Μέθοδοι κατεργασίας για οπές σε διαδικασίες μηχανικής κατεργασίας
Σε σύγκριση με την κατεργασία εξωτερικών κυλινδρικών επιφανειών, οι συνθήκες για την κατεργασία με τρύπες είναι πολύ χειρότερες και είναι πιο δύσκολο να κατεργαστούν τρύπες παρά να κατεργαστούν εξωτερικοί κύκλοι. Αυτό συμβαίνει γιατί:
Το μέγεθος των εργαλείων που χρησιμοποιούνται για την κατεργασία με τρύπες περιορίζεται από το μέγεθος της οπής που επεξεργάζεται, έχουν χαμηλή ακαμψία και είναι επιρρεπή σε παραμόρφωση κάμψης και δονήσεις.
Κατά τη χρήση εργαλείων σταθερού μεγέθους σε οπές μηχανής, το μέγεθος μηχανικής κατεργασίας οπών συχνά εξαρτάται άμεσα από το αντίστοιχο μέγεθος του εργαλείου και τα κατασκευαστικά σφάλματα και η φθορά του εργαλείου θα επηρεάσουν άμεσα την ακρίβεια μηχανικής κατεργασίας της οπής.
Κατά τη διάρκεια της κατεργασίας με τρύπες, η περιοχή κοπής βρίσκεται μέσα στο τεμάχιο εργασίας και οι συνθήκες για την αφαίρεση των τσιπς και την απαγωγή θερμότητας είναι κακές, γεγονός που καθιστά δύσκολο τον έλεγχο της ακρίβειας μηχανικής κατεργασίας και της ποιότητας της επιφάνειας.
I. Γεωτρήσεις και γεώτρηση
Γεώτρηση
Η διάτρηση είναι η πρώτη λειτουργία για την κατεργασία οπών σε στερεά υλικά και η διάμετρος διάτρησης είναι γενικά μικρότερη από 80 mm. Υπάρχουν δύο τρόποι διάτρησης: ο ένας είναι η περιστροφή του τρυπανιού. το άλλο είναι η περιστροφή του τεμαχίου εργασίας. Τα σφάλματα που παράγονται από τις δύο μεθόδους διάτρησης είναι διαφορετικά. Στη μέθοδο διάτρησης όπου το τρυπάνι περιστρέφεται, λόγω της ασύμμετρης ακμής κοπής και της ανεπαρκούς ακαμψίας του τρυπανιού, όταν το τρυπάνι εκτρέπεται, η κεντρική γραμμή της κατεργασμένης οπής θα είναι κεκλιμένη ή όχι ευθεία, αλλά η διάμετρος της οπής παραμένει βασικά αμετάβλητος; Στη μέθοδο διάτρησης όπου το τεμάχιο εργασίας περιστρέφεται, συμβαίνει το αντίθετο, η εκτροπή του τρυπανιού θα προκαλέσει αλλαγές στη διάμετρο της οπής, ενώ η κεντρική γραμμή της οπής παραμένει ευθεία.
Τα εργαλεία διάτρησης που χρησιμοποιούνται συνήθως περιλαμβάνουν: περιστροφικά τρυπάνια, κεντρικά τρυπάνια, τρυπάνια βαθιάς οπής κ.λπ., μεταξύ των οποίων το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο είναι το στριφτό τρυπάνι, με προδιαγραφές διαμέτρου Φ0.1-80mm.
Λόγω των δομικών περιορισμών, η ακαμψία κάμψης και η στρεπτική ακαμψία του τρυπανιού είναι και οι δύο χαμηλές και το κακό κεντράρισμα οδηγεί σε χαμηλή ακρίβεια διάτρησης, που γενικά φτάνει μόνο το IT13-IT11. η τραχύτητα της επιφάνειας είναι επίσης μεγαλύτερη, το Ra είναι γενικά 50~12,5μm. αλλά ο ρυθμός αφαίρεσης μετάλλου της διάτρησης είναι υψηλός και η απόδοση κοπής είναι υψηλή. Η διάτρηση χρησιμοποιείται κυρίως για την κατεργασία οπών με χαμηλές απαιτήσεις ποιότητας, όπως τρύπες για μπουλόνια, τρύπες πυθμένα σπειρώματος, τρύπες λαδιού κ.λπ. για την επίτευξη των επιθυμητών αποτελεσμάτων.
