По сравнению с обработкой наружной поверхности условия обработки отверстий значительно хуже, причем обрабатывать отверстия сложнее, чем обрабатывать наружные круги. Это потому, что:
1) Размер инструмента, используемого для обработки отверстий, ограничен размером обрабатываемого отверстия, а жесткость низкая, что склонно к изгибной деформации и вибрации;
2) При обработке отверстия инструментом фиксированного размера размер отверстия часто напрямую определяется соответствующим размером инструмента, а производственная ошибка и износ инструмента напрямую влияют на точность обработки отверстия;
3) При обработке отверстий зона резания находится внутри заготовки, условия удаления стружки и отвода тепла плохие, а точность обработки и качество поверхности трудно контролировать.
1. Сверление и развертывание
1. бурение
Сверление — это первый процесс обработки отверстий в твердых материалах, диаметр отверстий обычно составляет менее 80 мм. Существует два способа сверления: один — вращение сверла; другой — вращение заготовки. Ошибки, возникающие при использовании двух вышеупомянутых методов бурения, различны. При способе сверления с вращением сверла при отклонении сверла из-за асимметрии режущей кромки и недостаточной жесткости сверла центральная линия обрабатываемого отверстия будет перекошена или искажена. Оно не прямое, но диаметр отверстия практически не изменился; напротив, при методе сверления, при котором заготовка вращается, отклонение сверла приведет к изменению диаметра отверстия, в то время как осевая линия отверстия по-прежнему остается прямой.
Обычно используемые инструменты для сверления включают в себя: спиральное сверло, центровое сверло, сверло для глубоких отверстий и т. д. Среди них наиболее часто используемым является спиральное сверло, диаметр которого указан на изображении.
Из-за структурных ограничений жесткость сверла на изгиб и жесткость на кручение низкие, в сочетании с плохой центровкой точность сверления низкая, обычно достигает только IT13 ~ IT11; шероховатость поверхности также велика, а Ra обычно составляет 50 ~ 12,5 мкм; но скорость съема металла при сверлении велика, а эффективность резания высока. Сверление в основном используется для обработки отверстий с низкими требованиями к качеству, таких как отверстия под болты, нижние резьбовые отверстия, отверстия для масла и т. д. Для отверстий с высокой точностью обработки и требованиями к качеству поверхности их следует выполнять путем развертывания, развертывания, растачивания или шлифования. последующая механическая обработка.
2. Рассверливание
Развертывание — один из методов чистовой обработки отверстий, широко применяемый на производстве. Для отверстий меньшего размера развертывание является более экономичным и практичным методом, чем внутреннее шлифование и чистовое растачивание.
1. Развертка
Развертки обычно делятся на два типа: ручные и машинные. Ручка ручной развертки представляет собой прямую ручку, рабочая часть длиннее, а направляющая функция лучше. Ручная развертка имеет две конструкции цельного типа и регулируемый внешний диаметр. Существует два типа машинных разверток: с хвостовиком и с втулкой. Развертки могут обрабатывать не только круглые отверстия, но и конические отверстия можно обрабатывать с помощью конических разверток.
2. Технология развертывания и ее применение
Припуск на развертывание оказывает большое влияние на качество развертывания. Если припуск слишком велик, нагрузка на развертку велика, режущая кромка быстро затупляется, получить гладкую обработанную поверхность непросто, а допуск на размеры нелегко гарантировать; если припуск слишком мал. Если следы инструмента, оставленные предыдущим процессом, невозможно удалить, это, естественно, не улучшит качество обработки отверстия. Обычно припуск на черновой шарнир составляет 0,35–0,15 мм, а на тонкий шарнир — 01,5–0,05 мм.
Чтобы избежать образования наростов, развертывание обычно выполняют на более низких скоростях резания (v < 8 м/мин для быстрорежущих разверток для стали и чугуна). Величина подачи связана с обрабатываемой апертурой. Чем больше апертура, тем больше значение подачи. Когда высокоскоростная стальная развертка обрабатывает сталь и чугун, подача обычно составляет 0,3–1 мм/об.
