відсутності зносу

34
фронтальних частин під час перебігу. Ступінь нівелювання визначається
величиною перебігу.
Звідси висновок про те, що можна вибрати величину перебігів таким чином,
щоб темп зносу верхньої фронтальної, нижньої фронтальної та середньої частин
ріжучих елементів був однаковим, що відповідає випадку повного нівелювання
темпу зносу по довжині ріжучих елементів. Тоді, зношуючись, інструмент постійно
зберігатиме форму гранично близьку до циліндричної (табл. 2.3 рядок 2).
Відповідно і форма отвору, що хонінгується, буде так само циліндричною.
При значеннях перебігу більше оптимального - неминуче уповільнення темпу
зносу з обох боків ріжучих елементів відносно середньої частини, тобто. має місце
«нівелювання з надлишком» у межах різно-висотності величини застосування
ріжучих зерен. Це, відповідно, обумовлює формування і досить тривале
збереження сідлоподібної форми робочої частини інструменту, яка, відповідно,
переноситься на оброблюваний отвір, (табл. 2.3 рядок 1).
При значеннях перебігу менше оптимального - неминучий більший темп зносу
з обох боків ріжучих елементів відносно середньої частини, тобто має місце
«нівелювання з нестачею». Це, відповідно, зумовлює формування та досить
тривале збереження бочкоподібної форми робочої частини інструменту. При цьому
можливі два варіанти формування профілю отвору.
Перший варіант представлений у табл. 2.3 рядок 3. Тут величини забірних
частин менші за величини перебігу і, відповідно, у формуванні профілю отвору
практично не беруть участь. Формування профілю отвору здійснюється переважно
середньою циліндричною частиною ріжучих елементів, що зумовить форму отвору
близьку до циліндричної.
Другий варіант представлений у табл. 2.3 (рядки 4 та 5). Тут величини забірних
частин більше величин перебігу. У цьому випадку у формуванні профілю отвору
беруть участь середні частини та частково забірні частини ріжучих елементів.
Тобто має місце синхронне формування бочкоподібного профілю як на робочій
частині інструменту, так і в отворі, що обробляється.

35
У таблиці 2.3 (рядок 6) представлений варіант, у якому величини перебігів
істотно відрізняються. Це відповідно формує на робочій частині інструменту і в
отворі, що обробляється, асиметричну бочкоподібну форму, яка в межі
трансформується в конусоподібну форму.
Таблиця 2.3 Схема формування похибок у поздовжньому перерізі при
домінуванні нерівномірності темпу зносу за довжиною ріжучих елементів
Форма і вид похибки поздовжнього
№ Схема
перерізу
Сідлоподібність
1

2

3

36
Бочкоподібність
4

Бочкоподібність
5

Конусність
6

Порівнюючи види похибок у таблиці 2.2 з похибками у таблиці 2.1 бачимо, що
при ідентичних видах перебігів похибки, що формуються, не ідентичні і, більше
того, в таблиці 2.2. похибка форми у поздовжньому перерізі у вигляді
бочкоподібності- відсутня, тобто має місце логічне протиріччя.
Якщо ж порівняти види похибок у табл. 2.3 з похибками у табл. 2.1 бачимо,
що при ідентичних видах перебігів похибки, що формуються, більшою мірою
збігаються, ніж при порівнянні похибок в табл. 2.2 та 2.1. Крім того, тут має місце
як бочкоподібність, так і сідлоподібність, тобто згадане вище логічне протиріччя
відсутнє.

37
Неважко зрозуміти, що підсумовуючи відповідні ідентичним перебігам
похибки в табл. 2.2 і 2.3 отримаємо результуючу похибку близьку до форми
похибки в табл. 2.1.
Таким чином, на цьому етапі розгляду, можна зробити основоположний
висновок про те, що форма похибки, що генерується, на операціях хонінгування
визначається двома зустрічно спрямованими факторами, а саме: нерівномірністю
зносу по довжині ріжучих елементів і радіальною жорсткістю робочої частини
інструменту, при чому з цих двох факторів значно вагомішим є чинник зносу. При
цьому:
- при порівняно малих величинах перебігів домінуючим фактором стає
нерівномірне зношування по довжині ріжучих елементів інструменту (домінує
форма похибки у вигляді бочкоподібності);
- при порівняно великих величинах перебігів домінуючим чинником
стає нерівномірність жорсткості по довжині ріжучих елементів інструменту
(домінує форма похибки як сідлоподібності);
- при оптимальних величинах перебігів дія цих двох факторів
підсумовується і, відповідно, похибка, що формується, мінімізується;
- при асиметричних нижньому та верхньому перебігах генерується
асиметрична похибка, близька до конусоподібності. При цьому збільшення
діаметрального розміру конуса спрямоване у бік більшого перебігу.
Далі, у наступному параграфі перейдемо до схем формування похибок форми
отворів у поздовжньому перерізі при дичкретній дозованій радіальній подачі.
2.3 Схеми формування похибки форми отворів у поздовжньому перерізі
при дискретній дозованій радіальній подачі
В даний час операції хонінгування з радіальною подачею за тиском і
безперервною дозованою радіальною подачею застосовується вкрай рідко з різних
причин. Істотно більшого застосування отримала схема хонінгування з дискретною
дозованою радіальною подачею.

38
Дискретна дозованою радіальною подачею в сучасних верстатах реалізується
в останній момент реверсу зворотного переміщення інструменту на поступальне,
тобто - у крайньому верхньому положенні інструмента.
У попередньому параграфі зазначалося, що у разі хонінгування з подачею за
тиском та дозованою безперервною подачею, величини знятих припусків при
поступальному та зворотному переміщеннях однакові. Відповідно, величини зносу
загального та фронтальних частин при поступальному та зворотному
переміщеннях, при хонінгуванні наскрізних отворів будуть дзеркально однаковими
(табл. 2.4 рядок 1).
У разі хонінгування наскрізних отворів з дозованою дискретною радіальною
подачею, величини припусків, що знімаються, при поступальному і зворотному
переміщеннях (на відміну від хонінгування з подачею за тиском і дозованою
безперервною подачею), істотно відрізняються. Більшість припуску видаляється
при поступальному переміщенні (процес інтенсивного різання), а менша частина -
при зворотному (процес виходжування) (табл. 2.4 рядок 3). Ця нерівність
припусків, обумовлює асиметричність зносу забірних частин ріжучих елементів по
довжині. Останнє, своєю чергою, обумовлює відповідне формування похибки у
вигляді конусності в отворі.
Очевидним, в даному випадку, є те, що цю похибку можна усунути,
наприклад, за рахунок збільшення величини нижнього перебігу до верхнього (табл.
2.4 рядок 4).
У разі хонінгування, з подачею по тиску і дозованою безперервною подачею
глухих отворів, величини припусків при поступальному і зворотному
переміщеннях однакові, однак, величини зносу фронтальних частин при
поступальному і поворотному переміщеннях будуть асиметричними (табл. 2.4
рядок 2) через асиметричність верхнього та нижнього перебігів. Зазначена
асиметричність зношування ріжучих елементів по довжині спричиняє, як
вказувалося раніше, причиною формування похибки у вигляді конусності (табл. 2.3
рядок 6).

39
При хонінгуванні глухих отворів з дозованою дискретною радіальною
подачею також є механізм генерування похибки форми в поздовжньому перерізі у
вигляді конусності. Але в цьому випадку, швидкість генерування цієї похибки буде
істотно вищою від зв'язку з тим, що має місце підсумовування похибок,
обумовлених як асиметрією величин перебігу, так і асиметрією величин припусків,
що знімаються (табл. 2.4 рядок 5).
Таблиця 2.4 Схеми знімання припусків за один подвійний хід за різних видів
радіальної подачі
Схема знімання Схема знімання
припуску під час припуску при Форма генерованої
№
поступального зворотному похибки
переміщення переміщенні
При подачі по тиску
1

2

40
При дискретній дозованій подачі
3

4

5

41
Висновок до розділу 2
1. В результаті проведеного аналізу встановлено, що з безлічі причин
- основними причинами формування похибки профілю в поздовжньому перерізі
при хонінгуванні отворів є нерівномірність зносу по довжині ріжучих елементів
та змінна контактна жорсткість по довжині робочої частини інструменту.
При цьому встановлено, що з двох основних причин домінуючою
причиною формування похибки профілю в поздовжньому перерізі при
хонінгуванні отворів є нерівномірність зносу по довжині ріжучих елементів.
2. При обработке глухих отверстий с дозированной непрерывной
подачей и подачей по давлению отсутствует возможность обеспечения
оптимальной величины перебега в зоне дна обрабатываемого отверстия
(асимметрия перебегов), а при обработке с дозированной дискретной подачей -
асимметрия перебегов плюс асимметрия величин удаляемых припусков при
поступательном и возвратном перемещениях инструмента.
3. При обробці глухих отворів з дозованою безперервною подачею та
подачею по тиску відсутня можливість забезпечити оптимальну величину
перебігу в зоні дна оброблюваного отвору (асиметрія перебігів), а при обробці
з дозованою дискретною подачею - асимметрія перебігів плюс асиметрія
величин видалених пусків при поступальному та зворотному переміщеннях
інструменту.
Це призводить до того, що має місце накопичувальна нерівномірність
зношування ріжучих елементів за їх довжиною. Тобто. на робочій частині
інструменту формується накопичувальна геометрична похибка у вигляді
конусності, яка зумовлює генерування аналогічної накопичувальної похибки на
хонінгованому отворі деталі.

42
Розділ 3. Моделювання процесу зносу по довжині ріжучої частини
інструменту при обробці глухих отворів
Відомо, що ступінь зносу ріжучих елементів та величина знімання припуску
функціонально пов'язані через величину питомого зносу ріжучих елементів. Отже,
можна стверджувати, що величина питомого зносу довільної елементарної ділянки
по довжині ріжучого елемента пропорційна, з одного боку, питомій величині
віддаленого припуску, а з іншого боку, еквівалентній елементарній роботі, що
здійснюється цією ділянкою по видаленню цього припуску. Виходячи з цього,
запишемо [33]

де: η – коефіцієнт пропорційності;
A - робота, що здійснюється елементарною ділянкою по довжині ріжучого
елемента;
P - значення сили різання у напрямку переміщення ріжучих зерен;
V – швидкість різання;
t – поточний час;
tц – період часу одного подвійного ходу інструменту.
Далі, у наступних параграфах, визначимо вираз для V і P (3.1). Попередньо
зазначимо, що при написанні висловів для V і P скористаємося одним з прийомів
методології теорії узагальнених функцій [33].
Суть у наступному.
Перелік відомих класів елементарних функцій (простих, чи складних)
записують в вигляді граничного переходу з прямуванням до межі відповідного [24]
(- їх) параметра (-ів) цієї (- їх) функції (-ий). Сам запис кожного класу функції у
такому вигляді є аналітичним узагальненим рівнянням. Якщо побудувати графіки
цих узагальнених рівнянь, то отримаємо сімейство «нестандартних» графіків, які є
або графіками у вигляді ламаних ліній, або графіки у вигляді ліній з розривами і

43
т.д. З цього сімейства завжди можна вибрати якийсь один графік, який формою
відповідає шуканому.
3.1 Рівняння швидкості зворотно-поступального переміщення різальних
елементів інструменту
У технічній літературі [42] кінематика процесу хонінгування розглядається як
сукупність трьох відносних переміщень ріжучих елементів інструменту та деталі:
зворотно-поступального, обертального та радіального. При цьому зворотно-
поступальне переміщення реалізується, в переважній більшості випадків
гідроприводом. Швидкість цього переміщення, за замовченням, розглядається
тільки в періоди режиму руху, що встановився, і приймається постійною
величиною. При такому розгляді, у найзагальнішому вигляді, схематично,
спрощений графік швидкості зворотно-поступального переміщення інструменту
відносно деталі, матиме вигляд, представлений на рисунку 3.1 а. Вигляд графіка
закону зміни швидкості зворотно-поступального переміщення інструменту
відносно деталі є ламаною лінією і, тут, зображений рисунку 3.1 б [69].
Прямолінійна ділянка між точками М та N на цьому графіку відповідає часу
реверсу. Очевидно, що графік на рисунку 3.1 б може бути трансформований ще в
більш точний, якщо скоригувати. Виконаємо згладжування у точках М і N тобто
замінимо прямолінійну ділянку між точками на плавно змінний нелінійний (рис.
3.1 в).
У такому вигляді графік на рисунку 1в по відношенню до графіків на рисунку
1а і 16 є ближчим до реального закону зміни швидкості зворотно-поступального
переміщення виконавчого органу верстата (шпиндельної бабки), що реалізується
гідроприводом. Зауважимо, що за такій видозміні графіків для спрощення
виключена з розгляду стохастична складова інерційних процесів у моменти
реверсу [3].
Якщо виходити з виду графіків на рисунку 3.1, то для досягнення поставленої
мети доцільно скористатися одним із прийомів методології теорії узагальнених
функцій. Суть у наступному.

44
Перелік відомих класів елементарних функцій (простих, чи складних)
записують в вигляді граничного переходу з прямуванням до межі відповідного [24]
(- їх) параметра (-ів) цієї (- їх) функції (-ий). Сам запис кожного класу функції у
такому вигляді є аналітичним узагальненим рівнянням. Якщо побудувати графіки
цих узагальнених рівнянь, то отримаємо сімейство «нестандартних» графіків, які є
або графіками у вигляді ламаних ліній, або графіки у вигляді ліній з розривами і
т.д. З цього сімейства завжди можна вибрати якийсь один графік, який формою
відповідає шуканому.
З урахуванням викладеного найбільш відповідним математичним виразом для
1
графіків на рис. 3.1 а і в є межа елементарної синусоїдальної функції у ступені
2��−1
(n=1,2,3,...), при n→k

Графіком функції (3.2) за n = k = 1 є синусоїда (рис. 3.2 а).
Якщо ж спрямувати n до нескінченності (n = k = + ∞), то показник ступеня
прямуватиме до нуля, а будь-яке значення функції sin (ωt) в нульовому ступені
дорівнює одиниці, тобто графік виразу (2) набуде вигляду зображеного на рисунку
3.2 б.
Якщо прийняти

то графік, що зображений на рис 3.1а., збігається з графіком, зображеним на
рис. 3.2 б як за формою, так і за амплітудою та періодом. У цьому випадку всі
подальші математичні перетворення виразу (3.2) однаково справедливі для
графіків, наведених на обох рисунках.
Далі, безпосередньою підстановкою зростаючих значень n в виразі (3.2),
можна переконатися, що синусоїдальний графік (рис. 3.2а) буде видозмінюватися
(відповідно графіки рис. 3.2 в), наближаючись до графіка 3 на рис 3.1 і далі до виду
графіка 3. б, чи 3.1 а.

