Em comparação com o processamento de superfície externa, as condições de processamento de furos são muito piores e é mais difícil processar furos do que processar círculos externos. Isso ocorre porque:
1) O tamanho da ferramenta usada para usinagem de furo é limitado pelo tamanho do furo a ser usinado, e a rigidez é baixa, o que é propenso a deformação por flexão e vibração;
2) Ao usinar um furo com uma ferramenta de tamanho fixo, o tamanho do furo é frequentemente determinado diretamente pelo tamanho correspondente da ferramenta, e o erro de fabricação e o desgaste da ferramenta afetarão diretamente a precisão da usinagem do furo;
3) Ao usinar furos, a área de corte fica dentro da peça de trabalho, as condições de remoção de cavacos e dissipação de calor são ruins e a precisão da usinagem e a qualidade da superfície não são fáceis de controlar.
1. Perfuração e alargamento
1. perfuração
A perfuração é o primeiro processo de usinagem de furos em materiais sólidos e o diâmetro dos furos é geralmente inferior a 80 mm. Existem duas formas de furar: uma é a rotação da broca; a outra é a rotação da peça. Os erros gerados pelos dois métodos de perfuração acima são diferentes. No método de perfuração com a broca girando, quando a broca é desviada devido à assimetria da aresta de corte e à rigidez insuficiente da broca, a linha central do furo usinado ficará distorcida ou distorcida. Não é reto, mas o diâmetro do furo permanece basicamente inalterado; pelo contrário, no método de perfuração em que a peça é girada, o desvio da broca fará com que o diâmetro do furo mude, enquanto a linha central do furo ainda está reta.
As ferramentas de perfuração comumente usadas incluem: broca helicoidal, broca central, broca profunda, etc. Entre elas, a mais comumente usada é a broca helicoidal, cuja especificação de diâmetro é Imagem.
Devido às limitações estruturais, a rigidez à flexão e a rigidez torcional da broca são baixas, juntamente com a má centralização, a precisão da perfuração é baixa, geralmente atingindo apenas IT13 ~ IT11; a rugosidade da superfície também é grande e Ra é geralmente 50 ~12,5μm; mas a taxa de remoção de metal da perfuração é grande e a eficiência de corte é alta. A perfuração é usada principalmente para processar furos com requisitos de baixa qualidade, como furos para parafusos, furos inferiores roscados, furos para óleo, etc. Para furos com alta precisão de usinagem e requisitos de qualidade de superfície, eles devem ser alcançados por alargamento, alargamento, mandrilamento ou retificação em usinagem subseqüente.
2. Alargamento
O alargamento é um dos métodos de acabamento de furos, amplamente utilizado na produção. Para furos menores, o alargamento é um método mais econômico e prático do que o desbaste interno e o mandrilamento de precisão.
1. Alargador
Os alargadores são geralmente divididos em dois tipos: alargadores manuais e alargadores mecânicos. A alça do alargador manual é reta, a parte de trabalho é mais longa e a função de orientação é melhor. O alargador manual possui duas estruturas de tipo integral e diâmetro externo ajustável. Existem dois tipos de alargadores de máquina, tipo haste e tipo luva. Os alargadores podem não apenas processar furos circulares, mas também furos cônicos podem ser processados com alargadores cônicos.
2. Tecnologia de alargamento e sua aplicação
A margem de alargamento tem uma grande influência na qualidade do alargamento. Se a tolerância for muito grande, a carga do alargador é grande, a aresta de corte fica rapidamente embotada, não é fácil obter uma superfície usinada lisa e a tolerância dimensional não é fácil de garantir; se a tolerância for muito pequena, se as marcas da ferramenta deixadas pelo processo anterior não puderem ser removidas, isso naturalmente não melhorará a qualidade do processamento do furo. Geralmente, a tolerância para dobradiça áspera é de 0,35 ~ 0,15 mm e a dobradiça fina é de 01,5 ~ 0,05 mm.
Para evitar a formação de arestas postiças, o alargamento geralmente é realizado em velocidades de corte mais baixas (v < 8m/min para alargadores de aço rápido para aço e ferro fundido). O valor do avanço está relacionado à abertura a ser processada. Quanto maior for a abertura, maior será o valor do avanço. Quando o alargador de aço rápido processa aço e ferro fundido, a alimentação é geralmente de 0,3 ~ 1 mm/r.
