En comparación co procesamento de superficies externas, as condicións do procesamento do burato son moito peores e é máis difícil procesar buratos que procesar círculos externos. Isto é porque:
1) O tamaño da ferramenta utilizada para o mecanizado do burato está limitado polo tamaño do burato que se vai mecanizar, e a rixidez é pobre, o que é propenso a deformación e vibración;
2) Ao mecanizar un burato cunha ferramenta de tamaño fixo, o tamaño do burato adoita estar determinado directamente polo tamaño correspondente da ferramenta, e o erro de fabricación e o desgaste da ferramenta afectarán directamente a precisión de mecanizado do burato;
3) Ao mecanizar buracos, a área de corte está dentro da peza de traballo, as condicións de eliminación de viruta e disipación de calor son malas e a precisión do mecanizado e a calidade da superficie non son fáciles de controlar.
1. Perforación e escariado
1. perforación
A perforación é o primeiro proceso de mecanizado de buratos en materiais sólidos, e o diámetro dos orificios é xeralmente inferior a 80 mm. Hai dúas formas de perforar: unha é a rotación da broca; a outra é a rotación da peza. Os erros xerados polos dous métodos de perforación anteriores son diferentes. No método de perforación coa broca xirando, cando a broca se desvía debido á asimetría do bordo de corte e á insuficiente rixidez da broca, a liña central do burato mecanizado estará sesgada ou distorsionada. Non é recto, pero o diámetro do burato non se modifica basicamente; pola contra, no método de perforación no que se xira a peza de traballo, a desviación da broca fará que o diámetro do burato cambie, mentres que a liña central do buraco aínda é recta.
Entre as ferramentas de perforación de uso habitual inclúense: broca espiral, broca central, broca profunda, etc. Entre elas, a máis utilizada é a broca espiral, cuxa especificación de diámetro é Imaxe.
Debido ás limitacións estruturais, a rixidez de flexión e de torsión da broca son baixas, xunto cun mal centrado, a precisión da perforación é baixa, xeralmente só alcanza IT13 ~ IT11; a rugosidade da superficie tamén é grande e Ra xeralmente é de 50 ~ 12,5 μm; pero a taxa de eliminación de metal da perforación é grande e a eficiencia de corte é alta. A perforación utilízase principalmente para procesar buratos con requisitos de baixa calidade, como buratos para parafusos, buratos inferiores roscados, buratos de aceite, etc. Para os buratos con alta precisión de mecanizado e requisitos de calidade da superficie, deben conseguirse escariando, escariando, perforando ou rectificando. mecanizado posterior.
2. Escariado
O escariado é un dos métodos de acabado dos buratos, que é amplamente utilizado na produción. Para os buratos máis pequenos, o escariado é un método máis económico e práctico que a moenda interna e a perforación fina.
1. Escariador
Os escariadores xeralmente divídense en dous tipos: escariadores manuais e escariadores a máquina. O mango do escariador manual é un mango recto, a parte de traballo é máis longa e a función de guía é mellor. O escariador manual ten dúas estruturas de tipo integral e diámetro exterior axustable. Existen dous tipos de escariadores de máquina, tipo vástago e tipo manga. Os escariadores non só poden procesar buratos circulares, senón que tamén se poden procesar os buratos cónicos con escariadores cónicos.
2. Tecnoloxía de escariado e a súa aplicación
A bonificación de escariado ten unha gran influencia na calidade do escariado. Se a tolerancia é demasiado grande, a carga do escariador é grande, o bordo cortante é rapidamente embotado, non é fácil obter unha superficie mecanizada lisa e a tolerancia dimensional non é fácil de garantir; se o margen é demasiado pequeno, se non se poden eliminar as marcas da ferramenta deixadas polo proceso anterior, naturalmente non mellorará a calidade do procesamento do burato. Xeralmente, a tolerancia á bisagra áspera é de 0,35 ~ 0,15 mm e a bisagra fina é de 01,5 ~ 0,05 mm.
Para evitar a formación de bordo acumulado, o escariado adoita realizarse a velocidades de corte máis baixas (v < 8 m/min para escariadores de aceiro de alta velocidade para aceiro e fundición). O valor da alimentación está relacionado coa abertura a procesar. Canto maior sexa a apertura, maior será o valor da alimentación. Cando o escariador de aceiro de alta velocidade procesa aceiro e ferro fundido, a alimentación adoita ser de 0,3 ~ 1 mm/r.