Reaming
Το Reaming είναι μια περαιτέρω επεξεργασία οπών που έχουν ανοίξει, χυτευθεί ή σφυρηλατηθεί για να μεγεθύνει τη διάμετρο της οπής και να βελτιώσει την ποιότητα κατεργασίας της οπής. Το Reaming μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως προεπεξεργασία πριν από την κατεργασία με τρύπες ακριβείας ή ως τελική επεξεργασία για τρύπες με χαμηλότερες απαιτήσεις. Το σφουγγάρι είναι παρόμοιο με το στριφτό τρυπάνι, αλλά έχει περισσότερα δόντια κοπής και δεν έχει άκρη σμίλης.
Σε σύγκριση με τη διάτρηση, η κοπή έχει τα ακόλουθα χαρακτηριστικά: (1) Η μηχανή κοπής έχει περισσότερα δόντια (3~8 δόντια) και καλή καθοδήγηση, καθιστώντας την κοπή πιο σταθερή. (2) Η συσκευή κοπής δεν έχει άκρη σμίλης και έχει καλές συνθήκες κοπής. (3) Το περιθώριο μηχανικής κατεργασίας είναι μικρό, το αυλάκι του τσιπ μπορεί να γίνει πιο ρηχό, ο πυρήνας του τρυπανιού μπορεί να γίνει παχύτερος και το σώμα του εργαλείου έχει καλύτερη αντοχή και ακαμψία. Η ακρίβεια της εκσκαφής είναι γενικά βαθμού IT11~IT10 και η τραχύτητα επιφάνειας Ra είναι 12,5~6,3μm. Το Reaming χρησιμοποιείται συνήθως για την κατεργασία οπών με διάμετρο μικρότερη από . Όταν ανοίγετε οπές μεγαλύτερης διαμέτρου (D μεγαλύτερη ή ίση με 30mm), χρησιμοποιείται συχνά ένα μικρό τρυπάνι (με διάμετρο 0,5~0,7 φορές τη διάμετρο της οπής) για την προδιάτρηση και στη συνέχεια το αντίστοιχο Το μέγεθος εξόρυξης χρησιμοποιείται για την εξομάλυνση, το οποίο μπορεί να βελτιώσει την ποιότητα μηχανικής κατεργασίας οπών και την αποδοτικότητα παραγωγής.
Εκτός από την επεξεργασία κυλινδρικών οπών, μπορούν να χρησιμοποιηθούν διάφορες ειδικού σχήματος ράβδοι (επίσης γνωστές ως αντιβυθισμένες οπές) για την επεξεργασία διαφόρων βυθισμένων οπών και βυθισμένων επίπεδων ακραίων επιφανειών. Το μπροστινό άκρο του πάγκου είναι συχνά εξοπλισμένο με μια στήλη οδήγησης, η οποία καθοδηγείται από την επεξεργασμένη οπή.
II. Ανιαρός
Η διάτρηση είναι μία από τις μεθόδους κατεργασίας ακριβείας για τρύπες και χρησιμοποιείται ευρέως στην παραγωγή. Για μικρότερες οπές, σε σύγκριση με την εσωτερική κυλινδρική λείανση και τη διάτρηση ακριβείας, η διάτρηση είναι μια πιο οικονομική και πρακτική μέθοδος κατεργασίας.
Βαρετά Εργαλεία
Τα εργαλεία διάτρησης χωρίζονται γενικά σε δύο τύπους: εργαλεία διάτρησης χειρός και εργαλεία διάτρησης μηχανών. Η λαβή του εργαλείου χειρός είναι μια ευθεία λαβή, το τμήμα εργασίας είναι μακρύτερο και η καθοδήγηση είναι καλύτερη. Υπάρχουν δύο τύποι δομών για εργαλεία χειρός: ενσωματωμένη και ρυθμιζόμενη εξωτερική διάμετρος. Οι εργαλειομηχανές διάτρησης έχουν δύο τύπους δομών: με λαβή και τύπο χιτωνίου. Τα εργαλεία διάτρησης δεν μπορούν μόνο να κατεργαστούν κυκλικές τρύπες αλλά μπορούν επίσης να κατεργαστούν κωνικές τρύπες με εργαλεία κωνικής διάτρησης.