45

Рисунок 3.1 Графік швидкості зворотно поступального переміщення: а) без
урахування часу реверсу; б) з урахуванням часу реверсу та за умови
стрибкоподібної зміни швидкості; в) з урахуванням часу реверсу та за умови
плавної зміни швидкості

46

Рисунок 3.2 Графік функції
Слід, також, стверджувати, що при зростанні n, величина площі обмеженої
віссю абсцис і позитивною гілкою синусоїди, що видозмінюється, буде зростати,
наближаючись до величини площі під позитивною гілкою графіка 3 на рисунку
3.1.в і при якомусь значенні n величини цих площ максимально наблизяться і
практично стануть рівними. В цьому випадку ці графіки стануть взаємозамінними.
Це твердження є правомірним у тому випадку, якщо безліч графіків 3 на рисунку
3.1.в. конкретизувати, наприклад, умовою рівності площі під позитивною гілкою
графіка 3 на рисунку 3.1.в половині суми площ відповідно під позитивними гілками
графіків на рисунку 3.1а та 3.1б, тобто,

Здійснивши заміну змінної та меж інтегрування sin(ωt) = z; dz = cos(ωt)*d(ωt)
(zн = 0; zв = 1) та з урахуванням рівності
Запишемо (3.4) наступним чином

47
Отримано математичний вираз закону зміни швидкості зворотно-
поступального переміщення виконавчих органів верстатів з гідравлічним
приводом.
Цей математичний вираз може бути використаний для дослідження умов
перебігу процесів обробки (наприклад, динаміки процесів формування регулярного
рельєфу, якості поверхні, зносу інструменту, формування похибки обробки тощо).
3.2 Рівняння розподілу зусиль за довжиною різальних елементів
інструменту
Раніше зазначалося, що характерною особливістю контактування ріжучих
елементів з поверхнею, що хонінгується, за час одного подвійного ходу є наступне.
1. Середня частина ріжучих елементів, що відповідає величині 1б - 11 - 12
контактує з оброблюваною поверхнею постійно і, відповідно, час контактування
цієї частини чисельно дорівнює часу одного подвійного ходу інструменту відносно
деталі.
2. Верхні та нижні частини ріжучих елементів, які по довжині рівні,
відповідно, довжині верхнього перебігу l1 та довжині нижнього перебігу l2,
контактують з оброблюваною поверхнею дискретно. При цьому час контактування
кожної елементарної ділянки ріжучої поверхні по довжині l1 і 12 різні і зростає в
напрямку від периферії до середини ріжучих елементів.
З пунктів 1 і 2 випливає, що має місце змінність площі контакту ріжучого
елемента з оброблюваною поверхнею і відповідно змінність у часі питомих зусиль
по довжині контактування.
3. При поступальному переміщенні ріжучих елементів їхня нижня
частина стає фронтальною, а верхня - тильною, і навпаки, при зворотному
переміщенні ріжучих елементів їхня верхня частина стає фронтальною, а нижня -
тильною. Відповідно, та частина, яка функціонально є фронтальною, суттєво більш
навантажена, ніж тильна і, відповідно, в момент реверсу, відбувається дзеркальна
зміна орієнтації епюри питомих зусиль. Отже, при реверсі миттєві значення зусиль
на епюрі, у якийсь час стають рівними.

48
4. При подачі по тиску і дозованій безперервній подачі, величини
припуска, що видаляється, і, відповідно, значення зусилля при поступальному і
зворотному переміщеннях, однакові. Інтенсивність знімання припуску при
поступальному переміщенні значно вища, ніж при зворотному, відповідно і
значення зусиль за час поступального переміщення значно більше, ніж при
зворотному.
5. Питомі зусилля по довжині ріжучих елементів також залежать від:
- режимів обробки, з інтенсифікацією яких зростають абсолютні значення сил
різання;
- властивостей оброблюваного матеріалу та вихідного стану поверхні
оброблюваного отвору;
- ріжучих властивостей робочої частини інструмента;
Дати математичний опис впливу кожного з цих факторів та їхнього спільного
впливу на вигляд розподілу зусиль по довжині ріжучих елементів – завдання вкрай
складне. У зв'язку з цим, у цьому дослідженні, доцільно запровадити усереднене
еквівалентне значення величини питомого зусилля. Це значення в самому
загальному вигляді для різних радіальних подач буде відрізнятися. Зокрема, при
подачі тиску та дозованої безперервної радіальної подачі

На рис. 3.3 наведена схема контактування ріжучих елементів з поверхнею, що
хонінгується, за час одного подвійного ходу і відповідні формальні графіки зміни
радіальних сил у часі і за довжиною різальних елементів.
Необхідно записати математичний вираз, еквівалентний графікам на рис. 3.3
д. При цьому, доцільно використовувати ті самі прийоми та припущення, що й у
параграфі 3.1. Тут, в якості вихідної, приймемо функцію косинуса

графіки якої за n = k = 1 і n = k = 300 наведено на рисунку 3.4.

49

Рисунок 3.3. Графіки зміни радіального зусилля різання в семи фіксованих і
рівновіддалених один від одного по довжині ріжучого елемента точках (д) і схеми
взаємного розташування (контактування) ріжучого елемента та оброблюваної
поверхні за час одного подвійного ходу (а, б,в, г).
Якщо перемістити ламаний графік на рисунок 3.4 відповідно по осі абсцис на
величину tц/2, а по осі ординат - на одиницю і при цьому значення ординати графіка
зменшити вдвічі, то рівняння зміниться наступним чином

і, відповідно, графік на рисунку 3.4 трансформується у вигляд графіка на
рисунку 3.5.

50

Рисунок 3.4 Рівняння та графіки вихідної функції для визначення зміни у часі
розподілу радіальних сил за довжиною ріжучих елементів

Рисунок 3.5. Коригований проміжний вид графіка вихідної функції визначення
зміни у часі розподілу радіальних сил за довжиною ріжучих елементів
Тильні та фронтальні частини функціонально змінюються місцями. Отже, з
огляду на це, необхідне відповідне коригування графіка на рис. 3.5. Іншими
словами, для верхньої частини різального елемента, яка функціонально стає
фронтальною при зворотному русі вгору, зусилля на ділянці графіка від π до 3 π/2
має бути більшим, ніж на ділянці від π /2 до π, а для нижньої, яка стає фронтальною
поступальному русі вниз, - навпаки.
Для врахування цього введемо коригуючу функцію

51
графік якої зображено на рис. 3.6.
Цю функцію помножимо на другий співмножник функції та результат
складемо з останньої.

Рисунок 3.6. Графік коригувальних функцій, що враховують зміну величини
зусиль різання залежно від напряму їхнього руху
Далі введемо другу коригуючу функцію

графік якої зображено на рис. 3.7, яку так само помножимо на другий
співмножник функції та результат складемо з останньою сумою.

Рисунок 3.7 Графік коригувальних функцій, що враховують зміну величини
зусиль різання залежно від видаленого припуску при зворотньому і поступовому
переміщеннях інструменту
Отримано рівняння, що дозволяє визначати характер зміни розподілу
питомого навантаження по довжині ріжучих елементів протягом одного
подвійного ходу залежно від параметрів налагодження на операціях хонінгування.
Підставляючи значення Р і V, отримаємо

52

Зауважимо, що коефіцієнта пропорційності η у цьому рівнянні може бути
визначений через величину питомого зносу алмазоносного шару, який
визначається експериментально, і для достатньо великої кількості операцій з
хонінгування наводиться у відповідних довідниках.
3.3 Дослідження впливу параметрів налагодження на темп зношування
ріжучих елементів по їх довжині при хонінгуванні.
Ряд значень параметрів, приймемо ідентичними параметрами, які наведені в
роботах [38, 41, 42, 52, 53, 54, 63, 64] для операції хонінгування. Як приклад
скористаємося результатами, наведеними у роботі [46] для деталі гідроапаратури,
саме «клапанної коробки».
Отже: D = 31мм; 1д = 50мм; руд = 3,5 кг/см2; бруски 6x4x1x40 АСМ40 М1 – 100;
z = 6; VВП = 13,2 м/хв; Vo = 30,2 м/хв. Коефіцієнти f0 = 0,58 та fокp = 0, 36 [65].
Амплітуди коригувальних функцій А1 і А2 визначимо у відсотковому відношенні
ср ср
від Ррад.уд і умовно для зручності розрахунків покладемо А1=0,67*Ррад.уд,
ср
А2=0,27*Ррад.уд. У наступних розрахунках, покладемо так само замість Руд = 3,5
кг/см2, руд = 6 кг/см2 (рекомендовані значення 4-6 кг/см2 для Ø20 ÷ 50 мм [42].
Інтегрування здійснювалося чисельними методами за допомогою табличного
процесора MS EXEL. Результати розрахунків представлені у вигляді графіків на
рис. 3.7÷3.11.
При розрахунку зносу по довжині ріжучих елементів у разі дискретної
дозованої подачі розраховувався окремо профіль верхньої забірної частини
ріжучого елемента та окремо - профіль нижньої забірної частини (на рис 3.9 3.10,
відповідно, ліві та праві графіки). При цьому інтегрування при розрахунку профілю
верхньої забірної частини здійснювалося в межах другого півперіоду циклу
зворотно-поступального переміщення і, при розрахунку профілю нижньої забірної

53
частини - в межах першого півперіоду циклу. Це зумовлено тим, що, по-перше, при
дозованій подачі відсутні умови самовстановлення бруска по довжині контакту з
оброблюваною деталлю, а по-друге, при русі інструмента вниз - зношується, в
основному, нижня фронтальна частина і зносом верхньої частини ріжучих
елементів можна знехтувати, і навпаки, при русі інструмента вгору - зношується, в
основному, фронтальна верхня частина і зношуванням нижньої частини можна
знехтувати. Крім того, випадок обробки глухого отвору тут прирівнювався до
випадку обробки наскрізного отвору з істотною асиметрією перебігів (мінімальне
значення перебігу - в зоні дна отвору, що обробляється і максимальне - в зоні
протилежній дну оброблюваного отвору).
На рис. 3.9, для випадку хонінгування з подачею за тиском, зображено знос
профілю ріжучого елемента при варіюванні довжиною останнього та за умови
вибору величин перебігів близьких до оптимальних відповідно до рекомендацій,
наведених у технічній літературі, а на рис. 3.10 - за варіюванні довжиною перебігів
за умови сталості - довжини ріжучих елементів (lб=0,8 lд; lб =1,1 1д)

Рисунок 3.9. Графіки зносу забірних частин ріжучих елементів за довжиною
при радіальній подачі за тиском: 1, 2, 3, 4, 5 - відповідно при 1б = 35, 40, 45, 50, 55
мм
На рисунку 3.12 та 3.15 для випадку хонінгування з дозованою радіальною
подачею зображено зношування профілю ріжучого елемента при варіюванні
величиною перебігів, відповідно, за умови їх симетричності та за умови їх
асиметрії. Зауважимо, що випадок суттєвої асиметрії адекватний хонінгуванню
глухого отвору з дозованою радіальною подачею.

54

Рисунок 3.10. Графіки зносу забірних частин ріжучих елементів за довжиною
при радіальній подачі тиску: 1б = 0,8 1д; 1; 2; 3; 4; 5 - відповідно при 11= 12 = 0,25 1б;
0,33 1б; 0,5 1б; 0,62 1б; 0,75 1б

Рисунок 3.11. Графіки зносу забірних частин ріжучих елементів за довжиною
при радіальній подачі тиску: 1б = 1,1 1д; 1; 2; 3; 4; 5 - відповідно при 11= 12 = 0,25
1б; 0,33 1б; 0,5 1б; 0,62 1б; 0,75 1б
З рисунка 3.9 видно, що мінімальна різниця зношування по довжині ріжучих
елементів знаходиться між кривими 1 - 2, тобто при довжині бруска 35 - 40 мм. При
цьому перебіги l1 = 12 = 1/3 1б близькі до оптимальних, для інших кривих це
співвідношення не оптимальне, а на рис. 3.10 і 3.11 - те саме, але тільки, відповідно,
між кривими 2 - 3 і 3 - 4.
Аналізуючи вигляд та взаємне розташування графіків на рисунку 3.12 та 3.15
можна сформулювати такі твердження.
1. Логіка побудови графіків на рис. 3.14 і 3.15 така, що величина перебігу l1
змінюється від 0,5 1б до 0,25 1б, тобто зменшується в межі і прямує до нуля.
Легко зрозуміти, що це поєднання адекватно випадку хонінгування глухого

55
отвору, коли перебіг біля дна отвору дорівнює нулю. При цьому момент
реалізації дозованої подачі збігається з моментом знаходження ріжучих
елементів в зоні дна оброблюваного отвору, тобто у зоні реалізації перебігу
l1.
2. З виду та взаємного розташування графіків слідує висновок про те, що,
варіюючи величинами перебігів та їх асиметрією у поєднанні з моментом
реалізації дозованої подачі в зоні меншого перебігу, можливо встановити
таке поєднання параметрів реалізації процесу хонінгування, при якому
темп зносу по довжині ріжучих елементів буде однаковим (на рисунку 3.13
та 3.14 криві 3 та 4)
Таким чином, з викладеного вище виходить узагальнюючий висновок, що при
обробці глухих отворів, коли має місце вимушена асиметрія перебігів, необхідно
момент дозованої подачі здійснювати в зоні дна отвору, що обробляється, що
обумовлює трансформацію схеми хонінгування глухих отворів з «штовхаючої» на
«тягнучу». При цьому суттєво розширюються можливості щодо підвищення
ефективності та точності хонінгування глухих отворів.

Рисунок 3.12. Графіки зношування верхньої забірної частини ріжучих
елементів по довжині при дозованій радіальній подачі: lб = 0,8 1д; 1; 2; 3; 4; 5 -
відповідно при l1 = l2 = 0,25 1б; 0,33 1б; 0,5 1б; 0,62 1б; 0,75 1б

56

Рисунок 3.13. Графіки зношування нижньої забірної частини ріжучих
елементів по довжині при дозованій радіальній подачі: lб = 0,8 1д; 1; 2; 3; 4; 5 -
відповідно при l1 = l2 = 0,25 1б; 0,33 1б; 0,5 1б; 0,62 1б; 0,75 1б

Рисунок 3.14. Графік зносу верхніх заборних частин ріжучих елементів по
довжині при дозованій радіальній подачі: lб = 0,8 1д; 2, 3; 4; - відповідно при l1 = 0,5
1б ; і l2 = 0,75 lб ; l1= 0,33 1б; і l2 = 0,62 1б; l1 = 0,25 1б і l2 = 0,5 1б;

Рисунок 3.15. Графік зносу нижніх заборних частин ріжучих елементів по
довжині при дозованій дозованій подачі: lб = 0,8 1д; 2; 3; 4 - відповідно при l1 = 0,5
1б ; і l2 = 0,75 lб ; l1= 0,33 1б; і l2 = 0,62 1б; l1 = 0,25 1б і l2 = 0,5 1б;
Висновок до розділу 3
Відтворено математичну модель, що дозволяє оптимізувати параметри
процесу хонінгування та, тим самим, підвищувати ефективність процесу обробки
деталей машин та розширити технологічні можливості операцій хонінгування за

57
рахунок відповідної модернізації технологічного обладнання; а також створювати
нові схеми та способи хонінгування нестандартних отворів.