Ao escariar buratos, débese arrefriar, lubricarse e limparse cun fluído de corte adecuado para evitar que se acumule o bordo e eliminar os chips a tempo. En comparación coa moenda e o aburrido, o escariado ten unha alta produtividade e é fácil de garantir a precisión do burato; non obstante, o escariado non pode corrixir o erro de posición do eixe do buraco e a precisión da posición do burato debería estar garantida polo proceso anterior. Os buracos escalonados e os buracos cegos non son axeitados para escariar.
A precisión dimensional do burato de fresado é xeralmente IT9 ~ IT7 e a rugosidade da superficie Ra é xeralmente de 3,2 ~ 0,8. Para buratos de tamaño medio con requisitos de alta precisión (como os buratos de precisión de nivel IT7), o proceso de perforación-expansión-escariado é un esquema de procesamento típico que se usa habitualmente na produción.
3. Aburrido
A perforación é un método de procesamento que utiliza ferramentas de corte para ampliar os buratos prefabricados. Os traballos de perforación pódense realizar nunha perforadora ou nun torno.
1. Método aburrido
Existen tres métodos de mecanizado diferentes para a perforación.
1) A peza xira e a ferramenta avanza. A maior parte do aburrido no torno pertence a este método de aburrido. As características do proceso son: a liña do eixe do burato despois do mecanizado é consistente co eixe de rotación da peza de traballo, a redondez do burato depende principalmente da precisión de rotación do fuso da máquina-ferramenta e o erro de xeometría axial do burato depende principalmente. na dirección de avance da ferramenta en relación ao eixe de rotación da peza. precisión de posición. Este método de perforación é axeitado para procesar buratos que teñen requisitos de coaxialidade coa superficie exterior.
2) A ferramenta xira e a peza de traballo fai un movemento de alimentación. O fuso da perforadora fai xirar a ferramenta de perforación e a mesa de traballo impulsa a peza para facer un movemento de alimentación.
3) Cando a ferramenta xira e fai un movemento de alimentación, este tipo de método de perforación úsase para a perforación. Cambia a lonxitude do saliente da barra de perforación e tamén se modifica a forza e a deformación da barra de perforación. O diámetro do buraco é pequeno, formando un burato cónico. Ademais, a lonxitude do saliente da barra de perforación aumenta e a deformación de flexión do eixe principal debido ao seu propio peso tamén aumenta e o eixe do buraco mecanizado dobrarase en consecuencia. Este método de aburrido só é adecuado para buratos curtos.
2. Perforación de diamante
En comparación coa perforación ordinaria, a perforación de diamante caracterízase por unha pequena cantidade de corte traseiro, pequeno avance e alta velocidade de corte. Pode obter unha alta precisión de mecanizado (IT7 ~ IT6) e unha superficie moi lisa (Ra é de 0,4 ~ 0,05). A perforación de diamante foi procesada orixinalmente con ferramentas de perforación de diamante, e agora xeralmente se procesa con ferramentas de carburo cementado, CBN e diamante sintético. Úsase principalmente para procesar pezas de metais non férreos, pero tamén para procesar ferro fundido e aceiro.
As cantidades de corte que se usan habitualmente para a perforación de diamante son: a cantidade de pre-perforación de corte traseiro é de 0,2 ~ 0,6 mm e a perforación final é de 0,1 mm; a taxa de alimentación é de 0,01 ~ 0,14 mm/r; a velocidade de corte é de 100 ~ 250 m/min cando se mecaniza ferro fundido, e o mecanizado é de 150 ~ 300 m/min para o aceiro, 300 ~ 2000 m/min para o procesamento de metais non férreos.
Para garantir que a perforación de diamante poida acadar unha alta precisión de mecanizado e calidade de superficie, a máquina-ferramenta (máquina de perforación de diamante) utilizada debe ter unha gran precisión xeométrica e rixidez. O eixe principal da máquina-ferramenta adoita estar apoiado por rodamentos de esferas de contacto angular de precisión ou rodamentos deslizantes hidrostáticos e pezas rotativas de alta velocidade. Debe estar precisamente equilibrado; ademais, o movemento do mecanismo de alimentación debe ser moi estable para garantir que a mesa de traballo poida realizar un movemento de alimentación estable e de baixa velocidade.
