Honen ist spanen mit geometrisch unbestimmten Schneiden. Die Werkzeuge mit gebundenem Korn führen dabei eine Schnittbewegung in zwei Richtungen durch, so dass sich die Arbeitsspuren überkreuzen. Zwischen Werkzeug and Werkstück besteht meistens eine Flachenberührung an der die Bearbeitung stattfindet.
Durch ihre typische Textur, im Gegensatz zum Polieren, stellt das Honen ein ideales Verfahren dar, Oberflächen herzustellen, die optimale Schmier- und Gleiteigenschaften aufweisen.
Der Honprozess dient aber auch zur Erhöhung der Rundheit, des Traganteils, der Maßhaltigkeit.
Die Geschwindigkeitskomponenten bestimmen beim Honen die Geometrie der fertigen Oberflächentopographie.
Bei dem aufgezeigten und detailliert beschriebenen Versuch kann man sehr schön den Einfluss der Parameter von der realen Seite (Messwerte) und der Hypothese (gerechnete Werte) in Hinblick auf den Traganteil und der Rauhigkeit vergleichen.
Inhaltsverzeichnis
1 Theoretische Zusammenhänge
1.1 Stellenwert unter den verschieden Fertigungsverfahren
1.2 Das Honen
1.2.1 Die verschiedenen Honverfahren
1.2.2 Das Kurzhubhonen
1.2.2.1 Funktionsweise
1.2.2.2 Honsteine
1.2.2.3 Kühl- und Schmiermittel
1.2.2.4 Verwendungen/Einsatzgebiete
1.3 Oberflächenmessung
1.3.1 Verfahren
1.3.1.1 Mechanisch
1.3.1.1.1 Maschinen
1.3.1.1.2 Messtaster
1.3.1.2 Optisch
2 Aufgabenstellung
2.1 Berechnung von Rz und t
2.2 Berechnen der Durchmesserdifferenz
2.3 Drehzahleinfluss
2.4 Erläuterung der Phasenverschiebung
2.5 Berechnung des Überschneidungswinkels
2.6 Zusammenfassung und Diskussion
3 Versuch
3.1 Versuchsaufbau
3.1.1 Honen
3.1.2 Rauhigkeit
3.2 Versuchsbeschreibung
3.3 Versuchsergebnisse
3.3.1 Kenndaten
3.3.2 Gemessene Werte und deren graphische Darstellung
3.3.2. Rauhtiefe
3.3.2.2 Traganteil
3.3.3 Gerechnete Werte und deren graphische Darstellung
3.3.3.1 Rauhtiefe
3.3.3.2 Traganteil
3.3.4 Durchmesserdifferenz Δ di
3.3.5 Einfluss der Drehzahl auf das Honergebnis
3.3.6 Phasenverschiebung und Bewegungsabläufe
3.3.6.1 Berechnung der maximalen Geschwindigkeit
3.3.6.2 Berechnung der maximalen Beschleunigung
3.3.6.3 Erklärung der Phasenverschiebung
3.3.6.4 Überschneidungswinkel
4 Zusammenfassung und Diskussion
5 Literaturverzeichnis
1 Theoretische Zusammenhänge
1.1 Stellenwert unter den verschieden Fertigungsverfahren
Wie aus Abbildung 1 ersichtlich werden die Fertigungsverfahren in 6 Hauptgruppen eingeteilt.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Bei den einzelnen Hauptgruppen können Form und Zusammenhalt des Werkstoffs verändert werden.
Abbildung 1 [2]
1.2 Das Honen
Honen ist Spanen mit geometrisch unbestimmten Schneiden. Die Werkzeuge mit gebundenem Korn fuhren dabei eine Schnittbewegung in zwei Richtungen durch, so dass sich die Arbeitsspuren überkreuzen. Zwischen Werkzeug and Werkstück besteht meistens eine Flachenberührung an der die Bearbeitung stattfindet.
1.2.1 Die verschiedenen Honverfahren
Wie aus Abbildung 2 ersichtlich werden sie wiederum in 6 Haupthonverfahren eingeteilt.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 2 [3]
Wichtiger ist jedoch die Unterteilung in Langhubhonen, Kurzhubhonen und Bandhonen. Die Unterschiede der Verfahren ergeben sich daraus, dass die Schnittbewegung entweder langhubig über die ganze Werkstucklange läuft oder kurzhubig durch Schwingungen mit wenigen Millimetern Schwingweite erzeugt wird.
Es entsteht ihre typische „Textur“.
Durch Kurzhubhonen können viele Werkstückformen bei Wellen bearbeitet werden.