58
Розділ 4 Нові способи хонінгування
4.1 Способи хонінгування на основі самоформування в процесі
зносу циліндричності робочої частини інструменту
4.1.1 Спосіб хонінгування з керованим темпом знімання металу
при прямому та зворотному переміщеннях інструменту
У розділі 2 було розглянуто механізм зносу за довжиною ріжучих елементів за
традиційної схеми хонінгування наскрізних отворів. При цьому зазначалося, що
при хонінгуванні з подачею за тиском і дозованою безперервною радіальною
подачею величини нижнього верхнього перебігів при налагодженні вибираються
рівними, а при хонінгуванні з дискретною дозованою радіальною подачею -
величина нижнього перебігу при налагодженні вибирається вимушено більшою,
ніж величина верхнього перебігу.
При хонінгуванні глухих отворів реалізація двостороннього перебігу, і тим
більше - більшої величини перебігу в зоні дна оброблюваного отвору (нижнього),
неможлива через конструктивні особливості таких отворів.
На рис. 4.1 для наочності, повторно наведено схему формування фронтальних
забірних частин ріжучих елементів при поступальному (а) та зворотному (б)
переміщеннях для випадку хонінгування глухих отворів Раніше ця схема
представлена у табл. 2.4. Рядок 5.

59

Рисунок 4.1 Схема формування фронтальних забірних частин різальних
елементів при хонінгуванні глухих отворів: поступальному (а) та зворотному (б)
переміщеннях інструменту.
З рисунку 4.1 видно, що при поступальному переміщенні ріжучих елементів
видаляється значно більша частина припуску, ніж при зворотному. Відповідно,
величина нижньої забірної частини істотно більша, ніж величина верхньої забірної
частини. Ця обставина обумовлює неминучість наявності в зоні дна оброблюваного
отвор, не видаленого припуску, що у своє чергу зумовлює формування похибки
форми у вигляді конусності.
Виходячи з аналізу схеми знімання припуску при поступальному та
зворотному переміщеннях у цій роботі відтворено новий спосіб хонінгування, в
якому змінено цикл обробки, а саме: дозована радіальна подача здійснюється в
момент реверсу зворотно-поступального переміщення в зоні дна оброблюваного
отвору [56].
Реалізація дозованої подачі в зоні дна оброблюваного отвору в порівнянні з
відомою схемою хонінгування, коли дозована подача реалізується в зоні,
протилежній дну оброблюваного отвору, дзеркально змінює інтенсивність зносу

60
фронтальних частин. А саме, при зворотному переміщенні інструменту має місце
більш інтенсивне знімання припуску і, відповідно, більш інтенсивне зношування
відповідної (верхньої) фронтальної частини ріжучих елементів по відношенню до
зносу нижньої фронтальної частини ріжучого елемента за час поступального
переміщення. При цьому, за час перебігу (реалізованого тільки в зоні протилежної
дну оброблюваного отвору) знос верхньої частини ріжучих елементів відсутній, що
компенсує підвищений попередній знос. Таким чином нівелюються величини
зносу верхньої та нижньої фронтальних частин, що відповідно забезпечує більш
високу точність обробки глухих отворів.
4.1.2. Експериментальна апробація способу
Дослідження проводили з використанням експериментального стенду
(рисунок 4.2;) на експериментальних зразках із сталі 40Х, твердістю 42 – 45 од. за
HRC за схемою з плаваючою хонінгувальною головкою, оснащеною комплектом з
чотирьох брусків 5 х 4 х 50 х 2 марки різального матеріалу АСП6 М1
концентрацією 100%. Довжина і діаметр хонінгованого отвору, відповідно 70 мм і
40 мм. Режими різання: VОKР = 45 м/хв; VB.П. = 12 м/хв; Sp = 0,5 мкм/дв.хід.

Рисунок 4.2 Експериментальний стенд
Методика проведення експерименту включала опрацювання трьох партій
деталей по 10 шт. у кожній партії. Перша партія хонінгувалася з рівними
величинами перебігів l1 = l2 = 18 мм. Друга партія хонінгувалася з величинами
перебігів l1 = 18 мм, 12 = 2 мм (імітація процесу хонінгування глухого отвору з

61
дозованою дискретною радіальною подачею, що реалізується в зоні протилежної
дну оброблюваного отвору). Третя партія хонінгувалася з величинами перебігів l1
= 0 мм, 12 = 18 мм (імітація процесу хонінгування глухого отвору з дозованою
дискретною радіальною подачею, що реалізується в зоні дна оброблюваного
отвору). Кожна деталь піддавалася п'ятдесятикратному хонінгуванню по 30 секунд
у кожному циклі. Після кожного циклу бруски та поверхню отвору змащували
індустріальним маслом 20. Після обробки кожної партії деталі хонінгувальна
головка припрацьовувалась на контрольній партії деталей з варіюванням перебігів
таким чином, щоб ліквідувати конусність інструменту до величини 2 - 3 мкм.
Вимірювалася різниця діаметрів (конусність) наприкінці обробки. За даними
вимірів у кожній партії визначалося середнє значення конусності. Результати
експериментів представлені у таблиці 4.1.
Таблиця 4.1 Результати експериментальних даних
Вид радіальної подачі
За тиском Дискретна дозована
Значення величин
11 = l2 = 18 l1 = 18; l2 = 2 l1 = 0, l2 = 18
перебігів, мм
Величина похибки
у вигляді 9 34 4
конусності, мкм

Осьова складова сил різання

62

Тангенційна складова сил різання
Рисунок 4.3. Осцилограми осьової та тангенціальної складової сили різання
При кожному циклі хонінгування здійснювався запис силових параметрів
процесу. На рис. 4.3 наведено осцилограми осьової та тангенціальної складової
сили різання (відповідно верхня та нижня осцилограми). Аналогічні осцилограми
наводяться в технічній літературі та отримані вітчизняними та зарубіжними
авторами для різних операцій при хонінгуванні з дозованою подачею. Осцилограма
осьової складової сили різання так само, як і схема на рис. 4.1 наочно демонструє
ту обставину, що при поступальному переміщенні інтенсивність знімання
припуску на порядок вища, ніж при зворотному переміщенні, і це також є
підтвердженням логічності реалізації дозованої подачі в зоні дна оброблюваного
отвору.
Висновки:
1. Операції хонінгування глухих отворів слід здійснювати за схемою з
імпульсною дозованою радіальною подачею, що реалізується в зоні дна
оброблюваного отвору, що підвищує точність обробки приблизно на порядок.
2. Логіка нового способу хонінгування обумовлює алгоритм управління
точністю форми в поздовжньому перерізі, суть якого полягає в тому, що дозовану
імпульсну подачу слід розділити на дві частини: одну з них реалізувати у
верхньому положенні інструмента, а другу - у нижньому.
Варіюючи величинами подач у верхньому і нижньому положеннях
інструменту можна керувати інтенсивностями знімання металу при поступальному

63
і зворотному переміщенні інструменту і, відповідно, характером зношування по
довжині ріжучих елементів і, тим самим, видом і величиною похибки, що
генерується.
3. Спосіб можна реалізувати на відомих верстатах за рахунок відповідної
незначної модернізації системи управління верстата. Наприклад, достатньо зв'язати
команду на дозований розтиск ріжучих елементів з моментом реверсу в зоні дна
оброблюваного отвору.
4.1.3. Спосіб хонінгування зі змінною зносостійкістю по довжині
ріжучих елементів
Раніше, у параграфі 1.3 зазначено, що при обробці поверхні глухого отвору
доцільно застосування такої форми хонінгувальних брусків, при якій
забезпечується розташування найбільшої кількості ріжучих зерен можливо ближче
до торця робочої частини інструменту в зоні дна оброблюваного отвору. Це по суті
дає ще один варіант управління механізмом формування похибки на основі
створення змінної зносостійкості по довжині ріжучих елементів. Однак це технічне
рішення не набуло належного використання на практиці.
У зв'язку з цим виникає необхідність ретельного розгляду цього варіанту
управління формуванням похибок в поздовжньому перерізі.
Встановлено, що ступінь виправлення конусоподібності отвору залежить від
відношення основ трапеції.

У кожному конкретному випадку оптимальне значення слід підбирати
дослідним шляхом. Як видно з таблиці 1.3, для цього конкретного випадку,
ефективне виправлення конусності досягається при значеннях ε = 0,4÷0,5.
Підбір ε дослідним шляхом передбачає таке.
Необхідно спочатку виготовити різальні елементи з постійним значенням
ширини по їх довжині та прошліфувати ріжучі елементи на кругло-шліфувальному
станку для формування необхідної циліндричної форми.

64
Далі здійснюється обробка досить великої партії деталей і фіксується
отримувана стабільна конусність, яка повторюється від деталі до деталі. Щоб
визначити приблизну кількість деталей у партії, виконаємо такі орієнтовні
розрахунки.
При хонінгуванні наскрізних отворів у шатунах СМД14 зі сталі 45Х НВ 250
(dотв = 84 мм; 1отв = 90 мм) брусками 8 х 5 х 1 х 50 АСП 5 - М1 - 100 (число брусків
z = 8], величина радіального розмірного зносу за час обробки однієї деталі
становитиме 0,29 мКм. (Товщина алмазоносного шару / кількість оброблених
деталей = 1 / 3500 = 0,29 мКм.). Якщо умовно прийняти, що при хонінгуванні
глухих отворів темпи зносу різальних елементів у верхній і нижній частинах
співвідносяться як 1:2, то після обробки першої деталі при величині розмірного
зносу 0,29 мКм у середині величина розмірного зносу по краях ріжучих елементів
складе: у верхній частині 0,386 мКм, а в нижній 0,193 мкм. Тобто, набута
конусність на інструменті в даному випадку становитиме 0,193 мКм. При обробці
наступних деталей матиме місце спадний приріст величини конусності і при
якомусь досить великому числі оброблених деталей процес збільшення конусності
припиниться і матиме місце еквідистантний знос інструменту.
Приймемо грубі припущення про те, що збільшення величини конусності на
інструменті постійні від деталі до деталі, і величина конусності на інструменті
дорівнює величині конусності, що формується на деталі. За цих умов, якщо
значення конусності з таблиці 1 (130 мКм) розділити на отриману величину
питомого темпу зношування (0,193 мКм), то отримаємо число 674 шт. Це
приблизна кількість деталей, яке необхідно обробити, щоб на інструменті
сформувалася конусність в 130 мКм.
Отримане число деталей в силу прийнятих грубих припущень є істотно
заниженим. Реально необхідне число деталей буде значно більшим.
Таким чином, отримано порядок числа деталей, що підлягають обробці, щоб
експериментально зафіксувати конусність, що отримується, при ε = 1.

65
Далі, ці ж дії необхідно повторити за ε = 0,5 (конусність +74 мКм) і ε = 0,3
(конусність - 62 мКм). При цьому - вибір значення ε носить випадковий характер і
і у кожному із них необхідно хонінгування відповідної кількості деталей. Методом
інтерполяції визначимо, що потрібне значення ε ≈ 0,35÷0,4.
Висновок. Використання інструменту з різальними елементами
трапецеїдальної форми передбачає необхідність контрольного
(експериментального) хонінгування порівняно великої кількості отворів, що
обчислюється тисячами та десятками тисяч, тобто характеризується великою
трудомісткістю.
Далі необхідно відзначити, що існує оптимальне значення ширини брусків,
при якому процес хонінгування найбільш ефективний. Варіювання ж шириною
брусків за їх довжиною відповідно до таблиці 1.3 (більш ніж удвічі) призведе до
того, що хонінгування значно більшою частиною робочої поверхні брусків буде
здійснюватися в неоптимальному режимі. Це неминуче відіб'ється на ефективності
процесу знімання припуску, питомого зношування алмазоносного шару, якості
обробленої поверхні і т.д.
Необхідно також відзначити, що в конструкціях хонінгувальних головок
сумарна ширина брусків вибирається відповідно до формули [42, 77, 83]:

Сумарна ширина брусків Bz може бути визначена подвійно.
Спочатку, за емпіричним графіком [42] визначається ширина алмазного
бруска B в залежності від діаметра оброблюваного отвору dотв і потім, за формулою
(4.2) - кількість брусків z.
Або, спочатку, конструктивно, залежно від діаметра оброблюваного отвору,
визначається кількість брусків, потім за формулою (4.2) - ширина брусків.
Далі, якщо припустити, що для визначення габаритних розмірів
трапецеїдального бруска може бути використана формула (4.2), то неясно, чому
буде відповідати шукана ширина: верхній основі трапеції В, нижній основі трапеції
В1 або якомусь проміжному значенню.

66
Крім того, відсутня інформація щодо факторів, що визначають закон зміни
величини x = (zB)/(πDотв) у діапазоні 0,25...0,35, яким регламентується вибір
сумарної ширини брусків.
Тому тут необхідне додаткове дослідження щодо уточнення алгоритму вибору
габаритних розмірів трапецеїдальних брусків, призначених для хонінгування
глухих отворів. Крім того, необхідна оцінка ефективності застосування таких
брусків.
Для цього, з наявних в літературі експериментальних даних, інваріантно до
діаметрального розміру, параметрів конструкції інструменту та властивостей
алмазоносного шару і матеріалу заготовки, виконаємо по відношенню до величини
x статистичний аналіз вибірок найбільш характерних операцій хонінгування
наскрізних отворів [38, 41, 42, 52 , 53, 54, 63, 64] і на основі результатів цього
аналізу сформулюємо рекомендації щодо вибору габаритних розмірів
трапецеїдальних брусків для хонінгування глухих отворів.
Вихідні дані для зазначеного аналізу наведено у таблиці 4.2.
Таблиця 4.2 Вихідні дані для статистичного аналізу величини x = (zB)/(πDотв)

67
За даними таблиці 4.1, побудуємо графік (рисунок 4.4) розсіяння величини xj
в залежності від діаметра обробки.