Βαρετή Διαδικασία και Εφαρμογή
Το βαρετό επίδομα έχει μεγάλη επίδραση στην ποιότητα του βαρετού. Εάν το περιθώριο είναι πολύ μεγάλο, το φορτίο στο εργαλείο διάτρησης είναι μεγάλο, η κοπτική άκρη μειώνεται γρήγορα, δεν είναι εύκολο να αποκτήσετε μια λεία επεξεργασμένη επιφάνεια και η ανοχή μεγέθους δεν είναι εύκολο να εξασφαλιστεί. Εάν το επίδομα είναι πολύ μικρό, δεν μπορεί να αφαιρέσει τα σημάδια από το μαχαίρι που άφησε η προηγούμενη διαδικασία και, φυσικά, δεν έχει ως αποτέλεσμα τη βελτίωση της ποιότητας κατεργασίας με τρύπα. Γενικά, το επίδομα τραχιάς διάτρησης λαμβάνεται ως {{0}},35~0,15mm και η λεπτή διάτρηση λαμβάνεται ως 01,5~0,05mm.
Για να αποφευχθεί ο σχηματισμός χτισμένης ακμής, η διάτρηση εκτελείται συνήθως με χαμηλότερη ταχύτητα κοπής (κατά την επεξεργασία χάλυβα και χυτοσιδήρου με εργαλεία διάτρησης από χάλυβα υψηλής ταχύτητας, v ＜8m/min). Η τιμή της τροφοδοσίας σχετίζεται με τη διάμετρο της οπής που επεξεργάζεται, όσο μεγαλύτερη είναι η διάμετρος της οπής, τόσο μεγαλύτερη είναι η τιμή τροφοδοσίας και κατά την επεξεργασία χάλυβα και χυτοσιδήρου με εργαλεία διάτρησης από χάλυβα υψηλής ταχύτητας, η τροφοδοσία συχνά λαμβάνεται ως { {4}}.3~1mm/r.
Όταν τρυπιέται, πρέπει να χρησιμοποιείται κατάλληλο υγρό κοπής για ψύξη, λίπανση και καθαρισμό, ώστε να αποφευχθεί ο σχηματισμός ακμών και να αφαιρεθούν έγκαιρα τα τσιπ. Σε σύγκριση με τις τρύπες λείανσης και τις τρύπες διάτρησης, το διάτρητο έχει υψηλό ρυθμό παραγωγής και μπορεί εύκολα να εξασφαλίσει την ακρίβεια της οπής. αλλά η διάτρηση δεν μπορεί να διορθώσει το σφάλμα θέσης του άξονα της οπής και η ακρίβεια θέσης της οπής θα πρέπει να διασφαλίζεται με την προηγούμενη διαδικασία. Το διάτρητο δεν είναι κατάλληλο για κατεργασία βαθμιδωτών οπών και τυφλών οπών.
Η ακρίβεια μεγέθους του διάτρησης είναι γενικά βαθμός IT{{{0}}ΙΤ7 και η τραχύτητα επιφάνειας Ra είναι γενικά 3,2~0,8 μm. Για οπές μεσαίου μεγέθους και υψηλών απαιτήσεων ακρίβειας (όπως οπές ακριβείας βαθμού IT7), η διαδικασία διάνοιξης-διάτρησης-διάτρησης είναι ένα τυπικό σχήμα επεξεργασίας που χρησιμοποιείται συνήθως στην παραγωγή.
III. Ανιαρός
Η διάτρηση είναι μια μέθοδος μηχανικής κατεργασίας που μεγεθύνει μια προκατασκευασμένη τρύπα με ένα εργαλείο κοπής και οι εργασίες διάτρησης μπορούν να πραγματοποιηθούν σε μια μηχανή διάτρησης ή έναν τόρνο.
Βαρετές Μέθοδοι
Υπάρχουν τρεις διαφορετικές μέθοδοι κατεργασίας για διάτρηση.