A perforación de diamante ten unha boa calidade de procesamento e unha alta eficiencia de produción, e utilízase amplamente no procesamento final de buratos de precisión na produción en masa, como os buratos dos cilindros do motor, os buratos dos pistóns e os buratos do eixe nas caixas de eixe de máquinas-ferramenta. Non obstante, hai que ter en conta que cando se usa a perforación de diamante para procesar produtos de metais ferrosos, só se poden usar ferramentas de perforación feitas de carburo cementado e CBN, e non se poden usar ferramentas de perforación de diamante, porque os átomos de carbono do diamante teñen unha gran afinidade. con elementos do grupo do ferro. , a vida útil da ferramenta é baixa.
3. Ferramenta de aburrido
As ferramentas de perforación pódense dividir en ferramentas de perforación dun bordo e ferramentas de perforación de dobre bordo.
4. Características tecnolóxicas e campo de aplicación da perforación
En comparación co proceso de perforación-expansión-escariado, o diámetro do burato non está limitado polo tamaño da ferramenta e a perforación ten unha forte capacidade de corrección de erros. As superficies de perforación e posicionamento manteñen unha alta precisión de posición.
En comparación co círculo exterior do burato, debido á escasa rixidez e á gran deformación do sistema de soporte da ferramenta, as condicións de disipación de calor e eliminación de virutas non son boas e a deformación térmica da peza e da ferramenta é relativamente grande. A calidade de mecanizado e a eficiencia de produción do burato non son tan altas como as do círculo exterior. .
Con base na análise anterior, pódese ver que o aburrido ten un amplo rango de procesamento e pode procesar buratos de varios tamaños e diferentes niveis de precisión. Para buratos e sistemas de buratos con grandes diámetros e altos requisitos de precisión dimensional e posicional, a perforación é case o único procesamento. método. A precisión de mecanizado da perforación é IT9 ~ IT7 e a rugosidade da superficie Ra é . O mandrinado pódese realizar en máquinas-ferramentas como mandrinadoras, tornos e fresadoras. Ten as vantaxes da flexibilidade e é amplamente utilizado na produción. Na produción en masa deMecanizado de pezas CNC, para mellorar a eficiencia do aburrido, adoitan empregarse matrices de aburrido.
4. buracos de afilado
1. Principio de afilado e cabeza de afilado
O afilado é un método para rematar un burato cunha cabeza de afilado cunha vara de moer (pedra branca). Durante o rectificado, a peza de traballo está fixada e o cabezal de rectificado é impulsado polo fuso da máquina para xirar e facer un movemento lineal alternativo. No proceso de rectificado, a barra de moenda actúa sobre a superficie da peza de traballo cunha certa presión e corta unha capa moi fina de material da superficie da peza e a traxectoria de corte é unha malla cruzada. Para que a traxectoria de movemento dos grans abrasivos da barra de area non se repita, as revolucións por minuto do movemento rotatorio do cabezal de rectificado e o número de golpes alternativos por minuto da cabeza de rectificado deben ser números primos entre si.
O ángulo de intersección A imaxe da pista de rectificado está relacionada coa velocidade de vaivén Imaxe e a velocidade periférica Imaxe da cabeza de rectificado. O tamaño do ángulo da imaxe afecta á calidade do procesamento e á eficiencia do rectificado. Xeralmente, a imaxe ° utilízase para o afilado áspero e a imaxe ° úsase para o lixo fino. Para facilitar a descarga de partículas abrasivas rotas e virutas, reducir a temperatura de corte e mellorar a calidade do procesamento, debe utilizarse suficiente fluído de corte durante o afilado.
Para que a parede do burato sexa procesada de forma uniforme, o trazo da barra de area debe superar unha cantidade de exceso nos dous extremos do burato. Co fin de garantir unha tolerancia de rectificado uniforme e reducir a influencia do erro de rotación do fuso da máquina-ferramenta na precisión do mecanizado, a maioría dos cabezales de rectificado e dos fusos da máquina-ferramenta están conectados flotando.
O axuste de expansión e contracción radial da barra de moenda da cabeza de rectificado ten varias formas estruturais, como manual, pneumática e hidráulica.
2. As características do proceso e gama de aplicacións de rectificado
1) O afilado pode obter unha gran precisión dimensional e precisión de forma. A precisión de mecanizado é IT7 ~ IT6. Os erros de redondez e cilindricidade dos buratos pódense controlar dentro do intervalo de , pero o afilado non pode mellorar a precisión da posición doPezas mecanizadas CNC'buratos.