При рассверливании отверстий его необходимо охлаждать, смазывать и очищать соответствующей смазочно-охлаждающей жидкостью, чтобы предотвратить налипание кромки и своевременно удалить стружку. По сравнению со шлифованием и расточкой развертывание имеет высокую производительность и позволяет легко обеспечить точность отверстия; однако развертывание не может исправить ошибку положения оси отверстия, и точность положения отверстия должна быть гарантирована предыдущим процессом. Ступенчатые и глухие отверстия не подходят для рассверливания.
Точность размеров отверстия для расширения обычно составляет IT9~IT7, а шероховатость поверхности Ra обычно составляет 3,2~0,8. Для отверстий среднего размера с высокими требованиями к точности (например, прецизионные отверстия уровня IT7) процесс сверления-расширения-расширения является типичной схемой обработки, обычно используемой в производстве.
3. Скучно
Растачивание — это метод обработки, при котором для увеличения заранее изготовленных отверстий используются режущие инструменты. Расточные работы можно выполнять на расточном станке или токарном станке.
1. Метод растачивания
Существует три различных метода обработки для растачивания.
1) Заготовка вращается и инструмент подается. Большая часть растачивания на токарном станке относится к этому методу растачивания. Особенности процесса: ось отверстия после обработки соответствует оси вращения заготовки, округлость отверстия в основном зависит от точности вращения шпинделя станка, а осевая погрешность геометрии отверстия в основном зависит от направления подачи инструмента относительно оси вращения заготовки. точность положения. Этот метод растачивания подходит для обработки отверстий, к которым предъявляются требования соосности с наружной поверхностью.
2) Инструмент вращается, и заготовка совершает движение подачи. Шпиндель расточного станка приводит во вращение расточный инструмент, а рабочий стол приводит заготовку в движение подачи.
3) Когда инструмент вращается и совершает движение подачи, для растачивания используется этот метод растачивания. Изменяется длина вылета расточной оправки, а также изменяются сила и деформация расточной оправки. Диаметр отверстия небольшой, образует коническое отверстие. Кроме того, увеличивается длина вылета расточной оправки, а также увеличивается изгибная деформация главного вала из-за собственного веса, и ось обрабатываемого отверстия будет соответственно изогнута. Этот метод растачивания подходит только для коротких отверстий.
2. Алмазное растачивание
По сравнению с обычным растачиванием алмазное растачивание характеризуется небольшим количеством обратного резания, небольшой подачей и высокой скоростью резания. Он обеспечивает высокую точность обработки (IT7~IT6) и очень гладкую поверхность (Ra составляет 0,4~0,05). Алмазное бурение первоначально обрабатывалось алмазными расточными инструментами, а теперь обычно обрабатывается твердосплавными инструментами, CBN и синтетическими алмазными инструментами. В основном используется для обработки заготовок из цветных металлов, а также для обработки чугуна и стали.
Обычно используемые объемы резания при алмазном растачивании составляют: величина обратного резания при предварительном растачивании составляет 0,2–0,6 мм, а при окончательном растачивании составляет 0,1 мм; скорость подачи 0,01~0,14 мм/об; скорость резания составляет 100–250 м/мин при обработке чугуна, 150–300 м/мин для стали, 300–2000 м/мин для обработки цветных металлов.
Чтобы обеспечить высокую точность обработки и качество поверхности при алмазном растачивании, используемый станок (алмазно-расточный станок) должен иметь высокую геометрическую точность и жесткость. Главный вал станка обычно поддерживается прецизионными радиально-упорными шарикоподшипниками или гидростатическими подшипниками скольжения, а также высокоскоростными вращающимися частями. Оно должно быть точно сбалансировано; кроме того, движение механизма подачи должно быть очень стабильным, чтобы рабочий стол мог выполнять стабильное и низкоскоростное движение подачи.