Ao alargar furos, ele deve ser resfriado, lubrificado e limpo com fluido de corte apropriado para evitar arestas postiças e remover cavacos a tempo. Comparado com retificação e mandrilamento, o alargamento tem alta produtividade e é fácil de garantir a precisão do furo; entretanto, o alargamento não pode corrigir o erro de posição do eixo do furo, e a precisão da posição do furo deve ser garantida pelo processo anterior. Furos escalonados e furos cegos não são adequados para alargamento.
A precisão dimensional do furo de alargamento é geralmente IT9 ~ IT7, e a rugosidade da superfície Ra é geralmente 3,2 ~ 0,8. Para furos de tamanho médio com requisitos de alta precisão (como furos de precisão de nível IT7), o processo de perfuração-expansão-alargamento é um esquema de processamento típico comumente usado na produção.
3. Chato
A furação é um método de processamento que utiliza ferramentas de corte para ampliar furos pré-fabricados. O trabalho de mandrilamento pode ser realizado em uma mandriladora ou torno.
1. Método chato
Existem três métodos de usinagem diferentes para mandrilamento.
1) A peça gira e a ferramenta avança. A maior parte do mandrilamento no torno pertence a esse método de mandrilamento. As características do processo são: a linha do eixo do furo após a usinagem é consistente com o eixo de rotação da peça de trabalho, a circularidade do furo depende principalmente da precisão de rotação do fuso da máquina-ferramenta e o erro de geometria axial do furo depende principalmente na direção de avanço da ferramenta em relação ao eixo de rotação da peça de trabalho. precisão de posição. Este método de mandrilamento é adequado para processar furos que possuem requisitos de coaxialidade com a superfície externa.
2) A ferramenta gira e a peça faz um movimento de alimentação. O fuso da mandriladora aciona a rotação da ferramenta de mandrilamento e a mesa de trabalho aciona a peça de trabalho para fazer um movimento de alimentação.
3) Quando a ferramenta gira e faz um movimento de avanço, esse tipo de método de mandrilamento é usado para mandrilamento. O comprimento do balanço da barra de mandrilar é alterado e a força e a deformação da barra de mandrilar também são alteradas. O diâmetro do furo é pequeno, formando um furo cônico. Além disso, o comprimento do balanço da barra de mandrilar aumenta e a deformação por flexão do eixo principal devido ao seu próprio peso também aumenta, e o eixo do furo usinado será dobrado de acordo. Este método de mandrilamento é adequado apenas para furos curtos.
2. Perfuração de diamante
Comparado com o mandrilamento comum, o mandrilamento com diamante é caracterizado por uma pequena quantidade de corte reverso, pequeno avanço e alta velocidade de corte. Pode obter alta precisão de usinagem (IT7 ~ IT6) e superfície muito lisa (Ra é 0,4 ~ 0,05). O mandrilamento diamantado foi originalmente processado com ferramentas de mandrilamento diamantadas e agora geralmente é processado com ferramentas de metal duro, CBN e diamante sintético. Usado principalmente para processar peças de metais não ferrosos, mas também para processar ferro fundido e aço.
As quantidades de corte comumente usadas para mandrilamento de diamante são: a quantidade de corte traseiro de pré-perfuração é de 0,2 ~ 0,6 mm e a mandrilamento final é de 0,1 mm; a taxa de alimentação é de 0,01 ~ 0,14 mm / r; a velocidade de corte é de 100 ~ 250 m/min ao usinar ferro fundido e a usinagem de 150 ~ 300 m/min para aço, 300 ~ 2000 m/min para processar metais não ferrosos.
A fim de garantir que o mandrilamento diamantado possa atingir alta precisão de usinagem e qualidade de superfície, a máquina-ferramenta (mandriladora diamantada) utilizada deve ter alta precisão geométrica e rigidez. O eixo principal da máquina-ferramenta é geralmente suportado por rolamentos de esferas de contato angular de precisão ou rolamentos deslizantes hidrostáticos e peças rotativas de alta velocidade. Deve ser precisamente equilibrado; além disso, o movimento do mecanismo de alimentação deve ser muito estável para garantir que a mesa de trabalho possa realizar movimentos de alimentação estáveis e de baixa velocidade.