1 – діаметр отворів; 2 - xj; 3 – лінія тренду.
Рисунок 4.4. Розсіювання величини xj залежно від діаметра обробки.
З графіка наочно видно, що величина xj є випадковою величиною по
відношенню до діаметра обробки. У зв'язку з цим, застосовуючи методику
групування в інтервали [73, 44], виконаємо статистичний аналіз значень xj (таблиця
4.3) і для наочності побудуємо і наведемо криві розсіювання цих значень (Рисунок
4.5)

Рисунок 4.5. Розподіл величин х для: 1 – сталей і чавунів; 2 – сталей; 3 - чавунів
Таблиця 4.3. Таблиця зведених даних

68

Висновки.

69
1. Зі значень таблиці4.3 випливає, що за критерієм Колмогорова (Р(λ) >
0,05) у всіх трьох випадках має місце закон нормального розподілу;
2. Розмах середньоарифметичного значення за трьома випадками
становить 0,0274. Оскільки це значно менше в порівнянні з розмахом всієї виборки
емпіричного розподілу величин х, то можна стверджувати, що відсутня
функціональна залежність між значеннями x і властивостями оброблюваного
матеріалу.
З пунктів 1 і 2 випливає, що при виборі габаритних розмірів трапецеїдальних
брусків для хонінгування глухих отворів необхідно величину середньої лінії
трапеції прирівняти до розрахункового значення ширини брусків, визначеної для
випадку хонінгування наскрізних отворів (за емпіричним графіком відношення
основ трапеції ε = B1/B визначати експериментальним шляхом.
Зупинимося на наступній схемі обробки, при якій фізико-механічні
властивості зв'язки по довжині різальних елементів виконані змінними, що
зумовлює відповідне нівелювання темпу розмірного зношування по довжині
ріжучих елементів [1].
У цьому винаході використана зв'язка на основі епоксидної смоли з
затверджувачем, а змінність механічних властивостей зв'язки досягається за
рахунок відповідного відсоткового співвідношення смоли та затверджувача.
Недоліком є те, що для створення змінної зносостійкості цілеспрямовано
зменшуються зусилля утримання алмазних зерен у зв'язці, що призводить до
підвищеної витрати останніх. Наступним недоліком є те, що створення змінної
зносостійкості можливе за рахунок зв'язування на основі епоксидної смоли з
затверджувачем і проблематично за рахунок інших типів зв'язок.
Таким чином, технологічні можливості при застосуванні даного інструменту
обмежені, як за переліком оброблюваних матеріалів, так і по діапазону режимів
обробки.

70
Альтернативою зазначеним вище способам хонінгування є схема, при якій
змінні властивості по зносостійкості по довжині ріжучих елементів досягаються за
рахунок змінності фізико-механічних властивостей алмазних зерен.
На рисунку 4.6 схематично представлена конструкція ріжучого елемента,
алмазоносний шар якого складається з двох (можливо і більше двох як по ширині,
так і по довжині) частин, що відрізняються фізико-механічними властивостями, а
саме, міцністю алмазних зерен або, марками алмазів: у верхній частині -
високоміцні алмази марки АСВ (питома витрата - q1 ≈ 1,2 мг/г), у нижній частині -
природні алмази (питома витрата - q2 ≈ 0,5).

Рисунок 4.6 Конструкції різального елемента зі змінними фізико-
механічними властивостями алмазних зерен по довжині
Величина питомих витрат отримані при хонінгуванні гільз циліндрів двигунів
Д50 із загартованого чавуну [80].
Така конструкція інструменту, в якій ріжучі елементи виконані зі змінними за
їх довжиною властивостями по зносостійкості (за аналогією з ріжучими
елементами зі змінною концентрацією алмазних зерен або трапецеїдальної форми),
забезпечить відповідне нівелювання темпу розмірного зносу по довжині ріжучих
елементів.

71
Діапазон зміни твердості природних та синтетичних алмазів змінюється,
залежно від марки та зернистості від 130 до 2452 гс. Отже, в досить широкому
діапазоні експериментально можна підібрати таке співвідношення твердостей
верхньої і нижньої частин бруска, яке забезпечило б необхідну точність форми
оброблюваних глухих отворів.
При цьому, оскільки кількість ріжучих зерен по довжині ріжучих елементів
незмінно (зернистість і концентрація у верхній і нижній частині однакові), то умови
знімання припуску по довжині ріжучих елементів також будуть однаковими (az/ρ -
const).
Висновок. Спосіб обробки, що включає використання ріжучих елементів зі
змінними фізико-механічними властивостями по їхный довжини, з одного боку,
забезпечує при обробці глухих отворів компенсацію конусності, яка генерується
асиметрією перебігів і, з іншого боку, можливість обробки із забезпеченням a az/ρ -
const.
Варіюючи сумарною шириною брусків можна забезпечити оптимальне
значення величини az/ρ.
4.2. Спосіб хонінгування за рахунок зміни поздовжньої орієнтації
ріжучих елементів
Відомий спосіб хонінгування [78] в якому, в циклі обробки здійснюється зміна
поздовжньої орієнтації деталі. Схема реалізації цього способу зображена на
рисунку 4.7. Цикл хонінгування в даному способі поділяють щонайменше на два і
більше підциклів, у кожному з яких обробка отвору здійснюється з різних боків.
Такий прийом забезпечує більш рівномірний контакт робочої поверхні брусків з
усіма ділянками оброблюваного отвору.

72

Рисунок 4.7 Схема хонінгування за методом взаємної правки
В результаті істотно зменшується копіювання вихідної похибки геометричної
форми оброблюваного отвору інструментом і навпаки. За рахунок ефекту взаємної
правки інтенсифікується виправлення вихідної похибки форми отвору та робочої
частини хонінгувальної головки. Крім того, при хонінгуванні отвору - з двох сторін
зменшується вплив похибки налагодження, наприклад, неоднакового перебігу
брусків на точність геометричної форми оброблюваного отвору.
На основі наведеного вище відомого способу хонінгування розроблено новий
спосіб хонінгування [58], в якому відмінною особливістю є те, що схема взаємної
правки в контакті інструмент - деталь реалізується за рахунок періодичної зміни
поздовжньої орієнтації не деталі, а ріжучих елементів інструменту.
На рис. 4.8 а, б, в схематично представлені поздовжні і поперечні розрізи
конструкцій інструментів для реалізації способу відповідно:
- з проміжним клиноподібним елементом у вигляді деформованої в
радіальному напрямку, втулки;
- з проміжними клиноподібними елементоми, які встановлені між кожним
алмазоносним елементом та голкою розтиску;
- з двома однаковими, зустрічно орієнтованими опорними клиновими
поверхнями на алмазоносних елементах.

73

Рисунок 4.8 Поздовжні та поперечні розрізи конструкцій інструментів
На рис. 4.9, 4.10 та 4.11 зображені схеми контактування голки розтиску та
алмазоносних елементів (а - до переустановки і б - після переустановки) відповідно
в конструкціях інструментів на 4.6 а, б, в.

Рисунок 4.9

74

Рисунок 4.10
На рисунку 4.12 зображена розвертка проміжного клиновидного елемента 5 у
вигляді деформованої в радіальному напрямку втулки в конструкції інструменту на
4.6 а.

Рисунок 4.11 Рисунок 4.12
Інструменти для хонінгування (4.8 а, б, в) складаються з корпусу 1, в якому з
можливістю поздовжнього переміщення за допомогою механізму радіальної подачі
верстата встановлена голка розтиску 2. В поздовжніх пазах корпусу з можливістю
радіального переміщення встановлені підпружинені пружинами 4 алмазоносні
елементи 3. При цьому алмазоносні елементи встановлені з можливістю
контактування своєю робочою опорною поверхнею безпосередньо (4.8 в) або через
проміжний клиновий елемент 5 (4.8 а б) з робочою опорною клиновою (конічною)

75
поверхнею голки розтиску 2. Проміжний клиновий елемент на 4.8 є загальним для
всіх алмазоносних елементів, а на 4.8 б, проміжний клиновий елемент виконаний у
вигляді окремих колодок, кожна з яких контактує з власним алмазоносним
елементом.
Інструмент працює наступним чином. У вихідному положенні інструмент
знаходиться поза хонінгованим отвором; голка розтиску 2 знаходиться у крайньому
верхньому положенні і, відповідно, алмазоносні елементи 3 стиснуті пружинами 4.
Інструмент вводиться в оброблюваний отвір, і включенням відповідних приводів
здійснюється зворотно-поступальне, обертальне та прискорені радіальні
переміщення алмазоносних елементів 3. У момент досягнення контакту
алмазоносних елементів з оброблюваною поверхнею прискорене радіальне
переміщення алмазоносних елементів системою управління верстата
перемикається на робоче переміщення. При цьому через конструктивні
особливості глухих отворів зворотно-поступальне переміщення здійснюється з
одностороннім перебігом. Таким чином, здійснюється знімання припуску. Після
закінчення знімання припуску інструмент виводиться з отвору у вихідне
положення. У цьому положенні здійснюють перевстановлення алмазоносних
елементів, змінюючи їхню орієнтацію на протилежну. Далі здійснюється
хонінгування наступної деталі.
Період переустановки ріжучих елементів можна здійснювати після кожної
деталі, або після обробки партії деталей, величина якої регламентується різницею
темпу радіального розмірного зносу алмазоносних елементів за довжиною та
допуском на геометричну похибку за довжиною отвору, що хонінгується. Спосіб
не виключає можливості перевстановлення ріжучих елементів усередині циклу
обробки окремої деталі. Однак, слід зауважити, що такі випадки можуть виникнути
при порівняно малих допусках і порівняно великій різниці темпів зношування
алмазоносних елементів по довжині, що на практиці трапляється вкрай рідко.
4.2.1 Порівняльний аналіз ефективності та технологічних можливостей

76
відомого та відтвореного способів
Безпосередньо із схеми реалізації відомого способу (рис. 4.7) випливає, що
сферою застосування цього є хонінгування тільки наскрізних отворів.
Відтворений спосіб застосовується як для наскрізних, так і для глухих отворів.
При цьому, в процесі хонінгування глухих отворів з одностороннім перебігом (у
зоні протилежної дну оброблюваного отвору) за час обробки однієї деталі (або
партії деталей) робоча частина алмазоносних елементів нерівномірно зношується
по довжині. У меншій мірі зношується та частина, де має місце перебіг і більшою -
де перебіг відсутній. Тобто, на робочій частині інструменту формується похибка
форми в поздовжньому перерізі у вигляді конусоподібності, яка трансформується
у відповідну похибку оброблюваного отвору (розділ. 2 табл. 2.1 рядок 4). Після
переустановки менш зношена і більш зношена частини змінюються місцями. При
обробці наступної деталі (чи наступної партії деталей) раніше зношена частина
зношується менш інтенсивно, а раніше менш зношена частина - інтенсивніше.
Таким чином, переустановка призводить до автоматичного вирівнювання темпу
зносу по довжині робочої частини алмазоносних елементів (ефект взаємної правки)
і, відповідно, підвищується геометрична точність хонінгованого отвору в
поздовжньому перерізі.
При реалізації відомого способу передбачається, що при зміні поздовжньої
орієнтації отвору деталі - просторове положення осі оброблюваного отвору
залишається незмінним, а торці змінюються місцями. Якщо ці умови відсутні,
необхідно застосування спеціально спроектованих пристосувань, які
забезпечували б сталість положення отвору незалежно від його орієнтації, що у
деяких випадках або проблематично, або неможливо. У цьому контексті, за
конструктивними ознаками, номенклатура оброблюваних деталей із наскрізними
отворами суттєво обмежена.
В інструменті, що реалізує розроблений спосіб, опорні поверхні розтискного
та ріжучих елементів, або розтискного, ріжучих та проміжних елементів виконані
таким чином, що при зміні орієнтації ріжучих елементів - орієнтація ріжучої

77
поверхні останніх у радіальному та поздовжньому напрямках займає одне й те саме
місце.
Таке конструктивне виконання інструменту в розробленому способі
обумовлює інваріантність у застосуванні останнього по відношенню до
конструктивних ознак оброблюваних деталей.
3. Реалізація відомого способу зі зміною поздовжньої орієнтації отвору
деталі (один або кілька разів протягом циклу) зумовлює неминучість появи
геометричних похибок, зумовлених перебазуванням та перезакріпленням деталі.
У новому способі відсутнє перебазування та перезакріплення деталі і,
відповідно, відсутнє виникнення обумовлених вище геометричних похибок.
Похибки, які виникають при зміні орієнтації ріжучих елементів у розробленому
способі на порядок менше, ніж у відомому при зміні орієнтації деталі. Це
обумовлено тим, що опорні поверхні розтискного і ріжучих елементів, або
розтискного різальних і проміжних елементів інструменту, виконані з значно
більшою точністю, ніж технологічні базові поверхні хонінгованих деталей. Крім
того, при тривалій роботі інструмента має місце взаємне притирання зазначених
опорних поверхонь, яка спрямована на нівелювання величини похибок, пов'язаних
зі зміною орієнтації ріжучих елементів.
4. Зміна поздовжньої орієнтації деталі всередині циклу зумовлює поділ
загального циклу як мінімум на два і більше підциклів, у кожному з яких обробка
отвору здійснюється з різних боків. При цьому при переході від одного підциклу
до іншого має місце переривання загального циклу обробки, що призводить до
виникнення небажаних перехідних процесів. Зокрема, необхідно зменшити
діаметральний розмір інструменту, і відповідно зняти натяг у системі, вимкнути
приводи верстата і далі здійснити виведення інструменту із зони обробки. Після
цього необхідно виконати зміну орієнтації деталі, ввести інструмент у зону
обробки з одночасним включенням приводів верстата, відновити натяг у системі та
продовжити цикл. Усе це значно збільшує допоміжний час на операцію
хонінгування.

