Honen – Definition und Prozessleitfaden für die Präzisionsoberflächenbearbeitung

Wissen Sie, wie medizinische Instrumente, Luft- und Raumfahrt- oder Automobilteile hochpräzise Oberflächen erzielen? Die Antwort lautet: Honen. Es ist ein entscheidender Prozess für perfekte Metallbearbeitung und spielt auch in anderen Branchen wie der Luft- und Raumfahrt eine wichtige Rolle, da es enge Toleranzen und glatte Oberflächen gewährleistet. Dieser Artikel vermittelt Ihnen ein tiefes Verständnis des Honens, seines Prozesses und seiner Werkzeuge.

Honen Definition

Honen wird in der Fertigung eingesetzt, um die geometrische Genauigkeit von zylindrischen Bohrungen und Innenflächen zu verbessern. Es hilft, gewünschte Toleranzen zu erreichen und die Oberflächengüte zu verbessern.

Was ist Honen?

Es handelt sich um einen Feinabstimmungsprozess zur Verfeinerung der Oberfläche. Mit einem rotierenden Schleifstein oder Honstein wird eine sehr kleine Materialmenge (normalerweise 0.005 mm) entfernt.

Wie funktioniert Honen?

Beim Honen rotieren Schleifsteine ​​oder Honsteine ​​kontrolliert über die Oberfläche. Durch kontrollierten Druck dehnt sich der Honstein gegen die Oberfläche aus und trägt das Material ab.

Vorteile des Honens für Präzisionsteile

Das Honen von Präzisionsteilen bietet zahlreiche Vorteile. Einige dieser Vorteile und ihre Anwendungsmöglichkeiten sind im Folgenden kurz aufgeführt.

1.Genauigkeit verbessern

Es ermöglicht Ihnen eine präzise Kontrolle über die Bohrungsgröße und hilft, Toleranzen von bis zu ±0.002 mm und Oberflächengüten von Ra 0.2 µm zu erreichen.

Honanwendungen

Das Honen wird normalerweise bei Autoteilen wie Zylindern, Kraftstoffverteilern, Motorblöcken und anderen Komponenten durchgeführt, die enge Toleranzen und glatte Oberflächen erfordern.

2.Rundheits- und Geradheitskorrekturen

Durch Honen können Sie geometrische Fehler wie Unrundheiten und Geradheiten in Bohrungen korrigieren. Dieses Verfahren ist für Komponenten wie Antriebsbohrungen in der Luft- und Raumfahrt von entscheidender Bedeutung.

Honanwendungen

Das Honen wird bei Luft- und Raumfahrtteilen wie Aktuatorbohrungen, Hydraulikzylindern und anderen kritischen Komponenten verwendet, bei denen es auf Präzision und Zuverlässigkeit ankommt.

3.Verlängerte Lebensdauer von Werkzeug und Dichtung

Durch Honen entsteht eine glatte, gleichmäßige Oberfläche und ein optimaler Abstand zwischen den Baugruppen. Zudem werden Reibung und Verschleiß reduziert, was letztendlich die Lebensdauer von Werkzeug und Dichtung erhöht.

Honanwendungen

Hydraulische und pneumatische Zylinder, Kolben und andere Teile in Hydrauliksystemen müssen gehont werden, um eine leckagefreie Abdichtung und eine längere Lebensdauer der Komponenten zu erreichen.

4. Effiziente Produktion

Es handelt sich um einen relativ schnellen Prozess, dessen Automatisierung die Produktionseffizienz weiter steigert und die Arbeitskosten senkt.

Honanwendungen

Aufgrund der hohen Produktionsraten eignen sich Honvorgänge für die Massenfertigung bei Anwendungen, bei denen präzise Abmessungen, glatte Oberflächen und zuverlässige Abdichtung erforderlich sind.

Gängige Honverfahren

Zu Ihrem besseren Verständnis können Honvorgänge nach ihrem Automatisierungsgrad und ihrer Produktionskapazität kategorisiert werden, z. B. manuell oder automatisiert, kostengünstig oder von der Kleinserienfertigung bis zum Großserienprozess.

1.Manuelle Honvorgänge

Manuelle Verfahren sind in der Regel kostengünstig und eignen sich für die Einzelteil- oder Kleinserienfertigung. Manuelles Honen wird häufig zur Nachbearbeitung vorbearbeiteter Oberflächen oder zur präzisen Nachbearbeitung einzelner Teile eingesetzt. Dabei wird ein handgeführtes Honwerkzeug über das Werkstück geführt.