Алмазное растачивание имеет хорошее качество обработки и высокую эффективность производства и широко используется при окончательной обработке прецизионных отверстий в массовом производстве, таких как отверстия в цилиндрах двигателя, отверстия для поршневых пальцев и отверстия в шпинделях на шпиндельных коробках станков. Однако следует отметить, что при использовании алмазного бурения для обработки изделий из черных металлов можно использовать только расточный инструмент из твердого сплава и CBN, а расточный инструмент из алмаза использовать нельзя, поскольку атомы углерода в алмазе имеют большое сродство. с элементами группы железа. , стойкость инструмента низкая.
3. Расточный инструмент
Расточные инструменты можно разделить на расточные инструменты с одной кромкой и расточные инструменты с двойной кромкой.
4. Технологические характеристики и область применения расточки.
По сравнению с процессом сверления-расширения-расширения диаметр отверстия не ограничивается размером инструмента, а растачивание обладает сильной способностью корректировать ошибки. Расточные и позиционирующие поверхности обеспечивают высокую точность позиционирования.
По сравнению с внешним кругом растачиваемого отверстия из-за плохой жесткости и большой деформации системы держателя инструмента условия рассеивания тепла и удаления стружки плохие, а термическая деформация заготовки и инструмента относительно велика. Качество обработки и эффективность производства растачиваемого отверстия не так высоки, как у внешнего круга. .
На основе приведенного выше анализа видно, что растачивание имеет широкий диапазон обработки и позволяет обрабатывать отверстия различных размеров и разных уровней точности. Для отверстий и систем отверстий большого диаметра и высоких требований к размерной и позиционной точности расточка является практически единственной обработкой. метод. Точность растачивания составляет IT9~IT7, а шероховатость поверхности Ra составляет . Растачивание может выполняться на таких станках, как расточные, токарные и фрезерные станки. Он обладает преимуществами гибкости и широко используется в производстве. В массовом производствеДетали для обработки с ЧПУДля повышения эффективности растачивания часто используются расточные штампы.
4. хонингование отверстий
1. Принцип хонингования и хонинговальная головка.
Хонингование – это метод доводки отверстия хонинговальной головкой с точильным бруском (белком). Во время хонингования заготовка фиксируется, а хонинговальная головка приводится в движение шпинделем станка и совершает возвратно-поступательное линейное движение. В процессе хонингования шлифовальный брусок воздействует на поверхность заготовки с определенным давлением и срезает с поверхности заготовки очень тонкий слой материала, а траектория резания представляет собой перекрещенную сетку. Чтобы траектория движения абразивных зерен бруска не повторялась, обороты в минуту вращательного движения хонинговальной головки и число возвратно-поступательных ходов хонинговальной головки в минуту должны быть простыми числами друг друга.
Угол пересечения изображения хонинговальной дорожки связан с изображением скорости возвратно-поступательного движения и изображением окружной скорости хонинговальной головки. Размер угла изображения влияет на качество обработки и эффективность хонингования. Обычно Image ° используется для грубого хонингования, а Image ° — для тонкого хонингования. Чтобы облегчить удаление сломанных абразивных частиц и стружки, снизить температуру резания и улучшить качество обработки, во время хонингования следует использовать достаточное количество смазочно-охлаждающей жидкости.
Чтобы обеспечить равномерную обработку стенки отверстия, ход песчаной планки должен превышать величину выбега на обоих концах отверстия. Чтобы обеспечить равномерный припуск на хонингование и уменьшить влияние погрешности вращения шпинделя станка на точность обработки, большинство хонинговальных головок и шпинделей станков соединены плавающим способом.
Регулировка радиального расширения и сжатия шлифовального стержня хонинговальной головки имеет различные конструктивные формы, такие как ручная, пневматическая и гидравлическая.
2. Характеристики процесса и область применения хонингования.
1) Хонингование позволяет добиться высокой точности размеров и формы. Точность обработки составляет IT7~IT6. Погрешности круглости и цилиндричности отверстий можно контролировать в пределах , но хонингование не может улучшить точность позиционирования.Детали, обработанные на станке с ЧПУ' дыры.
2) Хонингование позволяет получить более высокое качество поверхности, шероховатость поверхности Ra является изображением, а глубина слоя метаморфических дефектов поверхностного металла чрезвычайно мала (изображение).