78
Крім того, під час перехідних процесів між підциклами, має місце некероване
знімання припуску, що зумовлює необхідність збільшення загального припуску на
хонінгування і в більшості випадків вносить додаткові геометричні похибки, для
нівелювання яких також необхідно збільшення загального припуску.
У розробленому способі зміна поздовжньої орієнтації ріжучих елементів
усередині циклу, як зазначалося вище, має місце у виняткових випадках. У
переважній більшості випадків, зміна орієнтації ріжучих елементів здійснюється
між циклами після обробки кожної деталі або після обробки істотної партії деталей.
З викладеного слідує висновок, що збільшення трудомісткості обробки
пов'язана з переорієнтацією, у відомому способі значно більше, ніж збільшення
трудомісткості у розробленому способі.
Висновки. 1. Технологічні можливості відтвореного способу суттєво ширші,
ніж технологічні можливості відомого. 2. У порівнянні з традиційними способами
обидва способи характеризуються збільшенням трудомісткості обробки. При
цьому збільшення трудомісткості у відомому способі істотно більше, ніж у
розробленому. 3. В обох способах має місце два зустрічні явища: - підвищення
точності обробки за рахунок нівелювання нерівномірності зносу по довжині
ріжучих елементів (ефекту взаємної правки); - Зменшення точності обробки
зумовлене виникненням геометричних похибок при переорієнтації. При цьому
зменшення точності у відомому способі істотно більше, ніж у відтвореному.
4.3. Спосіб хонінгування на основі компенсації нерівномірності зносу за
довжиною ріжучих елементів
У першому розділі було позначено кілька найбільш перспективних способів
та конструкцій інструментів для хонінгування глухих отворів. Один з цих способів,
а саме спосіб, при якому підвищення точності обробки підвищується за рахунок
компенсації нерівномірності розмірного зносу по довжині ріжучих елементів за
допомогою повороту останніх більш детально розглянемо нижче.
4.3.1 Аналіз працездатності конструкції інструменту з фіксованими

79
осями повороту ріжучих елементів
На рисунку 4.13 представлено схему конструкції відомого інструменту [20],
зображеного на рисунку 1.11 та 1.12 за умови оптимального варіанту взаємного
розташування голки розжиму та колодки з алмазоносним шаром у момент
закінчення знімання припуску z в отворі виробу 9. При цьому робоча частина голки
розжиму контактує (сполучається) з опорною поверхнею колодки по прямій лінії
АВ, а робоча поверхня алмазоносного шару контактує з обробленою поверхнею
виробу по твірній CD. Цей варіант є необхідною умовою для досягнення високої
геометричної точності оброблюваного отвору в поздовжньому перерізі.
На рисунок 4.14 зображено взаємне розташування інструменту та
оброблюваного виробу в момент початку знімання припуску з урахуванням умови
оптимальності їх розташування в момент закінчення знімання припуску (рисунок
4.13). При цьому робоча (конічна, або клинова) частина голки розжиму контактує
(сполучається) з опорною поверхнею колодки в точці B (а не по лінії АВ). Робоча
поверхня алмазоносного шару контактує з необробленою поверхнею отвору
виробу в точці М (а не по лінії MN).

Рисунок 4.13 Схема відомої Рисунок 4.14. Схема взаємного
конструкції інструменту з розташування оброблюваного виробу
оптимальним варіантом взаємного та рухомих частин інструменту,

80
розташування рухомих частин зображеного на рисунку 2, в момент
інструменту та оброблюваного виробу початку знімання припуску
в момент закінчення знімання
припуску
Розглянемо можливі варіанти роботи інструменту.
До початку обробки визначають положення голки розжиму (положення
алмазоносних елементів), що відповідає необхідному діаметральному розміру
отвору в виробах, які хонінгуються. Це може бути здійснено, наприклад, по
еталонноій деталі. Потім переводять інструмент у вихідне положення.
У вихідному положенні інструмент знаходиться поза хонінгованим отвором;
голка розжиму знаходиться у крайньому верхньому положенні і, відповідно,
колодки з алмазоносним шаром стиснуті пружиною до мінімального
діаметрального розміру. Інструмент вводиться в оброблюваний отвір і за
допомогою відповідних приводів здійснюється зворотно-поступальний,
обертальний і прискорені радіальні переміщення ріжучих елементів. У момент
досягнення контакту ріжучих елементів з оброблюваною поверхнею системою
управління верстата прискорена подача ріжучих елементів перемикається на
робочу подачу і далі здійснюється знімання припуску. Після закінчення знімання
припуску інструмент виводиться з отвору у вихідне крайнє положення.
При цьому, в процесі знімання припуску алмазоносний шар неминуче
зношується (на рисунку 4.13. зношений шар позначений контуром CDMN) і у разі
хонінгування глухих отворів, у зв'язку з асиметричністю перебігу, нижня частина
алмазоносного шару (величина DN=ΔН ) зношується інтенсивніше чим верхня
(величина CM = ΔВ). Ця різниця зношування, з урахуванням довжини
алмазоносного шару 1, визначає величину необхідного компенсаційного кута
довороту α за час обробки одного отвору.
З рисунку 4.13 та 4.14 безпосередньо видно, що, у міру знімання припуску та
зносу алмазоносного шару та залежно від конструктивного виконання інструменту,
можливі чотири варіанти контакту робочої частини голки розжиму з опорною
частиною колодки з алмазоносним шаром. Це - контакт або тільки в точці В, або

81
тільки в точці А, або на початку знімання припуску контакт в т. В, а в кінці знімання
припуску - контакт по лінії АВ або в точці А.
З викладеного вище випливає, що при рівномірному переміщенні голки
розжиму, радіальна подача кожного різального зерна буде різною і змінною, а в
момент переходу контакту від точки B до точки А матиме місце стрибкоподібна
зміна радіальної подачі. Іншими словами, ріжучі зерна або перевантажені, або
недовантажені, тобто ріжучі зерна працюватимуть у режимі, відмінному від
оптимального.
З рисунку 4.13 і 4.14 також безпосередньо видно, що в момент початку
обробки відсутнє повне прилягання ріжучого елемента і утворюючої
необробленого отвору, тобто спочатку знімання припуску здійснюється лише
частиною ріжучих зерен на околиці точки М.
Далі зона зносу буде зміщуватися від точки М до точки N, що зумовить
бочкоподібне зношення ріжучих елементів. В результаті цього бочкоподібна форма
інструменту буде формувати відповідну геометричну похибку оброблюваного
отвору і, в міру здійснення радіальної подачі, кількість ріжучих зерен буде
збільшуватися, але повне прилягання твірної ріжучого елемента і утворюючої
оброблюваного отвору при цьому недосяжно, тобто буде мати місце частковий
контакт ріжучих елементів з оброблюваною поверхнею.
Припустимо, що можна сконструювати інструмент і організувати процес
знімання припуску таким чином, щоб фактичний кут повороту ріжучих елементів
β, який, по суті, є похідним від величини зняття припуску і величини середнього
питомого зносу алмазоносного шару, дорівнював необхідному компенсаційному
куту довороту α.
Це оптимальна умова знімання припуску, при якому має місце повне
прилягання утворюючих ріжучого елементі і оброблюваного отвору від початку і
до кінця знімання припуску.
На рисунку 4.15 представлена розрахункова схема оптимального варіанта
знімання припуску відомим інструментом.

82
Примітка. У цьому параграфі позначення на рисунку 4.13, 4.14 та 4.15
ідентичні.
R – значення вертикальної координати осі повороту ріжучих елементів;
l – довжина алмазоносного шару;

Рисунок 4.15. Розрахункова схема оптимального варіанта взаємного
розташування алмазоносного шару інструменту та оброблюваного виробу в
момент початку знімання припуску (5н) та в момент закінчення знімання
припуску (5к).
З рисунку 4.14 і 4.15 безпосередньо видно, що при зміні положення
координати осі повороту ріжучого елемента O змінюється і величина кута ß, тобто
якщо визначено значення кута α, то можна забезпечити рівність кутів α і ß,
наприклад, за рахунок відповідного конструктивного вибору координат осі
повороту O ріжучого елемента. Безпосередньо, елементарними геометричними
побудовами можна показати, що варіювання координатою осі повороту O в
горизонтальному напрямку малоефективно.

83
На рисунку 4.15 вісь повороту O ріжучого елемента по горизонталі
зафіксована таким чином, що ділить навпіл суму середніх величин припуску, що
знімається, і питомого зносу алмазоносного шару. У цьому випадку через малі
величини кутів α і ß, з метою спрощення математичних викладок, можлива заміна
дуг кіл, якими переміщуються ріжучі зерна, на хорди цих кіл.
Безпосередньо із геометричних побудов рисунок 6 слідує, що

Вирішуючи рівняння (4.4) щодо tg α/2, отримаємо

З умови α = ß випливає

Звідси

Таким чином, отримано рівняння для визначення відомого інструменту
значення вертикальної координати кута повороту ріжучого елемента, при якому
забезпечується оптимальне знімання припуску. Безпосередньо з цього рівняння (і з
геометричних побудов рисунок 4.15) видно, що конструктивний параметр R при
фіксованих значеннях l і z (і врахування умови α = ß) є похідним і залежить від
значень Δн і ΔВ, які за конкретних умов обробки , можуть бути визначені

84
експериментально. У цій роботі скористаємося даними, отриманими при
чорновому і чистовому хонінгуванні гільз з легованого чавуну таблиця 4.4 [82].
Таблиця. 4.4 Таблиця експериментальних даних
Режим різання Стійкість
Деталь, Характер
Припуск, VВП. VKP Шорстк комплекта
матеріал, истика P,
мм ість, Ra брусків в
розмір брусків м/хв мПа
деталях, шт
Гільза, АСВ Р1 = 0,4
легований 1 160/125 0,03 - 0,17 18 34 Р2 = 2,5 2,5 800 - 600
чавун, HRC М1 Р1 = 0,4
45, Ø145+0,05, АСМ
L = 280 2 20/40 0,01 9 49 - 0,32 1500 - 2000
М1
Примітка – розміри брусків 125x8x3,5x1,5 R72.5.
З цих даних, визначимо орієнтовні значення Δcp.
При чорновому хонінгуванні
При чистовому хонінгуванні
Підставляючи ці дані в рівняння (4.7) отримаємо орієнтовні значення
вертикальних координат кутів повороту ріжучого елемента, відповідно в
конструкціях головок для чорнового та чистового хонінгування: Rчорн. = 330 299,9
мм; Rчист. = 5952443 мм.
Реальні значення R (з урахуванням того, що α << αmax) будуть істотно
більшими, імовірно на порядок і більше. Очевидно, що конструкція з довжиною
робочої частини понад 330 метрів є неприйнятною.
4.3.2. Спосіб хонінгування глухих отворів та інструменту для його
реалізації
У цьому параграфі представлений спосіб хонінгування [57] та інструмент для
його реалізації, в якому поєднані прогресивні властивості відомих способів та
інструментів для їх реалізації.
Інструмент рисунку 4.16 складається з корпусу 1, в поздовжніх радіальних
пазах якого встановлені рухомо і з можливістю контактування з голкою розтиску,
підпружені пружиною 4 ріжучі елементи 3. Кожен різальний елемент виконаний з

Опер
ація
85
двома, рознесеними по довжині, опорними (наприклад, циліндричними з радіусами
кривизни r1 і r2 і центрами радіусів кривизни О1 і О2) поверхнями та встановлений
з можливістю радіального переміщення та повороту (наприклад, навколо осі О).
Співвісно корпусу, встановлена з можливістю поздовжнього переміщення за
допомогою механізму радіальної подачі верстата (на фіг. не зображено) голка
розжиму 2. Робоча частина голки розжиму виконана з двома різними за величиною
конусності (або, за величиною кута клину) і рознесеними по довжині робочими
опорними частинами, кожна з яких контактує із відповідною опорною поверхнею
ріжучих елементів.

Рисунок 4.16. Схема конструкції інструменту з подвійним конусом розжиму
та з рухомими осями повороту ріжучих елементів
Робота інструменту.
До початку обробки визначають положення голки розжиму (положення
ріжучих елементів), що відповідає необхідному діаметральному розміру отвору в
хонінгованих виробах. Це може бути здійснено, наприклад по еталонній деталі.
Потім переводять інструмент у вихідне положення.
У вихідному положенні інструмент знаходиться поза хонінгованим отвором;
голка розжиму 2 знаходиться в крайньому верхньому положенні і, відповідно,

86
ріжучі елементи 3 стиснуті пружиною 4. Інструмент вводиться в оброблюваний
отвір, і за допомогою відповідних приводів здійснюється зворотно-поступальний,
обертальний і прискорені радіальні переміщення ріжучих елементів 3. У момент
досягнення контакту ріжучих елементів з оброблюваною поверхнею прискорене
радіальне переміщення ріжучих елементів системою управління верстата
перемикається на робочу подачу і знімається припуск. При цьому знімання
припуску супроводжується відповідним радіальним зносом ріжучих елементів,
який у зв'язку з асиметричністю перебігу характеризується більшою інтенсивністю
нижньої частини ріжучих елементів по відношенню до верхньої частини ріжучих
елементів. Після закінчення знімання припуску інструмент виводиться з отвору у
вихідне крайнє положення.
Однак, при осьовому переміщенні голки розжиму її верхня опорна частина
радіально переміщає верхні частини ріжучих елементів з меншою швидкістю, чим
її нижня опорна частина нижньої частини ріжучих елементів. Тобто, має місце
одночасно радіальна подача та додатковий поворот ріжучих елементів навколо
осей O у поздовжніх радіальних пазах корпусу. Додатковий поворот вибирається
таким чином, щоб компенсувати різницю зносів відповідно верхньої та нижньої
частини ріжучих елементів. Це виключає формування геометричної похибки
хонінгованого отвору у вигляді конусності, тобто підвищується точність обробки.
Потрібний додатковий поворот φ визначиться з рівняння

де: l - довжина ріжучих елементів;
Δ2 та Δ 1, відповідно величин середніх радіальних зносів по краях ріжучих
елементів у поздовжньому напрямку.
У конкретних умовах хонінгування параметр можна визначити
експериментально. Для цього достатньо обробити аналогічним відомим
інструментом (з кутом φ; при вершині робочої частини голки розжиму) партію
пробних деталей. Потім безпосередньо виміряти величини радіального зносу в
крайніх по довжині ріжучих елементів точках ∆′1 і ∆′2 . Якщо ∆′1 і ∆′2 розділити на

87
розмір партії, то отримаємо усереднені величини радіального зносу в крайніх
точках по довжині ріжучих елементів під час знімання припуску на одній деталі.
Тобто отримаємо відповідно величини ∆′1 і ∆′2. Підставивши значення цих величин
і значення величини l в наведену формулу, визначимо величину кута φ.
Забезпечення повороту на кут φ здійснюється за рахунок виконання робочої
частини голки з кутами при вершинах конусів на робочій частині φ1; та φ2. При
цьому при фіксованому значенні кута φ1 геометрично розраховують значення φ2
таким чином, щоб за час знімання припуску, при хонінгуванні глухого отвору,
ріжучі елементи радіально переміщаючись, повернулися б на необхідний
компенсаційний кут φ.
Похибка при визначенні експериментальних величин ∆1 і ∆2 , відповідно,
величини φ може призвести до формування при хонінгуванні залишкової
конусності на оброблюваному отворі. Однак, величина цієї конусності істотно
менша (на порядок і більше), ніж у разі обробки без компенсаційного повороту
ріжучих елементів на угол φ. Це залишкова конусність може бути усунена за
рахунок незначного коригування величини перебігу ріжучих елементів у зоні,
протилежній дну оброблюваного отвору.
Висновок до розділу 4
1. Спосіб хонінгування глухих отворів, в якому змінено цикл обробки, а
саме реалізація дозованої радіальної подачі, що здійснюється не в момент реверсу
зворотно-поступального переміщення, а в зоні дна оброблюваного отвору, що
призводить до дзеркальної зміни знака інтенсивності зношування фронтальних
частин ріжучих елементів.
2. При поступальному переміщенні інтенсивність знімання припуску на
порядок вище, ніж при зворотному переміщенні, що служить підтвердженням
логічності реалізації дозованої подачі в зоні дна оброблюваного отвору.
3. Спосіб хонінгування глухих отворів при якому бруски виконані по
довжині з постійною шириною, а змінна зносостійкість по довжині забезпечується
змінними фізико-механічними властивостями, що забезпечує рівномірність темпу
зносу по довжині ріжучих елементів, що, у свою чергу, підвищує точність обробки.

