En comparación con el procesamiento de superficies externas, las condiciones del procesamiento de agujeros son mucho peores y es más difícil procesar agujeros que procesar círculos externos.Esto es porque:
1) El tamaño de la herramienta utilizada para el mecanizado de orificios está limitado por el tamaño del orificio a mecanizar y la rigidez es deficiente, lo que es propenso a la deformación por flexión y la vibración;
2) Al mecanizar un orificio con una herramienta de tamaño fijo, el tamaño del orificio a menudo está determinado directamente por el tamaño correspondiente de la herramienta, y el error de fabricación y el desgaste de la herramienta afectarán directamente la precisión del mecanizado del orificio;
3) Al mecanizar agujeros, el área de corte está dentro de la pieza de trabajo, las condiciones de eliminación de viruta y disipación de calor son deficientes y la precisión del mecanizado y la calidad de la superficie no son fáciles de controlar.
1. Perforación y escariado
1. perforación
La perforación es el primer proceso de mecanización de orificios en materiales sólidos y el diámetro de los orificios generalmente es inferior a 80 mm.Hay dos formas de perforar: una es la rotación del taladro;el otro es la rotación de la pieza de trabajo.Los errores generados por los dos métodos de perforación anteriores son diferentes.En el método de perforación con la broca girando, cuando la broca se desvía debido a la asimetría del filo y la rigidez insuficiente de la broca, la línea central del orificio mecanizado quedará torcida o distorsionada.No es recto, pero el diámetro del agujero básicamente no cambia;por el contrario, en el método de perforación en el que se gira la pieza de trabajo, la desviación de la broca hará que el diámetro del orificio cambie, mientras que la línea central del orificio sigue siendo recta.
Las herramientas de perforación más utilizadas incluyen: broca helicoidal, broca central, broca para agujeros profundos, etc. Entre ellas, la más utilizada es la broca helicoidal, cuya especificación de diámetro es Imagen.
Debido a limitaciones estructurales, la rigidez a la flexión y la rigidez torsional de la broca son bajas, junto con un centrado deficiente, la precisión de perforación es baja, generalmente solo alcanza IT13 ~ IT11;la rugosidad de la superficie también es grande y Ra generalmente es de 50 ~ 12,5 μm;pero la tasa de eliminación de metal de la perforación es grande y la eficiencia de corte es alta.La perforación se utiliza principalmente para procesar orificios con requisitos de baja calidad, como orificios para pernos, orificios inferiores roscados, orificios para aceite, etc. Para orificios con alta precisión de mecanizado y requisitos de calidad de la superficie, se deben lograr escariando, escariando, taladrando o rectificando. mecanizado posterior.
2. Escariado
El escariado es uno de los métodos de acabado de agujeros más utilizado en la producción.Para agujeros más pequeños, el escariado es un método más económico y práctico que el rectificado interno y el mandrinado fino.
1. Escariador
Los escariadores generalmente se dividen en dos tipos: escariadores manuales y escariadores mecánicos.El mango del escariador manual es recto, la parte de trabajo es más larga y la función de guía es mejor.El escariador manual tiene dos estructuras de tipo integral y diámetro exterior ajustable.Hay dos tipos de escariadores de máquina, los de mango y los de manga.Con las fresas cónicas no sólo se pueden mecanizar agujeros circulares, sino también agujeros cónicos.
2. Tecnología de escariado y su aplicación.
El margen de fresado tiene una gran influencia en la calidad del fresado.Si el margen es demasiado grande, la carga del escariador es grande, el filo se desafila rápidamente, no es fácil obtener una superficie mecanizada lisa y no es fácil garantizar la tolerancia dimensional;si el margen es demasiado pequeño, si las marcas de herramientas dejadas por el proceso anterior no se pueden eliminar, naturalmente no mejorará la calidad del procesamiento del orificio.Generalmente, el margen de bisagra rugosa es de 0,35~0,15 mm y el de bisagra fina es de 01,5~0,05 mm.
Para evitar la formación de filo recrecido, el escariado se suele realizar a velocidades de corte más bajas (v < 8 m/min para escariadores de acero de alta velocidad para acero y hierro fundido).El valor del avance está relacionado con la apertura a procesar.Cuanto mayor sea la apertura, mayor será el valor del avance.Cuando el escariador de acero de alta velocidad procesa acero y hierro fundido, el avance suele ser de 0,3~1 mm/r.