A mandrilamento de diamante tem boa qualidade de processamento e alta eficiência de produção, e é amplamente utilizada no processamento final de furos de precisão na produção em massa, como furos de cilindro de motor, furos de pino de pistão e furos de fuso em caixas de fuso de máquinas-ferramenta. No entanto, deve-se notar que ao usar mandrilamento diamantado para processar produtos de metal ferroso, apenas ferramentas de mandrilamento feitas de metal duro e CBN podem ser usadas, e ferramentas de mandrilamento feitas de diamante não podem ser usadas, porque os átomos de carbono no diamante têm uma grande afinidade com elementos do grupo de ferro. , a vida útil da ferramenta é baixa.
3. Ferramenta chata
As ferramentas de mandrilamento podem ser divididas em ferramentas de mandrilamento de aresta única e ferramentas de mandrilamento de aresta dupla.
4. Características tecnológicas e gama de aplicação de mandrilamento
Comparado com o processo de perfuração, expansão e alargamento, o diâmetro do furo não é limitado pelo tamanho da ferramenta e o mandrilamento tem uma forte capacidade de correção de erros. As superfícies de mandrilamento e posicionamento mantêm alta precisão posicional.
Em comparação com o círculo externo do furo, devido à baixa rigidez e grande deformação do sistema de porta-ferramentas, as condições de dissipação de calor e remoção de cavacos não são boas, e a deformação térmica da peça de trabalho e da ferramenta é relativamente grande. A qualidade de usinagem e a eficiência de produção do furo não são tão altas quanto as do círculo externo. .
Com base na análise acima, pode-se observar que o mandrilamento possui uma ampla faixa de processamento, podendo processar furos de diversos tamanhos e diferentes níveis de precisão. Para furos e sistemas de furos com grandes diâmetros e altos requisitos de precisão dimensional e posicional, o mandrilamento é quase o único processamento. método. A precisão de usinagem do mandrilamento é IT9 ~ IT7 e a rugosidade da superfície Ra é . A mandrilamento pode ser realizada em máquinas-ferramentas, como mandriladoras, tornos e fresadoras. Tem as vantagens da flexibilidade e é amplamente utilizado na produção. Na produção em massa dePeças de usinagem CNC, a fim de melhorar a eficiência do mandrilamento, matrizes de mandrilamento são frequentemente usadas.
4. afiar furos
1. Princípio de afiação e cabeça de afiação
O brunimento é um método de acabamento de um furo com uma cabeça de brunimento com um bastão de esmeril (pedra de amolar). Durante o brunimento, a peça de trabalho é fixa e a cabeça de brunimento é acionada pelo fuso da máquina para girar e fazer um movimento linear alternativo. No processo de brunimento, a barra de retificação atua na superfície da peça com uma certa pressão e corta uma camada muito fina de material da superfície da peça, e a trajetória de corte é uma malha cruzada. Para evitar que a trajetória do movimento dos grãos abrasivos da barra de areia se repita, as rotações por minuto do movimento rotativo da cabeça de brunimento e o número de golpes alternativos por minuto da cabeça de brunimento devem ser números primos um do outro.
O ângulo de intersecção da imagem da pista de brunimento está relacionado à velocidade alternativa da imagem e à velocidade periférica da cabeça de brunimento. O tamanho do ângulo da imagem afeta a qualidade do processamento e a eficiência do brunimento. Geralmente, a Imagem ° é usada para brunimento bruto e a Imagem ° é usada para brunimento fino. Para facilitar a descarga de partículas abrasivas quebradas e cavacos, reduzir a temperatura de corte e melhorar a qualidade do processamento, deve-se usar fluido de corte suficiente durante o brunimento.
Para que a parede do furo seja processada uniformemente, o curso da barra de areia deve exceder um excesso em ambas as extremidades do furo. A fim de garantir uma margem de brunimento uniforme e reduzir a influência do erro de rotação do fuso da máquina-ferramenta na precisão da usinagem, a maioria dos cabeçotes de brunimento e fusos da máquina-ferramenta são conectados por flutuação.
O ajuste radial de expansão e contração da barra de retificação da cabeça de brunimento possui diversas formas estruturais, como manual, pneumática e hidráulica.
2. As características do processo e a faixa de aplicação do brunimento
1) O brunimento pode obter alta precisão dimensional e precisão de forma. A precisão de usinagem é IT7~IT6. Os erros de circularidade e cilindricidade dos furos podem ser controlados dentro da faixa de , mas o brunimento não pode melhorar a precisão da posição do furo.Peças usinadas CNC'buracos.