88
Розділ 5. Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях
5.1 Охорона праці при застосуванні пристроїв
1.1. Зовнішні елементи конструкцій пристосувань не повинні мати гострих
кутів, кромок та інших поверхонь з нерівностями, які представляють небезпеку,
якщо їх наявність не визначається функціональним призначенням. Радіуси
скруглення і розміри фасок зовнішніх поверхонь повинні бути не менше 1 мм, якщо
їх розміри не обумовлені окремо.
1.2. Елементи пристроїв не повинні перешкоджати роботі верстата,
обмежувати доступ до органів управління, ство вати небезпеку роботі верстатника.
1.3. Конструкція пристроїв повинна забезпечувати надійне і зручне з'єднання
з верстатом і змінними налагоджувальними елементами (за допомогою болтів до
верстатних пазів, притискних планок, гвинтів і т. п.).
Спосіб з'єднання повинен виключати можливість самостійного розкріплення
і зміщення пристроїв і їх елементів у процесі експлуатації.
Конструкція не встановлюваних стаціонарно і переміщуваних під час
експлуатації пристроїв (кондукторів) повинна:
- передбачати наявність рукояток, скоб і інших пристроїв, що забезпечують її
надійне утримання рукою при виконанні отворів діаметром до 6 мм;
- забезпечувати надійне механічне утримання за допомогою упорних планок
або інших пристроїв від повороту і відриву від поверхні столу верстата при
обробці отворів діаметром понад 6 мм.
1.4. Пристосування, що встановлюються на базових поверхнях верстатів які
обертаються (на кінцях шпинделів, на планшайбах, поворотних столах тощо),
повинні бути надійно ориентовані відносно осі їх обертання.
Після установки і закріплення радіальне биття зовнішнього діаметра
(контрольного пояска на зовнішній поверхні) пристрою не повинно перевищувати
значень, зазначених в таблиці 5.1.

89
1.5. Параметр шорсткості Ra зовнішніх циліндричних поверхонь пристроїв
які обертаються (типу патронів і планшайб) застосовуються на верстатах токарної
і шліфувальної груп не більше 2,5 мкм.
1.6 Пристрої, які використовуються на верстатах токарної і шліфувальної
груп, і перевищують рівень вібрації на робочому місці-за ГОСТ 12.2.009-80,
підлягають обов'язковій балансуванню.
Таблиця 5.1 – Допуск радіального биття для пристроїв
Зовнішній діаметр Допуск радіального биття зовнішнього діаметра,
пристрою (контрольного мкм для пристроїв, установлених на верстатах з
пояска), мм Н П класом тоВчн ості А
Від 80 до 125 40 25 15 10
Від 125 до 200 50 30 20 12
Від 200 до 315 60 40 25 15
Від 315 до 500 80 50 30 20
Від 500 до 700 100 90 40
Від 700 150 100 70

Пристосування при висоті H <0,85 D (де D-діаметр пристрою) піддаються
статичному балансуванню, при Н> 0,85 D статичному та (або) динамічному
балансуванню.
1.6.1. Граничні значення допустимої неурівноваженості для пристроїв типу
самоцентруючихся патронів - за ГОСТ 1654-86, магнітних патронів - за ГОСТ
24568-81, планшайб і кутників - за таблицею 5.2, приводів які обертаються за
таблицею 5.3, мембранних патронів за п. 1.6.2.
Таблиця 5.2 - Граничні значення допустимої неврівноваженості для планшайб
і кутників
Діаметр Допустима
планшайб і неурівноважен
кутни2к0ів0, мм ість1, 0г0-с м
250 225
320 320
400 400

90
Таблиця 5.3 - Граничні значення допустимої статичної неврівноваженості для
приводів
Діаметр Допустима
привода, мм статична
<250 неурівн1о0в0аж еність
<315 приво1д4а0, г-см
<400 200
1.6.2. Точність балансування повністю укомплектованих мембранних
патронів визначається добутком граничного значення допустимої
неврівноваженості на максимальну експлуатаційну кутову швидкість обертання,
яка не повинна перевищувати 2,5 мм∙рад/с.
При максимальній експлуатаційній кутовій швидкості обертання патронів 50
рад/с (500 об/хв), залишкове значення головного вектора дисбалансу не повинно
перевищувати значень, вказаних в таблиці 5.4.
Таблиця 5.3 - Граничні значення допустимої статичної неврівноваженості для
приводів
Залишкове значення головного
Діаметр патрона, мм
вектора дисбалансу, г/см
200 450
250 630
315 900
400 1400
1.6.3. Для пристроїв, не зазначених у п. 1.6.1, граничні значення допустимої
неврівноваженості встановлюються з урахуванням вимог п. 4.2.2.
1.6.4. Пристрої, призначені для закріплення зрівноважених відносно осі
обертання заготовок, піддаються балансуванню без заготовок.
1.6.5.Пристрої, призначені для закріплення заготовок, що мають різні
значення неврівноваженості відносно осі їх обертання, піддаються балансуванню
разом із закріпленою заготовкою (заготовками), що має середню величину
значення неврівноваженості.

91
1.6.6. Граничні значення допустимої неврівноваженості пристроїв і частоти
обертання при балансуванні повинні відповідати вказаним в експлуатаційній
документації і (або) у стандартах (технічних умовах) які розповсюджуються на ці
пристрої.
1.6.7. Допустима частота обертання визначається з умови зменшення
мінімально допустимої сумарної сили затиску затиску під дією відцентрових сил
на 2/3 від значення, вказаного в експлуатаційній документації.
Примітка. За мінімальну допустиму сумарну силу затиску-приймається
сила затиску заготовки в пристрої, що знаходиться в стані спокою при
максимально допустимому зусиллі приводу.
1.7. Балансування пристроїв, які обертаються, повинна проводитись на
спеціальних стендах, оснащених засобами захисту працюючих.
1.8. На пристроях, які обертаються, з механізованим затиском заготовки
повинні бути чітко виконані та не стираються написи, що вказують максимально
допустимі для даного пристрою розміри закріплюваної заготовки, частоту
обертання і необхідне затискне зусилля. При необхідності ці дані вказують для
декількох діапазонів.
1.9. Пристрої, що встановлюються на обладнанні вручну без засобів
механізації, повинні мати засоби або поверхні, що забезпечують безпеку та
зручність їх захоплення, підйому, встановлення та зняття. Маса переміщуваного
пристрою не повинна перевищувати 16 кг. При використанні праці жінок, маса
переміщуваного пристрою не повинна перевищувати 15 кг, а при підйомі на висоту
більше 1,5 м-10 кг.
1.10. Маса пристрою (при експлуатації), переміщуваного вручну і
переміщуваного вручну спільно із закріпленою в ньому заготовкою, повинна бути
вказана у маркуванні і не перевищувати 16 кг.
У масу пристрою, переміщуваного спільно із закріпленою в ньому
заготовкою, повинна включатися маса заготовки.

92
1.11. Пристрої, які мають масу, що перевищує зазначену в п. 1.10; 1.11,
повинні мати засоби (рим-болти, цапфи і т. д.), що забезпечують механізацію їх
переміщення або поворотом і збереження стійкості при механізованому
переміщенні.
1.12. Конструкція пристроїв повинна забезпечувати вільний вихід стружки,
стік мастильно-охолоджувальної рідини, а в разі необхідності, мати пристрої для їх
видалення і забезпечувати можливість підведення додаткового відсмоктувача
забрудненого повітря безпосередньо від зони обробки.
1.1.3. При ручній установці і знятті заготовок конструкція пристроїв повинна
забезпечувати відкритий доступ в зону базування, що виключає можливість
защемлення рук.
У пристроях повинна бути усунена можливість падіння заготовок при їх
установці.
1.1.4. У пристроїв з механізованим (пневматичним, гідравлічним і т. д.)
затискачем, для виключення можливості защемлення рук, зазор між притискачем і
заготовкою не повинен бути більше, як правило, 5 мм або мають бути передбачені
інші заходи, що забезпечують безпеку робіт.
1.15. У пристроях, призначених для обробки заготовок масою понад 10 кг,
повинна передбачатися можливість вільного закріплення і знімання стропів, кліщів
та інших засобів для переміщення заготовок за допомогою вантажопідйомних
механізмів.
1.16. Конструкції пристроїв, що мають перекриття, які перешкоджають
завантаженню зверху заготовок масою більше 10 кг, повинні доповнюватися
спеціальними пристроями для попередньої установки і переміщення заготовок в
робочу зону.
1.17. У разі, коли установка і зняття заготовок виконується на працюючому
верстаті і ручна подача, установка, затиск і вивантаження заготовок не виключає
можливості травми, ці процеси незалежно від маси заготовок повинні бути
механізірованими.

93
1.18. Пристрої, призначені для обробки заготовок, форма, розміри і спосіб
закріплення яких ускладнюють їх зняття після обробки, повинні бути забезпечені
виштовхувачами.
1.19. У конструкції верстатних пристроїв повинна бути передбачена
можливість періодичного змащування всіх поверхонь, між якими відбувається
тертя, за допомогою маслянок, мастильних отворів, каналів і т. п.
1.20. Маслянки для змащення поверхонь, між якими відбувається тертя, і
деталей пристроїв повинні бути надійно закріплені і легко доступні.
1.21. Покажчики напрямку потоку і рівня масла повинні бути розміщені в
місцях, зручних для огляду і відповідати ГОСТ 15108-80.
1.22. У встановленому на верстаті оснащенні місця для ручного заливання
масла повинні розташовуватися на висоті від підлоги не більше 1800 мм - для
маслянок і не більше 1500 мм - для резервуарів.
1.23. Ущільнення фарбою, лаком і подібними засобами люків, кришок та
інших пристроїв, періодично розкриваних при регулюванні і налагодженні, не
допускається.
1.24. Частини пристосувань, що нагріваються в процесі експлуатації понад 45
° С, повинні бути теплоізольовані або огороджені
5.2 Вимоги до основних частин пристроїв
2.1. Вимоги до механізмів затиску заготовок
2.1.1. Базові та опорні поверхні конструкцій пристроїв повинні
розташовуватися проти напрямку сил різання.
2.1.2. Зусилля механізмів затиску заготовок повинні бути направлені на опорні
поверхні.
2.1.3. Механізм затиску заготовок повинен виключати самостійне
розкріплення заготовки при обробці.
У разі неможливості виконання вимог п.п. 2.1.1 та 2.1.2, напрямок зусилля
затиску і його значення повинні забезпечувати збереження положення заготовки
при її закріпленні і в процесі обробки.

94
2.1.4. Розрахункові зусилля затискних елементів пристроїв (якщо вони не
встановлені стандартами, технічними умовами та експлуатаційною
документацією) повинні перевищувати максимальні сили різання не менше ніж у
2,5 рази.
У разі встановлення в стандартах (технічних умовах) і (або) експлуатаційній
документації значень зусилля затискних елементів пристроїв: немеханізований
(ручний) затискач заготовок повинен проводитися з викокористанням
динамометричних ключів; зусилля приводів для механізованого затиску повинні
забезпечуватися у відповідності з вимогами п. 2.3.1 і 2.3.7.
2.1.5. Затискні рукоятки не повинні створювати небезпеку травми при роботі
верстата, в іншому випадку їх слід виконувати знімними, відкидними і т. п.
Зусилля, прикладені до рукояток ручного затиску, не повинні бути спрямовані в
зону ріжучого інструменту інструменту.
2.1.6. У гвинтових затискних пристроях рекомендується використовувати
високі гайки (де h - висота гайки, d - діа ¬ метр різьби) для зручності захоплення їх
ключем.
2.1.7. Для запобігання вигину гвинтових приводних пристроїв (болтів,
шпильок і т. п.) при затиску заготовок слід застосовувати самоустановлювальні
шайби і інші елементи.
2.1.8. Гайки-баранчики та зірочки допускається застосовувати при зусиллі
затиску, що не перевищує 100 Н (10 кгс).
2.1.9. Самогальмуючісь ексцентрикові швидкодіючі пристрої допускається
застосовувати при розрахунковому зусиллі затиску, що не перевищує 2200 Н (220
кгс).
Зусилля на затискних рукоятках не повинні перевищувати 100 Н (10 кгс).
При частому використанні затискних рукояток (частіше одного разу на
хвилину) - 50 Н (5 кгс). Зусилля ривка в момент затиску або розжиму не повинно
перевищувати 500 Н (50 кгс).