In der Regel handelt es sich beim Honen um die Erzeugung einer Endform am Werkstück mit geringer Rauheit und großer Maß- and Formgenauigkeit. Es wurden jedoch auch Arbeitsweisen entwickelt, mit denen sich größere Bearbeitungen bei nennenswerten Zeitspanungsvolumen durchfuhren lassen. Eine Honbearbeitung wird oft unterteilt in Vorhonen mit größerem Werkstoffabtrag, Zwischenhonstufen und Fertighonen zur Erzielung der Endform mit der verlangten Formgenauigkeit und Oberflachengute.
1.2.2 Das Kurzhubhonen
Bekannt auch unter der Bezeichnung Feinhonen, Superfinish, Feinziehen oder Schwingschleifen.
1.2.2.1 Funktionsweise
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 3 [7]
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 4 [eigene Quelle]
Beim Kurzhubhonen setzen sich die Schnittbewegungen aus zwei Teilen zusammen.
Dem tangentialen Anteil welcher durch die kontinuierliche Werkstückdrehunng erzeugt wird, und dem axialen Anteil, der durch die Längsschwingung des Honsteins entsteht. Die Axialbewegung ist im Gegensatz zum Langhubhonen nur 1 bis 6 Millimeter lang, mit einer Schwingfrequenz von zwischen 10 bis 50 Hz. Auf der Werkstoffoberfläche entsteht dabei eine umlaufende wellenförmige Spuren, die sich immer wieder kreuzen. Sie sind jedoch unregelmäßiger als beim Langhubhonen, den Winkel den sie einschließen ist meist spitz und meist vom Betrag unterschiedlich. Diese Spuren sind ein wichtiger und hilfreicher Bestandteil in ihrer Anwendung (siehe dazu 1.2.2.4).
1.2.2.2 Honsteine
Der Aufbau der Honsteine gleicht dem von Schleifscheiben. Die Honsteine sollen auch bei geringem Anpressdruck selbstschärfend arbeiten, d.h. die Körner müssen trotz kleiner Kornbelastung splittern und ausbrechen können. Maaanchmal werden sie auch, genau wie Schleifscheiben, abgezogen. Die Korngrößen der Honsteine liegen zwischen 20 bis 200 mm.
Die benützten Kornarten sind:
Edelkorund (Al2O3)
Siliziumkarbid (SiC)
Normalkorund (Al2O3)
Diamant (C)
Die bevorzugten Bindemittel sind:
Keramik
Kunststoff
Metall
1.2.2.3 Kühl- und Schmiermittel
Wie bei allen Zerspanverfahren kommt auch beim Honen ein Kühl-/Schmierstoff zum Einsatz. Die Aufgabe des Kühlens tritt aufgrund der geringen Schnittgeschwindigkeiten in den Hintergrund. Der Kühl-/Schmierstoff trägt in erster Linie zur Reibungsverminderung zwischen dem Honstein und dem Werkstück bei. Zusätzlich gewährleistet es den Abtransport der Späne und des Honsteinabriebs. Das Kühl-/Schmiermittel wird während des Honvorgangs mehrmals verwendet, da es in einem Kreislauf mit einer Filterung über das Werkstück gepumpt wird. Im allgemeinen wird reines Öl mit entsprechenden Additiven verwendet um einen optimalen Abtrag zu erreichen.
1.2.2.4 Verwendungen/Einsatzgebiete
Gehonte Oberflächen besitzen gute tribologische Eigenschaften. Hohe Profiltraganteile und geringe Rauhtiefen in Verbindung mit den sich definiert kreuzenden Bearbeitungsspuren (Textur), welche Schmierstoff aufnehmen können, verbessern das Einlaufverhalten und erhöhen die Lebensdauer tribologisch beanspruchter Bauteile. Mit dem Verfahren Langhubhonen ist es möglich, Zylinderinnenflächen mit hoher Maß- und Formgenauigkeit sowie Oberflächengüte zu erzeugen.
Folgende Bauteile sind typische Beispiele, die gehont werden:
Verbrennungsmotor
Getriebeteile
Einspritzpumpen
Pumpen
Fahrzeugteile
Maschinenteile
Messwerkzeuge
Hydraulikteile
Elektromotoren
Kupplungen
Bremsen.
1.3 Oberflächenmessung
Definition Oberfläche.
Ist die Begrenzung eines festen Körpers. Die Oberfläche weist in den meisten Fällen keine regelmäßige Strukturen auf, sondern sie enthält Gestaltsabweichungen. Diese werden in Formabweichung, Welligkeit und Rundheit unterteilt. Sie sind recht anschaulich in Abbildung dreidimensional dargestellt.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 5 [1]
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