Al escariar agujeros, se debe enfriar, lubricar y limpiar con el líquido de corte adecuado para evitar la acumulación de bordes y eliminar las virutas a tiempo.En comparación con el rectificado y el taladrado, el escariado tiene una alta productividad y es fácil garantizar la precisión del orificio;sin embargo, el escariado no puede corregir el error de posición del eje del orificio y el proceso anterior debe garantizar la precisión de la posición del orificio.Los agujeros escalonados y los agujeros ciegos no son adecuados para el escariado.
La precisión dimensional del orificio escariador es generalmente IT9~IT7, y la rugosidad de la superficie Ra es generalmente 3,2~0,8.Para orificios de tamaño mediano con requisitos de alta precisión (como orificios de precisión de nivel IT7), el proceso de perforación, expansión y escariado es un esquema de procesamiento típico que se usa comúnmente en la producción.
3. Aburrido
La perforación es un método de procesamiento que utiliza herramientas de corte para agrandar los orificios prefabricados.Los trabajos de mandrinado se pueden realizar en una mandrinadora o en un torno.
1. Método aburrido
Existen tres métodos de mecanizado diferentes para mandrinar.
1) La pieza de trabajo gira y la herramienta avanza.La mayor parte del mandrinado en el torno pertenece a este método de mandrinado.Las características del proceso son: la línea del eje del orificio después del mecanizado es consistente con el eje de rotación de la pieza de trabajo, la redondez del orificio depende principalmente de la precisión de rotación del husillo de la máquina herramienta y el error de geometría axial del orificio depende principalmente en la dirección de avance de la herramienta con respecto al eje de rotación de la pieza de trabajo.Precisión de posición.Este método de taladrado es adecuado para procesar agujeros que tienen requisitos de coaxialidad con la superficie exterior.
2) La herramienta gira y la pieza de trabajo realiza un movimiento de avance.El husillo de la máquina perforadora hace girar la herramienta perforadora y la mesa de trabajo impulsa la pieza de trabajo para realizar un movimiento de avance.
3) Cuando la herramienta gira y realiza un movimiento de avance, este tipo de método de perforación se utiliza para perforar.Se cambia la longitud del saliente de la barra de mandrinar y también se cambian la fuerza y la deformación de la barra de mandrinar.El diámetro del agujero es pequeño, formando un agujero cónico.Además, la longitud saliente de la barra perforadora aumenta y la deformación por flexión del eje principal debido a su propio peso también aumenta, y el eje del orificio mecanizado se doblará en consecuencia.Este método de perforación sólo es adecuado para agujeros cortos.
2. Perforación de diamantes
En comparación con el mandrinado ordinario, el mandrinado con diamante se caracteriza por una pequeña cantidad de contracorte, un avance pequeño y una alta velocidad de corte.Puede obtener una alta precisión de mecanizado (IT7 ~ IT6) y una superficie muy suave (Ra es 0,4 ~ 0,05).La perforación con diamante se procesaba originalmente con herramientas de perforación de diamante y ahora generalmente se procesa con herramientas de carburo cementado, CBN y diamante sintético.Se utiliza principalmente para procesar piezas de metales no ferrosos, pero también para procesar hierro fundido y acero.
Las cantidades de corte comúnmente utilizadas para el taladrado con diamante son: la cantidad de corte posterior del taladrado previo es de 0,2 a 0,6 mm y el taladrado final es de 0,1 mm;la velocidad de avance es de 0,01~0,14 mm/r;la velocidad de corte es de 100~250m/min cuando se mecaniza hierro fundido, y la velocidad de mecanizado es de 150~300m/min para acero, y de 300~2000m/min para procesar metales no ferrosos.
Para garantizar que el mandrinado con diamante pueda lograr una alta precisión de mecanizado y calidad de superficie, la máquina herramienta (mandrinadora de diamante) utilizada debe tener una alta precisión geométrica y rigidez.El eje principal de la máquina herramienta suele estar soportado por rodamientos de bolas de contacto angular de precisión o rodamientos deslizantes hidrostáticos y piezas giratorias de alta velocidad.Debe estar precisamente equilibrado;Además, el movimiento del mecanismo de alimentación debe ser muy estable para garantizar que la mesa de trabajo pueda realizar un movimiento de alimentación estable y a baja velocidad.