95
Для маховиків керування та штурвальних приводних пристроїв зусилля
обертання не повинні перевищувати величин вказаних в ГОСТ 21753-76.
2.1.10. При одночасному закріпленні декількох заготовок затиск їх повинен
бути однаковим.
2.1.11. Змінні пристрої, що закріплюються у відкритих пазах (Т-подібних, типу
«ластівчин хвіст» тощо) на пристроях, що обертаються, повинні мати блокування,
яке не допускає можливість їх мимовільне випадіння під дією відцентрових сил.
2.2. Вимоги до органів управління
2.2.1 Загальні вимоги до органів управління оснащенням - за ГОСТ 12.2.009-
80.
2.2.2. Органи управління частинами пристроїв, які переміщуються від ручного
та механізованого приводів, повинні мати блокувальний пристрій для
автоматичного відключення ручного приводу при включенні механізованого
приводу.
2.2.3. Висота від рівня підлоги органів управління верстатними пристроями (у
тому числі електричними), які знаходяться в робочому положенні на верстаті,
повинна бути: при обслуговуванні стоячи не нижче 1000 мм і не вище 1600 мм і
при обслуговуванні сидячи не нижче 600 мм і не вище 1200 мм.
2.2.4. До органів управління, якими неможливо користуватися при обертанні
пристроїв або до зупинки його рухомих частин або рухомих частин обладнання,
повинні кріпитися покажчики з відповідними попереджувальними написами, які
повинні добре читатися на відстані не менше 500 мм.
2.2.5. Вимоги до контрольних і сигнальних пристроїв, попереджувальним
написам, таблицям і т. п. - за ГОСТ 12.4.026-76.
2.2.6. Напрямки руху рукояток органів управління повинні відповідати
встановленим у ГОСТ 12.2.009-80.
2.2.7. Конструкція і розташування органів управління повинні виключати
можливість мимовільного включення і виключення.
2.2.8. У разі необхідності переміщення складальних одиниць

96
пристроїв в заданій послідовності, порушення якої може призвести до травми
або аварії, органи управління повинні мати блокування, що виключає можливість
порушення заданої послідовності.
2.3. Вимоги до пневмо-і гідроприводів затискних пристосувань за ГОСТ
12.2.040-79 і ГОСТ 12.2.101-84.
2.3.1. Система пневмо- і гідроприводу в затискних пристроях повинна
забезпечувати задані значення затискних зусиль, безпечне закріплення й
розкріплення заготовок, їх надійне утримання під час обробки і при раптовому
припиненні подачі стисненого повітря або рідини до повної зупинки рухомих
частин обладнання та пристрою.
2.3.2. З'єднання з конічною різьбою в пневмо- і гідроприводах повинно мати
експлуатаційний запас на затягування не менше 1,5 витків.
2.3.3. Пневмо- і гідросистеми приводів повинні бути оснащені засобами для:
- зменшення рівня шуму при вихлопі до меж, зазначених у п. 4.2.1;
- захисту робочого середовища від забруднень;
- захисту від підвищення максимального допустимого тиску;
- захисту від падіння тиску в робочій порожнині циліндра при припиненні
подачі або миттєвого падіння тиску робочого середовища;
- контролю тиску робочого середовища.
2.3.4. Вимоги до стисненого повітря, використовуваному в пневмосистемах, за
ГОСТ 15608-81.
2.3.5. Головки вивідних пристроїв привода, призначені для випуску повітря і
масла, зливні пробки і т. д. повинні бути пофарбовані в червоний колір.
Корпуси кранів управління пневмо- і гідроприводів пристроїв повинні мати
окреме забарвлення.
2.3.6. Конструкція і розташування керуючих, регулючих і контролюючих
пристроїв, які приєднуються до енергоджерел, повинні забезпечувати надійну
роботу приводу і його зручне і безпечне обслуговування.

97
2.3.7. Елементи пневмо- і гідроприводів, розрегулювання яких може призвести
до аварійного стану систем, після остаточної наладки пристроїв повинні мати
засоби, що виключають їх розрегулювання.
2.3.8. Гнуття трубопроводу в місцях зварювання не допускається. Мінімальні
допустимі радіуси по осі вигину для сталевих труб - три, а для мідних, алюмінієвих
і латунних - два зовнішних діаметра труби.
2.3.9. Не допускається відбір повітря або робочої рідини із трубопроводів, що
ведуть до вимірювальної апаратури.
2.3.10. При використанні пневматичних приводів повинна бути виключена
можливість здування на робітника стружки і пилу відпрацьованим повітрям і
забруднення робочої зони (простір заввишки до 2 м над рівнем підлоги).
2.3.11. При наявності в системі пневмо- і гідроприводів кількох трубопроводів
з різним тиском, кожен з них повинен мати маркування приєднувальних елементів
- за ГОСТ 15108-80.
2.3.12. Випробування пневмо- і гідроприводів за ГОСТ 12.2.086-83 і ГОСТ
12.3.001-85.
2.3.13. Пневмо- і гідравлічні приводи повинні мати паспорт, заповненний за
ГОСТ 2.601-95.
2.3.14. Застосування в системах пневмо- і гідроприводів елементів і пристроїв,
які не мають сертифіката, що підтверджує їх відповідність експлуатаційним
умовам, не допускається.

2.4. Вимоги до магнітних і електромагнітних верстатних пристроїв.
2.4.1. Конструкція пристроїв повинна забезпечувати надійне кріплення
оброблюваних заготовок їх феромагнітних матеріалів, при максимальному зусиллі
різання.

98
Питома сила тяжіння на полюсі і метод її перевірки повинні відповідати
встановленим в стандартах (технічних умовах) на ці пристосування та
експлуатаційної документації.
2.4.2. Максимальна допустима кругова швидкість затискних патронів на
холостому ходу верстата не повинна перевищувати 500 м / хв.
2.4.3. Конструкція пристроїв повинна забезпечувати повну їх
водонепроникність. Ступінь захисту - IPX7 по ГОСТ 14254-80.
2.4.4. Пристрої з дистанційним управлінням повинні бути оснащені засобом
контролю включення (виключення).
Спосіб підключення пристрою повинен бути встановлений в стандартах
(технічних умовах) на пристрій і експлуаційній документації.
2.4.5. Магнітні пристрої з електричним дистанційним управлінням і
електромагнітні пристрої повинні бути заземлені. Вимоги до захисного заземлення
у відповідності до п. 3.2.1 та 3.2.2.
2.4.6. Перевищення температури робочої поверхні електромагнітних
верстатних пристроїв над температурою навколишнього середовища при роботі без
мастильно-охолоджувальної рідини не повинно бути більше:
25 ° С-для пристроїв класів точності Н і П;
15 ° С - для пристроїв класу точності В;
7 ° С - для пристроїв класів точності А і С.
2.5. Додаткові вимоги до деталей і складальних одиниць універсально-збірних
пристроїв (УЗП) і універсально-збірної переналагоджуваної оснастки (УЗПО.)
2.5.1. Гідравлічні та пневматичні пристрої повинні пройти випробування під
тиском, що в 1,5 рази перевищує номінальне, з витримкою під тиском не менше 5
хв.
2.5.2. Перевірка механізованих затискних вузлів проводиться підключенням
зазначеного в експлуатаційній документації номінального робочого тиску до
підготовленого до експлуатації пристрою з встановленою в ньому заготовкою.

99
2.5.3. Перевірка затискних немеханізованих деталей і збірних одиниць
проводиться навантаженням, що дорівнює випробувальному навантаженні для
відповідної кріпильної шпильки.
2.5.4. Перевірка механізованих пристроїв проводиться на ділянці УЗП (УЗПО)
і після установки пристроїв на верстаті при налагодженні на обробку першої
заготовки.
2.5.5. При збірці пристроїв (особливо для токарних верстатів) з деталей і
складальних одиниць УЗП, що фіксують шпонки повинні розташовуватися у
взаємно перпендикулярних площинах.

2.6. Додаткові вимоги до пристроїв, які використовуються на автоматичних
верстатах, в тому числі на гнучких виробничих модулях (ГВМ), робототехнічних
комплексах (РТК) і в гнучких виробничих системах (ГВС).
2.6.1. Конструкції механізованої оснастки та засобів механізації до неї
(гідравлічних, пневматичних, електромагнітних, електромеханічних та ін), що
встановлюються на обладнанні на тривалий термін експлуатації (не менше однієї
робочої зміни), повинні забезпечувати проведення контролю:
- автоматичної установки знімних налагоджувальних частин пристрою;
- базування і затиску встановлюваної в пристосування заготовки;
- сили затиску заготовки перед початком і в процесі її обробки на обладнанні.
2.6.2. Конструкції пристроїв-супутників, які не встановлюються на
обладнання протягом тривалого періоду експлуатації (не менше однієї робочої
зміни), повинні забезпечити при установці на обладнання проведення
автоматичного контролю їх базування.
Механізовані приводи пристроїв -супутників (у випадку їх роботи на затиск
заготовок) повинні забезпечувати проведення контролю сили затиску перед
початком і в процесі обробки заготовок на обладнанні.

100
Примітка. Під пристроями-супутниками розуміють пристрої послідовно
переміщувані і автоматично закріплювані на робочих позиціях спільно з
встановленими і закріпленими на них заготовками оброблюваних виробів.
2.6.3. Контроль сили затиску заготовки, зазначеної в п.п. 2.6.1 і 2.6.2, повинен
забезпечуватися виконанням вимог ГОСТ 12.2.009-80 (п.п. 1.2.5, 1.2.8 та 1.2.9).
5.3 Вимоги до електроприводу і електрообладненню, до захисту від
ураженню електричним струмом, до місцевого освітлення
3.1. Вимоги до електроприводу та електрообладнання - за ГОСТ 12.2.009-80 і
ГОСТ 27487-87.
3.2. Вимоги до захисту від ураження електричним струмом.
3.2.1. При наявності в конструкції пристрою електрообладнання всі його
металеві частини (корпус, каркас блоку, пульт управління і т. п.), які можуть
опинитися під напругою, регламентованим ГОСТ 12.2.007.0-75, повинні бути
оснащені пристроєм захисного заземлення або з’єднання металевих частин з
нульовим проводом.
3.2.2. Вимоги до захисного заземлення - за ГОСТ 21130-75, ГОСТ 12.2.007.0-
75 і ГОСТ 12.1.030-81.
При виконанні заземлення необхідно забезпечити надійний, що не
розмикається в процесі експлуатації електричний контакт між пристроєм
заземлення та металевими частинами пристрою.
Підключаються і відключаються від мережі під час виробничого циклу
пристрої повинні оснащуватися роз'ємами, комутуючими ланцюги захисного
заземлення.
3.2.3. Електрообладнання пристроїв повинно бути оснащено захистом, що
виключає незалежно від положення органів управління мимовільне включення
механізмів при відновленні раптово зниклої напруги в мережі живлення.
3.2.4. Вимоги до блокування електрообладнання верстатних пристроїв - за
ГОСТ 12.2.009-80.

101
Допускається для замикання шаф і блоків з апаратурою управління
застосування замків, що закриваються за допомогою спеціального ключа або
гвинта, загвинчуваного спеціальним інструментом.
За наявності таких пристроїв блокування між вступним вмикачем та
дверцятами (кришками) не обов'язкова.
Інші вимоги до електроприводу і електрообладнанню пристроїв згідно з
«Правилами улаштування електроустановок» (ПУЕ), «Правилами технічної
експлуатації електроустановок споживачів» і «Правилами техніки безпеки при
експлуатації електроустановок споживачів» (ПТЕ і ПТБ).
3.3. Вимоги до місцевого освітлення
3.3.1. Пристрої місцевого освітлення пристроїв повинні забезпечувати
освітленість робочих поверхонь у відпоності з вимогами ДБН В.2.5-28-2006
«Природне і штучне освітлення» .
3.3.2. Напруга для живлення пристроїв і світильників місцевого освітлення,
вимоги до пристроїв, штепсельним роз’ємам, вимикачам і ланцюгам місцевого
освітлення пристроїв - за ГОСТ 12.2.009-80.
3.3.3. Вимоги до світлотехнічних виробів, які використовуються в засобах
місцевого освітлення пристроїв - за ГОСТ 7110-82 і ГОСТ 12.2.007.13-88.
4. Вимоги до засобів захисту, що входять до конструкції пристроїв
4.1. Вимоги до огорож і блокувань
4.1.1. Частини пристроїв, здатні травмувати ударом (переміщаються зі
швидкістю більше 150 мм/с), повинні мати огорожу, виконану за ГОСТ 12.2.009-80
і ГОСТ 12.2.062-81 або попереджувальне забарвлення за ГОСТ 12.4.026-76.
4.1.2. Якщо виконавчі органи пристроїв, які представляють небезпеку для
обслуговуючого персоналу, не можуть бути надійно огороджені, блоки управління
металорізальних верстатів повинні бути обладнані попереджувальною світловою
або звуковою сигналізацією, виконаної за ГОСТ 12.2.040-79, ГОСТ 12.2.086-83,
ГОСТ 12.3.001-85 і ГОСТ 12.4.026-76 або блокуванням за ГОСТ 12.2.009-80.

102
4.1.3. Якщо захисні кожухи верстата не забезпечують безпекичні умови роботи
від стружки і бризок мастильно-охолоджувальної рідини, в конструкції пристроїв
повинні мати місце додаткові захисні засоби.
4.2. Рівні звукової потужності і вібрації повинні відповідати вимогам ГОСТ
12.1.003-83 і ГОСТ 12.1.012-90.
4.2.1. Шумові характеристики пристроїв повинні встановлюється з
урахуванням забезпечення зазначених в технічних умовах значень допустимих
шумових характеристик верстатів з встановленими на них пристроями.
Шумові характеристики пристроїв встановлюються в стандартах або
технічних умовах на конкретні типорозміри у вигляді чисельних значень октавних
рівнів і коригуваного рівня звукової потужності, що забезпечують сумарні шумові
характеристики, регламентовані діючими нормативними документами на
металорізальні верстати та деревообробне обладнання.
4.2.2. Значення рівня вібрації пристроїв із закріпленими в них заготовками, що
виникають при роботі верстата в експлуатаційному режимі, не повинні призводити
до перевищення значень рівня вібрації на робочому місці за ГОСТ 12.2.009-80.

103
Загальні висновки
У дисертаційній вирішено актуальне науково-технічне завдання забезпечення
ефективності обробки високоточних глухих отворів на основі аналізу механізму
генерування похибок форми в поздовжньому перерізі та удосконалення існуючих
способів хонінгування отворів та технологічного оснащення.
1. Запропоновано і обґрунтовано новий спосіб хонінгування глухих
отворів, в якому змінено цикл обробки, а саме дозована радіальна подача, що
здійснюється в момент реверсу зворотно-поступального переміщення в зоні дна
оброблюваного отвору, що істотно підвищує точність обробки за рахунок
дзеркальної зміни знака інтенсивності зносу фронтальних частин ріжучих
елементів.
2. Запропоновано та обґрунтовано спосіб хонінгування глухих отворів
при якому бруски виконані по довжині з постійною шириною, а змінна
зносостійкість по довжині забезпечується змінними фізико-механічними
властивостями, що забезпечує рівномірність темпу зносу по довжині ріжучих
елементів, що, у свою чергу, підвищує точність обробки.
3. Обґрунтовано спосіб хонінгування глухих отворів при якому мають
місце періодичні зміни орієнтації ріжучих елементів у поздовжньому перерізі, що
виключає накопичувальний характер нерівномірності розмірного зносу ріжучих
елементів по їх довжині, що відповідно виключає накопичувальний характер
генерування конусоподібної похибки форми оброблюваного отвору.
4. Обґрунтовано новий спосіб хонінгування глухих отворів суть якого
полягає в тому, що під час хонінгування здійснюють додатковий, незалежний
компенсаційний поворот ріжучих елементів, величина якого вибирається таким
чином, що має місце циліндрична форма робочої частини інструменту під час
всього циклу обробки, у свою чергу забезпечує точність обробки
5. Отримано рівняння, що встановлює залежність характеру зносу по
довжині ріжучих елементів, залежно від налагоджувальних та кінематичних

104
параметрів обробки, а також конструктивних параметрів інструменту та
оброблюваного отвору.
6. Отримано математичну залежності для вибору та оптимізації
конструктивних параметрів інструменту, який містить поворотні ріжучі елементи
з можливість їх повороту відповідно до нерівномірності розмірного зносу по
довжині з метою забезпечення лінійної залежності величини осьового переміщення
розтискного елемента та компенсаційного кута повороту ріжучих елементів.
7. Встановлено, що в межах межі варіювання шириною ріжучих
елементів, величина, що дорівнює відношенню сумарної ширини ріжучих
елементів до довжини кола оброблюваного отвору, для відомих операцій
хонінгування є випадковим і підпорядковується закону нормального розподілу, що
дозволяє теоретично обґрунтовано вибирати число і ширину ріжучих елементів і
зокрема, за допомогою якого можливе теоретичне обґрунтування меж варіювання
шириною трапецеїдальних брусків.