2) O brunimento pode obter maior qualidade de superfície, a rugosidade superficial Ra é Imagem e a profundidade da camada de defeito metamórfico da superfície do metal é extremamente pequena (Imagem).
3) Comparado com a velocidade de retificação, embora a velocidade periférica da cabeça de brunimento não seja alta (vc = 16 ~ 60 m / min), mas devido à grande área de contato entre a barra de areia e a peça de trabalho, a velocidade alternativa é relativamente alta (va=8~20m/min). min), portanto o brunimento ainda apresenta alta produtividade.
O brunimento é amplamente utilizado na usinagem de furos de cilindros de motores e furos de precisão em vários dispositivos hidráulicos na produção em massa. No entanto, o brunimento não é adequado para processar furos em peças de metal não ferroso com grande plasticidade, nem pode processar furos com ranhuras de chave, furos estriados, etc.
5. Puxe o buraco
1. Brochamento e brochamento
A brochagem de furos é um método de acabamento altamente produtivo realizado em uma brochadeira com brocha especial. Existem dois tipos de leito de brochamento: leito de brochamento horizontal e leito de brochamento vertical, sendo o leito de brochamento horizontal o mais comum.
Ao brochar, o brochador realiza apenas movimento linear de baixa velocidade (movimento principal). O número de dentes da brocha trabalhando ao mesmo tempo geralmente não deve ser inferior a 3, caso contrário a brocha não funcionará suavemente e é fácil produzir ondulações anulares na superfície da peça de trabalho. Para evitar que a brocha se quebre devido à força excessiva de brochagem, quando a brocha está funcionando, o número de dentes de trabalho geralmente não deve exceder 6 a 8.
Existem três métodos diferentes de brochamento, que são descritos a seguir:
(1) Brochamento em camadas A característica deste método de brochamento é que o brochamento corta a margem de usinagem da peça, camada por camada, sequencialmente. Para facilitar a quebra dos cavacos, os dentes da fresa são retificados com ranhuras escalonadas para separação dos cavacos. O brochamento projetado de acordo com o método de brochamento em camadas é chamado de brochamento comum.
(2) Brochamento em bloco Este método de brochamento é caracterizado pelo fato de que cada camada de metal na superfície usinada consiste em um grupo de dentes com basicamente o mesmo tamanho, mas dentes escalonados (geralmente cada grupo consiste em 2-3 dentes) removidos. Cada dente corta apenas parte de uma camada de metal. A brocha projetada de acordo com o método de brochamento em bloco é chamada de brocha de roda.
(3) Brochamento abrangente Este método concentra as vantagens do brochamento em camadas e segmentado. A parte do dente áspero adota brochamento segmentado e a parte do dente fino adota brochamento em camadas. Desta forma, o comprimento do broche pode ser reduzido, a produtividade pode ser melhorada e pode ser obtida uma melhor qualidade superficial. A brocha projetada de acordo com o método de brochamento abrangente é chamada de brocha abrangente.
2. Características do processo e escopo de aplicação de extração de furos
1) O brochador é uma ferramenta multilâmina, que pode completar sequencialmente o desbaste, acabamento e acabamento do furo em um único golpe de brochamento, com alta eficiência de produção.
2) A precisão do brochamento depende principalmente da precisão do brochamento. Em condições normais, a precisão do brochamento pode atingir IT9 ~ IT7 e a rugosidade da superfície Ra pode atingir 6,3 ~ 1,6 μm.
3) Ao fazer um furo, a peça é posicionada pelo próprio furo usinado (a parte principal do broche é o elemento de posicionamento da peça), e não é fácil garantir a precisão posicional mútua do furo e outras superfícies; No processamento de partes do corpo, os furos são frequentemente desenhados primeiro e depois outras superfícies são usinadas usando os furos como referência de posicionamento.
4) O broche pode não apenas processar furos redondos, mas também formar furos e furos estriados.
5) O broche é uma ferramenta de tamanho fixo, formato complexo e alto preço, que não é adequada para processar furos grandes.
Os furos são comumente usados na produção em massa para processar furos passantes em peças pequenas e médias com um diâmetro de Ф10 ~ 80 mm e uma profundidade de furo não superior a 5 vezes o diâmetro do furo.
Horário da postagem: 26 de setembro de 2022