El mandrinado con diamante tiene buena calidad de procesamiento y alta eficiencia de producción, y se usa ampliamente en el procesamiento final de orificios de precisión en la producción en masa, como orificios para cilindros de motores, orificios para pasadores de pistón y orificios para husillos en cajas de husillos de máquinas herramienta.Sin embargo, cabe señalar que cuando se utiliza perforación con diamante para procesar productos de metales ferrosos, solo se pueden usar herramientas de perforación hechas de carburo cementado y CBN, y no se pueden usar herramientas de perforación hechas de diamante, porque los átomos de carbono del diamante tienen una gran afinidad. con elementos del grupo del hierro., la vida útil de la herramienta es baja.
3. Herramienta aburrida
Las herramientas de mandrinado se pueden dividir en herramientas de mandrinado de un solo filo y herramientas de mandrinado de doble filo.
4. Características tecnológicas y ámbito de aplicación de la perforación.
En comparación con el proceso de perforación, expansión y escariado, el diámetro del orificio no está limitado por el tamaño de la herramienta y la perforación tiene una gran capacidad de corrección de errores.Las superficies de perforación y posicionamiento mantienen una alta precisión posicional.
En comparación con el círculo exterior del orificio de perforación, debido a la escasa rigidez y la gran deformación del sistema portaherramientas, las condiciones de disipación de calor y eliminación de virutas no son buenas y la deformación térmica de la pieza de trabajo y la herramienta es relativamente grande.La calidad del mecanizado y la eficiencia de producción del taladro no son tan altas como las del círculo exterior..
Según el análisis anterior, se puede ver que el mandrinado tiene un amplio rango de procesamiento y puede procesar orificios de varios tamaños y diferentes niveles de precisión.Para agujeros y sistemas de agujeros con grandes diámetros y altos requisitos de precisión dimensional y posicional, el taladrado es casi el único procesamiento.método.La precisión de mecanizado del mandrinado es IT9 ~ IT7 y la rugosidad de la superficie Ra es.El mandrinado se puede realizar en máquinas herramienta como mandrinadoras, tornos y fresadoras.Tiene las ventajas de la flexibilidad y se utiliza ampliamente en la producción.En la producción en masa dePiezas de mecanizado CNC, para mejorar la eficiencia de la perforación, a menudo se utilizan matrices perforadoras.
4. agujeros de pulido
1. Principio de bruñido y cabezal de bruñido
El bruñido es un método para terminar un agujero con un cabezal de bruñido con una varilla de amolar (whitstone).Durante el bruñido, la pieza de trabajo se fija y el cabezal de bruñido es impulsado por el husillo de la máquina para girar y realizar un movimiento lineal alternativo.En el proceso de bruñido, la barra abrasiva actúa sobre la superficie de la pieza de trabajo con cierta presión y corta una capa muy fina de material de la superficie de la pieza de trabajo, y la trayectoria de corte es una malla cruzada.Para que la trayectoria del movimiento de los granos abrasivos de la barra de arena no se repita, las revoluciones por minuto del movimiento giratorio del cabezal de bruñido y el número de golpes alternativos por minuto del cabezal de bruñido deben ser números primos entre sí.
El ángulo de intersección Imagen de la pista de bruñido está relacionado con la velocidad alternativa Imagen y la velocidad periférica Imagen del cabezal de bruñido.El tamaño del ángulo de la imagen afecta la calidad del procesamiento y la eficiencia del bruñido.Generalmente, Imagen ° se utiliza para el bruñido aproximado y Imagen ° se utiliza para el bruñido fino.Para facilitar la descarga de partículas abrasivas rotas y virutas, reducir la temperatura de corte y mejorar la calidad del procesamiento, se debe utilizar suficiente líquido de corte durante el bruñido.
Para que la pared del orificio se procese de manera uniforme, el recorrido de la barra de arena debe exceder una cantidad excedente en ambos extremos del orificio.Para garantizar un margen de bruñido uniforme y reducir la influencia del error de rotación del husillo de la máquina herramienta en la precisión del mecanizado, la mayoría de los cabezales de bruñido y los husillos de la máquina herramienta están conectados de forma flotante.
El ajuste de expansión y contracción radial de la barra rectificadora del cabezal de bruñido tiene varias formas estructurales, como manual, neumática e hidráulica.
2. Las características del proceso y el rango de aplicación del bruñido.
1) El bruñido puede obtener una alta precisión dimensional y de forma.La precisión del mecanizado es IT7~IT6.Los errores de redondez y cilindricidad de los agujeros se pueden controlar dentro del rango de , pero el bruñido no puede mejorar la precisión de la posición delpiezas mecanizadas cnc' agujeros.