2) O pulido pode obter unha maior calidade de superficie, a rugosidade superficial Ra é Imaxe e a profundidade da capa de defecto metamórfico do metal superficial é moi pequena (Imaxe).
3) En comparación coa velocidade de moenda, aínda que a velocidade periférica da cabeza de rectificado non é alta (vc = 16 ~ 60 m/min), pero debido á gran área de contacto entre a barra de area e a peza de traballo, a velocidade de vaivén é relativamente alta. (va=8~20m/min). min), polo que o rectificado aínda ten unha alta produtividade.
O afilado é amplamente utilizado no mecanizado de buracos de cilindros de motor e buracos de precisión en varios dispositivos hidráulicos na produción en masa. Non obstante, o afilado non é axeitado para procesar buratos en pezas de metal non férreos con gran plasticidade, nin pode procesar buratos con ranuras clave, buratos estriados, etc.
5. Tire o burato
1. Brochado e brochado
O brochado de burato é un método de acabado altamente produtivo que se realiza nunha máquina de brochado cunha brocha especial. Existen dous tipos de cama de brochado: cama de brochado horizontal e cama de brochado vertical, sendo a cama de brochado horizontal a máis común.
Ao brochar, a brocha só realiza un movemento lineal a baixa velocidade (movemento principal). O número de dentes da brocha que traballan ao mesmo tempo xeralmente non debe ser inferior a 3, se non, a brocha non funcionará sen problemas e é fácil producir ondulacións anulares na superficie da peza. Para evitar que a brocha se rompa debido a unha forza de brocha excesiva, cando a brocha está funcionando, o número de dentes de traballo xeralmente non debe exceder de 6 a 8.
Existen tres métodos de brochado diferentes para o brochado, que se describen como segue:
(1) Brochado en capas A característica deste método de brochado é que a brocha corta a tolerancia de mecanizado da peza capa por capa de forma secuencial. Para facilitar a rotura de virutas, os dentes do cortador son rectificados con ranuras de separación de viruta escalonadas. A brocha deseñada segundo o método de brochado en capas chámase brocha ordinaria.
(2) Brochado en bloque Este método de brochado caracterízase porque cada capa de metal sobre a superficie mecanizada está formada por un grupo de dentes basicamente co mesmo tamaño pero dentes escalonados (normalmente cada grupo consta de 2-3 dentes) eliminados. Cada dente só corta parte dunha capa de metal. A brocha deseñada segundo o método de brochado en bloque chámase brocha cortada en rodas.
(3) Brochado integral Este método concentra as vantaxes do brochado en capas e segmentados. A parte do dente áspero adopta un brochado segmentado e a parte do dente fino adopta un brochado en capas. Deste xeito, pódese acurtar a lonxitude da brocha, mellorar a produtividade e obter unha mellor calidade superficial. A brocha deseñada segundo o método de brochado integral chámase brocha integral.
2. Características do proceso e ámbito de aplicación da extracción de buratos
1) A brocha é unha ferramenta de múltiples follas, que pode completar secuencialmente o desbaste, o acabado e o acabado do burato nun só golpe de brocha, cunha alta eficiencia de produción.
2) A precisión do brochado depende principalmente da precisión do brochado. En condicións normais, a precisión de brochado pode alcanzar IT9 ~ IT7, e a rugosidade superficial Ra pode chegar a 6,3 ~ 1,6 μm.
3) Ao tirar dun burato, a peza de traballo sitúase polo propio burato mecanizado (a parte principal da brocha é o elemento de posicionamento da peza de traballo), e non é fácil garantir a precisión posicional mutua do burato e doutras superficies; No procesamento de partes do corpo, adoitan debuxarse primeiros buratos e, a continuación, mecanízanse outras superficies utilizando os buracos como referencia de posicionamento.
4) A brocha non só pode procesar buratos redondos, senón que tamén pode formar buracos e buracos spline.
5) A brocha é unha ferramenta de tamaño fixo con forma complexa e prezo elevado, que non é adecuada para procesar buratos grandes.
Os buratos de perforación utilízanse habitualmente na produción en masa para procesar buratos a través de pezas pequenas e medianas cun diámetro de Ф10~80 mm e unha profundidade do burato non superior a 5 veces o diámetro do burato.
Hora de publicación: 26-09-2022