2. Honen mit einer Kolbenmaschine

Dieses Verfahren eignet sich für die mittlere Produktionskapazität von Teilen mit präzisen Bohrungsmaßen und Oberflächengüten. Dabei kommen Maschinen zum Einsatz, die das Honwerkzeug hin- und herbewegen und dabei rotieren, um ein Kreuzschraffurmuster auf dem Werkstück zu erzeugen.

Vertikales Honen vs. Horizontales Honen

Vertikale Maschinen werden für lange Bohrungen verwendet. Horizontale Maschinen eignen sich für größere oder schwerere Teile.

3. Diamant-Ein-Pass-Schleifstein

Dieses Verfahren eignet sich aufgrund seiner kurzen Zykluszeiten für gehärteten Stahl. Dabei wird mit einem Diamantschleifwerkzeug in einem Durchgang eine geringe Materialmenge entfernt. Aufgrund der hohen Geschwindigkeit und Materialabtragsrate erfordert dieses Honverfahren eine präzise Vorpositionierung der Bohrung. Es wird für die Großserienfertigung von Teilen mit engen Toleranzen und guter Oberflächengüte empfohlen.

4.CNC Adaptives Honen

CNC-Honen ist ein hochautomatisierter Prozess mit servogesteuertem Druck und prozessbegleitender Messung. CNC-Honmaschinen regeln den Hondruck und die Verweilzeit automatisch anhand der Rückmeldungen des Messsystems. Für hochpräzise Großserienfertigung mit komplexen Geometrien und engen Toleranzen ist dieses Verfahren besonders empfehlenswert.

Honmaschinen: Vertikal, Horizontal, CNC-Systeme

Honmaschinen gibt es in vertikaler, horizontaler und CNC-Ausführung. Sie werden eingesetzt, um hohe Präzision und Oberflächengüte auf zylindrischen Innenflächen zu erzielen.

Vertikale Honzentren

Diese CNC-Honmaschinen sind auf hohe Präzision und Genauigkeit ausgelegt. Vertikale Honmaschinen eignen sich besonders für lange Bohrungen oder Bauteile mit engen Toleranzen. Lange Rohre und Wellen lassen sich in automatisierten Honsystemen problemlos vertikal laden und ermöglichen eine effiziente Materialhandhabung. Kühlmittel wird von oben in die Bohrungen eingebracht und spült Späne und Ablagerungen nach unten ab.

Horizontale Honmaschinen

Diese CNC-Honmaschinen bieten kürzere Zykluszeiten für kürzere Teile und eignen sich gut für die Serienfertigung. Das Be- und Entladen des Werkstücks ist dank der horizontalen Ausrichtung einfach. Kühlmittel wird von einem Ende zugeführt und durch das Bauteil gespült und am anderen Ende wieder herausgeführt.

Mehrspindel- oder Rundtaktsysteme

Diese CNC-Honmaschinen verwenden mehrere Honspindeln oder einen Rundschalttisch und bearbeiten mehrere Teile gleichzeitig. Sie bieten den Vorteil der parallelen Bearbeitung und minimieren Leerlaufzeiten zwischen den Honzyklen. Ein Rundschalttisch verfügt über mehrere Stationen, und die Teile werden von einer Station zu den nächsten Honstufen wie Schruppen, Vorschlichten und Schlichten transportiert.

Prozessleitfaden für die Präzisionsoberflächenbearbeitung

Ein typischer Präzisionsoberflächenbearbeitungsprozess mittels Honen umfasst mehrere Schritte, die im Folgenden erläutert werden:

Prozess des Honens

1. Fixieren Sie das Werkstück und montieren Sie es auf CNC-Honmaschinen. Wählen Sie je nach Material und gewünschter Oberflächengüte geeignete Honwerkzeuge (Steine ​​oder Räder) aus.
2. Entfernen Sie eine kleine Menge Material, um eine vorläufige Oberflächenbeschaffenheit und geometrische Form zu erhalten.
3. Messen Sie regelmäßig die Oberflächenbeschaffenheit und die Abmessungen, um die Einhaltung der Spezifikationen zu gewährleisten. Verwenden Sie hierfür ein Profilometer oder andere Messgeräte.
4. Schließen Sie den Vorgang mit feineren Schleifwerkzeugen ab, um die endgültige Oberflächenbeschaffenheit und geometrische Präzision zu erzielen.
5. Reinigen Sie das Werkstück gründlich und entfernen Sie Schleifpartikel und Verunreinigungen.
6. Führen Sie eine Endkontrolle der fertigen Oberfläche durch, um Abmessungen, Oberflächenbeschaffenheit und Honqualität zu überprüfen.