3) По сравнению со скоростью шлифования, хотя окружная скорость хонинговальной головки невелика (vc=16~60 м/мин), но из-за большой площади контакта между шлифовальным бруском и заготовкой скорость возвратно-поступательного движения относительно высока. (va=8~20м/мин). мин), поэтому хонингование по-прежнему имеет высокую производительность.
Хонингование широко применяется при обработке отверстий цилиндров двигателей и прецизионных отверстий в различных гидравлических устройствах массового производства. Однако хонингование непригодно для обработки отверстий на заготовках из цветных металлов с большой пластичностью, а также не позволяет обрабатывать отверстия со шпоночными канавками, шлицевыми отверстиями и т. д.
5. Отверстие для вытягивания
1. Прошивка и прошивка
Протяжка отверстий – высокопроизводительный метод отделки, который выполняется на протяжном станке специальной протяжкой. Существует два типа протяжной станины: горизонтальная протяжная станина и вертикальная протяжная станина, причем наиболее распространенной является горизонтальная протяжная станина.
При протяжке протяжка совершает только медленное линейное движение (основное движение). Количество зубьев одновременно работающей протяжки обычно должно быть не менее 3, иначе протяжка не будет работать плавно, и на поверхности заготовки легко образоваться кольцевые ряби. Чтобы протяжка не сломалась из-за чрезмерной силы протяжки, во время работы протяжки количество рабочих зубьев обычно не должно превышать 6–8.
Существует три различных метода протяжки, которые описаны следующим образом:
(1) Послойное протягивание. Характеристика этого метода протяжки заключается в том, что протяжка последовательно разрезает припуск на обработку слой за слоем. Для облегчения стружколомания на зубьях фрезы имеются расположенные в шахматном порядке канавки для отделения стружки. Протяжка, выполненная по методу послойного протягивания, называется обычной протяжкой.
(2) Блочная протяжка. Этот метод протяжки отличается тем, что каждый слой металла на обработанной поверхности состоит из группы зубьев, в основном одинакового размера, но расположенных в шахматном порядке (обычно каждая группа состоит из 2-3 зубьев)). Каждый зуб срезает лишь часть слоя металла. Протяжка, сконструированная по методу блочного протягивания, называется протяжкой колесной.
(3) Комплексное протягивание Этот метод концентрирует преимущества послойного и сегментированного протягивания. Для шероховатой части зуба применяется сегментная протяжка, а для мелкой части зуба — послойная протяжка. Таким образом можно сократить длину протяжки, повысить производительность и получить лучшее качество поверхности. Протяжка, разработанная по методу комплексной протяжки, называется комплексной протяжкой.
2. Характеристики процесса и область применения протяжки отверстий.
1) Протяжка представляет собой многолезвийный инструмент, который может последовательно выполнять черновую, чистовую и чистовую обработку отверстия за один ход протяжки с высокой эффективностью производства.
2) Точность протяжки в основном зависит от точности протяжки. В нормальных условиях точность протяжки может достигать IT9–IT7, а шероховатость поверхности Ra может достигать 6,3–1,6 мкм.
3) При протягивании отверстия заготовка позиционируется самим обрабатываемым отверстием (ведущая часть протяжки является позиционирующим элементом заготовки), при этом обеспечить взаимную точность позиционирования отверстия и других поверхностей непросто; При обработке деталей тела часто сначала рисуются отверстия, а затем обрабатываются другие поверхности, используя отверстия в качестве ориентира для позиционирования.
4) Протяжкой можно обрабатывать не только круглые отверстия, но и формовать отверстия и шлицевые отверстия.
5) Протяжка – это инструмент фиксированного размера, сложной формы и высокой цены, который не подходит для обработки больших отверстий.
Сверление отверстий обычно применяют в массовом производстве для обработки сквозных отверстий на деталях мелких и средних размеров диаметром Ф10~80мм и глубиной отверстия, не превышающей 5-кратного диаметра отверстия.
Время публикации: 26 сентября 2022 г.