2) El bruñido puede obtener una mayor calidad de superficie, la rugosidad de la superficie Ra es Imagen y la profundidad de la capa de defecto metamórfico de la superficie del metal es extremadamente pequeña (Imagen).
3) En comparación con la velocidad de rectificado, aunque la velocidad periférica del cabezal de bruñido no es alta (vc = 16 ~ 60 m/min), debido a la gran área de contacto entre la barra de arena y la pieza de trabajo, la velocidad alternativa es relativamente alta. (va=8~20m/min).min), por lo que el bruñido aún tiene una alta productividad.
El bruñido se utiliza ampliamente en el mecanizado de orificios de cilindros de motores y orificios de precisión en diversos dispositivos hidráulicos en producción en masa.Sin embargo, el bruñido no es adecuado para procesar orificios en piezas de trabajo de metales no ferrosos con gran plasticidad, ni puede procesar orificios con ranuras en forma de llave, orificios estriados, etc.
5. Tirar del agujero
1. Brochado y brochado
El brochado de agujeros es un método de acabado altamente productivo que se realiza en una brochadora con una brocha especial.Existen dos tipos de bancada de brochado: bancada de brochado horizontal y bancada de brochado vertical, siendo la bancada de brochado horizontal la más común.
Al brochar, la brocha sólo realiza un movimiento lineal de baja velocidad (movimiento principal).El número de dientes de la brocha que trabaja al mismo tiempo generalmente no debe ser inferior a 3; de lo contrario, la brocha no funcionará suavemente y es fácil producir ondulaciones anulares en la superficie de la pieza de trabajo.Para evitar que la brocha se rompa debido a una fuerza excesiva, cuando la brocha está funcionando, el número de dientes de trabajo generalmente no debe exceder de 6 a 8.
Existen tres métodos de brochado diferentes, que se describen a continuación:
(1) Brochado en capas La característica de este método de brochado es que la brocha corta el margen de mecanizado de la pieza de trabajo capa por capa de forma secuencial.Para facilitar la rotura de la viruta, los dientes de la fresa están rectificados con ranuras de separación de viruta escalonadas.La brocha diseñada según el método de brochado en capas se denomina brocha ordinaria.
(2) Brochado en bloque Este método de brochado se caracteriza porque cada capa de metal sobre la superficie mecanizada consta de un grupo de dientes básicamente del mismo tamaño pero con dientes escalonados (normalmente cada grupo consta de 2-3 dientes) eliminados.Cada diente sólo corta parte de una capa de metal.La brocha diseñada según el método de brochado en bloque se denomina brocha de corte con rueda.
(3) Brochado integral Este método concentra las ventajas del brochado en capas y segmentado.La parte del diente rugoso adopta un brochado segmentado y la parte del diente fino adopta un brochado en capas.De esta manera, se puede acortar la longitud de la brocha, se puede mejorar la productividad y se puede obtener una mejor calidad superficial.La brocha diseñada según el método de brochado integral se denomina brocha integral.
2. Características del proceso y ámbito de aplicación de la extracción de orificios.
1) La brocha es una herramienta de múltiples hojas, que puede completar secuencialmente el desbaste, el acabado y el acabado del orificio en una sola carrera de brocha, con una alta eficiencia de producción.
2) La precisión del brochado depende principalmente de la precisión de la brocha.En condiciones normales, la precisión del brochado puede alcanzar IT9~IT7 y la rugosidad de la superficie Ra puede alcanzar 6,3~1,6 μm.
3) Al realizar un orificio, la pieza de trabajo se posiciona mediante el orificio mecanizado en sí (la parte delantera de la brocha es el elemento de posicionamiento de la pieza de trabajo) y no es fácil garantizar la precisión posicional mutua del orificio y otras superficies;En el procesamiento de piezas de carrocería, a menudo se dibujan primero los agujeros y luego se mecanizan otras superficies utilizando los agujeros como referencia de posicionamiento.
4) La brocha no solo puede procesar agujeros redondos, sino también formar agujeros y agujeros estriados.
5) La brocha es una herramienta de tamaño fijo, forma compleja y precio elevado, que no es adecuada para procesar agujeros grandes.
Los orificios de perforación se utilizan comúnmente en la producción en masa para procesar orificios pasantes en piezas pequeñas y medianas con un diámetro de Ф10 ~ 80 mm y una profundidad del orificio que no excede 5 veces el diámetro del orificio.
Hora de publicación: 26 de septiembre de 2022