(1) Περιστροφή τεμαχίου εργασίας, κίνηση τροφοδοσίας εργαλείου Το πιο βαρετό σε έναν τόρνο ανήκει σε αυτή τη μέθοδο διάτρησης. Το χαρακτηριστικό της διαδικασίας είναι: μετά την επεξεργασία, ο άξονας της οπής είναι σύμφωνος με τον άξονα περιστροφής του τεμαχίου εργασίας, η στρογγυλότητα της οπής εξαρτάται κυρίως από την ακρίβεια περιστροφής του άξονα εργαλειομηχανής και το σφάλμα αξονικού γεωμετρικού σχήματος της οπής κυρίως εξαρτάται από την ακρίβεια θέσης της κατεύθυνσης τροφοδοσίας του εργαλείου σε σχέση με τον άξονα περιστροφής του τεμαχίου εργασίας. Αυτή η μέθοδος διάτρησης είναι κατάλληλη για την κατεργασία οπών που έχουν απαιτήσεις ομοαξονικότητας με την εξωτερική κυλινδρική επιφάνεια.
(2) Περιστροφή εργαλείου, κίνηση τροφοδοσίας τεμαχίου εργασίας Ο άξονας της μηχανής διάτρησης οδηγεί το εργαλείο διάτρησης να περιστρέφεται και το τραπέζι εργασίας οδηγεί το τεμάχιο εργασίας στην τροφοδοσία.
(3) Περιστροφή εργαλείου και κίνηση τροφοδοσίας Τρυπώντας με αυτή τη μέθοδο, το μήκος προεξοχής της ράβδου διάτρησης αλλάζει και η παραμόρφωση δύναμης της ράβδου διάτρησης αλλάζει επίσης. Η διάμετρος της οπής είναι μεγάλη κοντά στο κύριο κουτί και μικρή μακριά από το κύριο κουτί, σχηματίζοντας μια κωνική τρύπα. Επιπλέον, καθώς αυξάνεται το μήκος προεξοχής της ράβδου διάτρησης, αυξάνεται επίσης η παραμόρφωση κάμψης που προκαλείται από το αυτο-βάρος του κύριου άξονα και ο άξονας της επεξεργασμένης οπής θα δημιουργήσει μια αντίστοιχη κάμψη. Αυτή η μέθοδος διάτρησης είναι κατάλληλη μόνο για κατεργασία μικρότερων οπών.
Diamond Boring
Σε σύγκριση με τη γενική διάτρηση, το χαρακτηριστικό της διάτρησης με διαμάντια είναι η μικρή κοπή στο πίσω μέρος, η μικρή τροφοδοσία, η υψηλή ταχύτητα κοπής και μπορεί να επιτύχει υψηλή ακρίβεια κατεργασίας (IT{0}}}IT6) και πολύ λεία επιφάνεια (Ra είναι { {4}}.4~0,05 μm). Η διάτρηση με διαμάντια αρχικά επεξεργαζόταν με εργαλεία διάτρησης διαμαντιών, αλλά τώρα γενικά επεξεργάζεται με εργαλεία σκληρού κράματος, CBN και τεχνητού διαμαντιού. Χρησιμοποιείται κυρίως για την επεξεργασία τεμαχίων επεξεργασίας μη σιδηρούχων μετάλλων και μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την επεξεργασία τεμαχίων από χυτοσίδηρο και χάλυβα.
Οι συνήθεις ποσότητες κοπής για διάτρηση με διαμάντια είναι: η οπή κοπής για προδιάτρηση είναι 0.2~0.6mm, η τελική διάτρηση είναι 0.1mm. Η ροή είναι 0.01~0,14mm/r; Η ταχύτητα κοπής για την επεξεργασία χυτοσιδήρου είναι 100~250m/min, για την επεξεργασία χάλυβα είναι 150~300m/min και για την επεξεργασία μη σιδηρούχων μετάλλων είναι 300~2000m/min.
Για να διασφαλιστεί ότι η διάτρηση με διαμάντια μπορεί να επιτύχει υψηλή ακρίβεια κατεργασίας και ποιότητα επιφάνειας, η εργαλειομηχανή (μηχανή διάτρησης διαμαντιών) που χρησιμοποιείται πρέπει να έχει υψηλή γεωμετρική ακρίβεια και ακαμψία. Το στήριγμα άξονα εργαλειομηχανής χρησιμοποιείται συνήθως με ρουλεμάν γωνιακής επαφής ακριβείας ή υδροστατικά ρουλεμάν ολίσθησης και τα περιστρεφόμενα μέρη υψηλής ταχύτητας πρέπει να είναι ακριβώς ισορροπημένα. εξάλλου