Honen Oberflächengütediagramm nach Material

Die Honoberflächengüte (Ra) für einige gängige Materialien ist wie folgt:

Tipps für eine bessere Honbearbeitung

Einige Tipps für eine bessere Honverarbeitung sind:

1. Passen Sie bei Konizität und Unrundheit den Hondruck, die Vorschubgeschwindigkeit und die Honzeit an.
2. Passen Sie bei Unregelmäßigkeiten in der Oberflächenbeschaffenheit die Schleifkorngröße und die Honparameter an.
3. Bei Rattermarken den Druck reduzieren, die Honbewegung optimieren und die Maschinenstabilität prüfen.
4. Verwenden Sie zum Laden von Steinen ein Abrichtwerkzeug, um die Steine ​​zu reinigen und zu schärfen.
5. Bei unzureichender Materialabtragung erhöhen Sie den Schnittdruck und verwenden Sie Schleifmittel mit gröberer Körnung.

Honen vs. Schleifen, Läppen, Reiben

Dies sind alles Bearbeitungsverfahren, die zur Verbesserung der Oberflächenbeschaffenheit und Maßgenauigkeit eines Werkstücks dienen. Alle Verfahren haben jedoch unterschiedliche Merkmale und Anwendungen.

Honen vs. Schärfen

Beim Schärfen wird ein höherer Materialabtrag erzielt als beim Honen und es ist schneller. Honen ist jedoch kostengünstiger und hat eine längere Werkzeugstandzeit. Es bietet außerdem eine bessere Oberflächengüte und verfeinert Kanten präziser als beim Schärfen. CNC-Honmaschinen erfordern einfachere Werkzeuge als das Schärfen und sind leichter zu erlernen.

Honen vs. Läppen

Honen bietet einen höheren Materialabtrag und ist schneller als Läppen. Honen ist kostengünstiger, um hohe Präzision in Bohrungen zu erreichen, aber die Honölbehandlung kann die Gesamtkosten erhöhen. Durch Honen lassen sich enge Toleranzen von bis zu 0.005 mm erreichen, Läppen eignet sich jedoch gut für die Herstellung sehr ebener Oberflächen.

Honen vs. Schleifen

Beim Schleifen wird ein höherer Materialabtrag erzielt als beim Honen. Honen eignet sich daher besser für feine Oberflächen. Schleifen ist insgesamt ein kostengünstiges Verfahren, Honen hingegen ist besonders für enge Toleranzen und eine hohe Oberflächengüte kostengünstig.

Honen vs. Reiben

Reiben bietet einen höheren Materialabtrag als Honen. Honen eignet sich besser für hohe Präzision und Oberflächengüte an Innendurchmessern. Reiben ist insgesamt kostengünstiger als Honen und erfordert zudem weniger Werkzeuge. Honwerkzeuge sind jedoch von Natur aus selbstzentrierend in Bohrungen, was gegenüber Reiben von Vorteil ist. Honen eignet sich am besten, wenn die Bohrung nicht perfekt auf die Maschinenachse ausgerichtet ist.

Fazit

Honen ist ein Präzisionsbearbeitungsverfahren. Dabei werden Schleifsteine ​​verwendet, um die Oberflächenbeschaffenheit und Geometrie zylindrischer Innenflächen durch geringen Materialabtrag zu verfeinern. Honen ist eine wichtige Brücke zwischen der Grobbearbeitung und der endgültigen Leistungsfähigkeit von Teilen. Es bietet höhere Genauigkeit, Oberflächenqualität und optimale Funktionalität. Wenn Sie die Leistung Ihrer Komponenten durch Präzisionshonen verbessern möchten, fordern Sie ein Angebot für Ihre spezifischen Anforderungen an unter TUOFA.

FAQ

Wie viel Metall wird beim Honen normalerweise entfernt?

Honvorgänge sind Präzisionsprozesse und entfernen sehr kleine Materialmengen, normalerweise weniger als 0.005 Zoll (0.13 mm).

Wann sollte ich das Honen dem Schleifen oder Läppen vorziehen?

Honvorgänge sind präziser als Schleifen oder Läppen. Sie eignen sich perfekt für präzise Innendurchmesserabmessungen und enge Toleranzen zylindrischer Teile.

Welche Oberflächenbeschaffenheit kann ich nach dem Honen von Gusseisen erwarten?

Nach dem Honen können Sie eine Oberflächenbeschaffenheit mit einem Rauheitswert zwischen Ra 0.8–2.0 μm (oder 32–80 Mikrozoll) erwarten.