105
Список використаної літератури
1. 1. Буюклі І. М., Колеснік В. М. Точність при хонінгуванні глухих
отворів // Праці Одеського політехнічного університету. 2013. Вип. 2(41). С. 83–88.
2. Буюклі І. М., Колеснік В. М. Точність форми в поздовжньому перерізі при
хонінгуванні глухих отворів // Праці Одеського політехнічного університету. 2013.
Вип. 3(42). С. 49–54.
3. Буюклі І. М., Колеснік В. М. Кінематичні залежності процесу хонінгування
отворів // Промислова гідравліка і пневматика. 2013. № 4(42). С. 79–82.
4. Буюклі І. М., Колеснік В. М. Підвищення точності хонінгування отворів //
Праці Одеського політехнічного університету. 2015. Вип. 1(45). С. 34–43.
5. Буюклі І. М., Колеснік В. М. Розробка нового способу та інструмента для
хонінгування глухих отворів // Наукові нотатки Луцького національного
технічного університету. 2014. Вип. 44. С. 28–32.
6. Буюклі І. М., Колеснік В. М., Лінчевський П. А. Спосіб хонінгування глухих
отворів : пат. 103959 Україна : МПК B24B 33/00. Опубл. 10.12.2013.
7. Буюклі І. М., Колеснік В. М., Лінчевський П. А. Спосіб хонінгування глухих
отворів і інструмент для його здійснення : пат. 104785 Україна : МПК B24B 33/00.
Опубл. 11.03.2014.
8. Буюклі І. М., Колеснік В. М., Лінчевський П. А. Спосіб хонінгування глухих
отворів і інструмент для його реалізації : пат. 107816 Україна : МПК B24B 33/00.
Опубл. 25.02.2015.

106
9. Полянський В. І. Технологічне забезпечення якості та продуктивності
механічної обробки отворів в деталях гідроапаратури : автореф. дис. ... канд. техн.
наук : 05.02.08. Харків, 2011. 20 с.
10. Рябенко І. О. Підвищення ефективності обробки деталей гідроапаратури на
основі вибору раціональної структури і параметрів операцій : автореф. дис. ... канд.
техн. наук : 05.02.08. Одеса, 2009. 21 с.
11. Мельничук П. П., Боровик А. І., Лінчевський П. А. Технологія
машинобудування : підручник. Житомир : ЖДТУ, 2005. 898 с.
12. Руденко П. А., Шуба М. Н., Огнівець В. А. Оздоблювальні операції в
машинобудуванні : довідник. Київ : Техніка, 1990. 150 с.
13. Чеповецький І. Х. Основи фінішної алмазної обробки. Київ : Наукова
думка, 1980. 467 с.
14. Сагарда А. А., Чеповецький І. Х., Мишнаєвський Л. Л. Алмазно-абразивна
обробка деталей машин. Київ : Техніка, 1974. 180 с.
15. Маталін А. А., Лінчевський П. А., Ломакін К. В. Тонке і алмазне
розточування. Київ : Техніка, 1973. 80 с.
16. Струтинський В. Б., Тіхенко В. М. Стохастичні процеси у гідроприводах
верстатів : монографія. Одеса : Астропринт, 2009. 456 с.
17. Буюклі І. М., Колеснік В. М. Кінематичні залежності процесу хонінгування
отворів // Матеріали XIV Міжнародної науково-технічної конференції АС ПГП
«Промислова гідравліка і пневматика». Вінниця, 2013. С. 79–82.

107
18. Stephenson D. A., Agapiou J. S. Metal Cutting Theory and Practice. 3rd ed. Boca
Raton : CRC Press, 2016. 935 p.
19. Marinescu I. D., Hitchiner M., Uhlmann E., Rowe W. B., Inasaki I. Handbook
of Machining with Grinding Wheels. 2nd ed. Boca Raton : CRC Press, 2016. 744 p.
20. Malkin S., Guo C. Grinding Technology: Theory and Applications of Machining
with Abrasives. 2nd ed. New York : Industrial Press, 2008. 372 p.
21. Rowe W. B. Principles of Modern Grinding Technology. 2nd ed. Oxford :
William Andrew, 2014. 480 p.
22. Shaw M. C. Metal Cutting Principles. 2nd ed. Oxford : Oxford University Press,
2005. 651 p.
23. Kalpakjian S., Schmid S. R. Manufacturing Engineering and Technology. 7th
ed. Boston : Pearson, 2014. 1200 p.
24. Groover M. P. Fundamentals of Modern Manufacturing: Materials, Processes,
and Systems. 7th ed. Hoboken : Wiley, 2020. 816 p.
25. Klocke F. Manufacturing Processes 2: Grinding, Honing, Lapping. Berlin :
Springer, 2009. 433 p.
26. Grzesik W. Advanced Machining Processes of Metallic Materials: Theory,
Modelling and Applications. 2nd ed. Amsterdam : Elsevier, 2017. 616 p.
27. Jain V. K. Advanced Machining Processes. New Delhi : Allied Publishers, 2009.
420 p.
28. Davim J. P. Surface Integrity in Machining. London : Springer, 2010. 184 p.

108
29. Byrne G., Dornfeld D., Denkena B. Advancing cutting technology // CIRP
Annals. 2003. Vol. 52, no. 2. P. 483–507.
30. Brinksmeier E., Aurich J. C., Govekar E., Heinzel C., Hoffmeister H.-W.,
Klocke F., Peters J., Rentsch R., Stephenson D. J., Uhlmann E., Weinert K., Wittmann
M. Advances in modeling and simulation of grinding processes // CIRP Annals. 2006.
Vol. 55, no. 2. P. 667–696.
31. Webster J., Tricard M. Innovations in abrasive products for precision grinding //
CIRP Annals. 2004. Vol. 53, no. 2. P. 597–617.
32. Brinksmeier E., Preuss W. Micro and macro aspects of grinding induced surface
generation // CIRP Annals. 1992. Vol. 41, no. 2. P. 619–622.
33. Brinksmeier E., Giwerzew A., Brockhoff T., Walter A. Chemical and thermal
influences on grinding results // CIRP Annals. 1996. Vol. 45, no. 1. P. 283–286.
34. Aspinwall D. K., Dewes R. C., Voice W. A. Surface integrity of hardened high
strength steels after abrasive finishing // Journal of Materials Processing Technology.
2007. Vol. 187–188. P. 206–210.
35. Hashimoto F., Oliveira J. F. G., Marinescu I. D., Rowe W. B. Advances in
abrasive finishing of hardened and difficult-to-cut materials // CIRP Annals. 2012. Vol.
61, no. 2. P. 597–620.
36. Thomas T. R. Rough Surfaces. 2nd ed. London : Imperial College Press, 1999.
278 p.
37. Whitehouse D. J. Handbook of Surface and Nanometrology. 2nd ed. Boca Raton
: CRC Press, 2011. 982 p.

109
38. Leach R. Characterisation of Areal Surface Texture. Berlin : Springer, 2013. 358
p.
39. Mummery L. Surface Texture Analysis: The Handbook. Mühlhausen :
Hommelwerke, 1992. 106 p.
40. Stout K. J., Blunt L. Three Dimensional Surface Topography. 2nd ed. London :
Penton Press, 2000. 388 p.
41. ISO 4287:1997. Geometrical Product Specifications (GPS) — Surface texture:
Profile method — Terms, definitions and surface texture parameters.
42. ISO 4288:1996. Geometrical Product Specifications (GPS) — Surface texture:
Profile method — Rules and procedures for the assessment of surface texture.
43. ISO 3274:1996. Geometrical Product Specifications (GPS) — Surface texture:
Profile method — Nominal characteristics of contact (stylus) instruments.
44. ISO 12180-1:2011. Geometrical product specifications (GPS) — Cylindricity —
Part 1: Vocabulary and parameters of cylindricity.
45. ISO 12181-1:2011. Geometrical product specifications (GPS) — Roundness —
Part 1: Vocabulary and parameters of roundness.
46. ISO 1101:2017. Geometrical product specifications (GPS) — Geometrical
tolerancing — Tolerances of form, orientation, location and run-out.
47. ISO 286-1:2010. Geometrical product specifications (GPS) — ISO code system
for tolerances on linear sizes — Part 1: Basis of tolerances, deviations and fits.

110
48. ISO 286-2:2010. Geometrical product specifications (GPS) — ISO code system
for tolerances on linear sizes — Part 2: Tables of standard tolerance classes and limit
deviations for holes and shafts.
49. ISO 230-1:2012. Test code for machine tools — Part 1: Geometric accuracy of
machines operating under no-load or quasi-static conditions.
50. ISO 230-7:2015. Test code for machine tools — Part 7: Geometric accuracy of
axes of rotation.
51. ISO 13565-1:1996. Geometrical Product Specifications (GPS) — Surface
texture: Profile method; Surfaces having stratified functional properties — Part 1:
Filtering and general measurement conditions.
52. ISO 13565-2:1996. Geometrical Product Specifications (GPS) — Surface
texture: Profile method; Surfaces having stratified functional properties — Part 2: Height
characterization using the linear material ratio curve.
53. ISO 13565-3:1998. Geometrical Product Specifications (GPS) — Surface
texture: Profile method; Surfaces having stratified functional properties — Part 3: Height
characterization using the material probability curve.
54. ISO 25178-2:2012. Geometrical product specifications (GPS) — Surface
texture: Areal — Part 2: Terms, definitions and surface texture parameters.
55. ISO 25178-70:2014. Geometrical product specifications (GPS) — Surface
texture: Areal — Part 70: Material measures.
56. ISO 21920-1:2021. Geometrical product specifications (GPS) — Surface
texture: Profile — Part 1: Indication of surface texture.

111
57. ISO 21920-2:2021. Geometrical product specifications (GPS) — Surface
texture: Profile — Part 2: Terms, definitions and surface texture parameters.
58. ISO 21920-3:2021. Geometrical product specifications (GPS) — Surface
texture: Profile — Part 3: Specification operators.
59. Haasis G. Honen in der rationellen Fertigung // Technische Rundschau. 1959.
Bd. 37–38. S. 77–95.
60. Haasis G. Plateau-Honen als Modifikation einer Feinbearbeitung // Jahrbuch
Schleif-, Hon-, Läpp- und Poliertechnik. Essen : Vulkan Verlag, 1974.
61. Klink U., Flores G. Das Honen von Sacklochbohrungen // TZ für praktische
Metallbearbeitung. 1977. Jg. 71, H. 1. S. 21–24.
62. WO2012007224A1. Honwerkzeug zum Honen von Sacklochbohrungen. Publ.
19.01.2012.
63. Barylski A. The proposition of an automated honing cell with active diagnostics
// Machines. 2020. Vol. 8, no. 4. Art. 70.
64. Performance impact of honing dynamics on surface finish of honed surface
textures // Surface and Coatings Technology. 2013. Vol. 232. P. 824–831.
65. Specification and Measurement of Plateau Honed Surfaces // Engine
Professional. 2022. Vol. 12, no. 4. P. 12–18.
66. Chobany D. Mastering the Art of Honing // STLE Annual Meeting Proceedings.
2019.
67. Gehring. lifehone – Präzisions-Honmaschinen: Advanced Honing Technology.
Ostfildern : Gehring Technologies, 2017.

112
68. Gehring. Tooling Systems and Abrasives. Ostfildern : Gehring Technologies,
2023.
69. Nagel Maschinen- und Werkzeugfabrik. Honing machines. Nürtingen, 2022.
70. Nagel Maschinen- und Werkzeugfabrik. Honing. Nürtingen, 2022.
71. Nagel Maschinen- und Werkzeugfabrik. Honwerkzeuge für Durchgangs- und
Sacklochbohrungen : технічний каталог. Nürtingen, 2022.
72. Sunnen Products Company. Honing Basics. St. Louis : Sunnen Products
Company, 2018.
73. Sunnen Products Company. Industrial Honing Tool Catalog. St. Louis : Sunnen
Products Company, 2021.
74. Engis Corporation. Honing and Superfinishing Abrasives: Technical Guide.
Wheeling, 2020.
75. Delapena Group. Honing Process and Tooling Solutions. Cheltenham, 2021.
76. Barylski A., Nieslony P., Hloch S. Surface topography after abrasive finishing
and honing operations // Advances in Manufacturing Science and Technology. 2018. Vol.
42, no. 3. P. 49–63.
77. Pawlus P. Reconstructed stratified surface topography of plateau-honed cylinder
liners // Wear. 2005. Vol. 258. P. 652–660.
78. Pawlus P., Reizer R., Wieczorowski M. Functional importance of honed cylinder
liner surface texture : a review // Precision Engineering. 2021. Vol. 72. P. 807–824.
79. Johansson S., Nilsson P. H., Ohlsson R., Rosén B.-G. Experimental friction
evaluation of cylinder liner/piston ring contact // Wear. 2008. Vol. 264. P. 763–771.

113
80. Karpuschewski B., Welzel F., Risse K. Continuous generating and finishing
processes for high-precision bores // CIRP Journal of Manufacturing Science and
Technology. 2010. Vol. 3, no. 1. P. 15–23.
81. ДСТУ 8302:2015. Інформація та документація. Бібліографічне посилання.
Загальні положення та правила складання. Київ : ДП «УкрНДНЦ», 2016. 16 с.
82. ДСТУ 3008:2015. Інформація та документація. Звіти у сфері науки і
техніки. Структура та правила оформлення. Київ : ДП «УкрНДНЦ», 2016. 31 с.
83. Методичні рекомендації до підготовки, написання та з кваліфікаційної
роботи для здобувачів освітнього рівня «магістр» за спеціальністю 131 -
«Прикладна механіка», освітні програми «Технології машинобудування» та
«Обробка металів за спецтехнологіями» усіх навчання [Електроне видання] /
Уклад.: Г.В. Канашевич, О.О. Коваленко, Є.В. Хижняк; М-во освіти і науки
України, Черкас. технол. ун-т. – Черкаси : ЧДТУ, 2023.

ChSTU repository

ChSTU repository preserves and enables easy and open access to all types of digital content including text, images, moving images, mpegs and data sets