У порівнянні з обробкою зовнішньої поверхні умови обробки отворів значно гірші, а обробити отвори важче, ніж зовнішні кола.Це відбувається тому:
1) Розмір інструменту, який використовується для обробки отворів, обмежений розміром отвору, який потрібно обробити, а жорсткість погана, що схильне до деформації згину та вібрації;
2) При обробці отвору інструментом фіксованого розміру розмір отвору часто безпосередньо визначається відповідним розміром інструменту, а помилка виготовлення та знос інструменту безпосередньо впливатимуть на точність обробки отвору;
3) Під час обробки отворів зона різання знаходиться всередині заготовки, умови видалення стружки та розсіювання тепла погані, а точність обробки та якість поверхні нелегко контролювати.
1. Свердління та розсвердлювання
1. буріння
Свердління є першим процесом обробки отворів у твердих матеріалах, і діаметр отворів зазвичай менше 80 мм.Існує два способи свердління: один - обертання свердла;інший — обертання заготовки.Помилки, створені двома описаними вище методами свердління, різні.У методі свердління з обертовим свердлом, коли свердло відхиляється через асиметрію ріжучої кромки та недостатню жорсткість свердла, центральна лінія обробленого отвору буде перекошена або спотворена.Він не прямий, але діаметр отвору в основному не змінюється;Навпаки, у методі свердління, при якому деталь обертається, відхилення свердла призведе до зміни діаметра отвору, в той час як центральна лінія отвору залишається прямою.
Інструменти для свердління, які зазвичай використовуються, включають: спіральне свердло, центральне свердло, свердло для глибоких отворів тощо. Серед них найчастіше використовується спіральне свердло, специфікація діаметра якого зображена.
Через структурні обмеження жорсткість на вигин і кручення свердла низька, у поєднанні з поганим центруванням, точність свердління низька, зазвичай досягаючи лише IT13 ~ IT11;шорсткість поверхні також велика, і Ra зазвичай становить 50 ~ 12,5 мкм;але швидкість видалення металу при свердлінні велика, а ефективність різання висока.Свердління в основному використовується для обробки отворів із низькими вимогами до якості, таких як отвори під болти, нижні отвори з різьбою, масляні отвори тощо. Для отворів із високою точністю обробки та вимогами до якості поверхні їх слід досягати шляхом розгортання, розгортання, розточування або шліфування в подальша механічна обробка.
2. Розсвердлювання
Розгортання – один із способів чистової обробки отворів, який широко використовується у виробництві.Для невеликих отворів розгортання є більш економічним і практичним методом, ніж внутрішнє шліфування та тонке розточування.
1. Розгортка
Розгортки зазвичай поділяються на два типи: ручні та машинні.Рукоятка ручної розгортки — пряма, робоча частина довша, краща напрямна функція.Ручна розгортка має дві конструкції цілісного типу та регульований зовнішній діаметр.Існує два типи машинних розгорток: хвостовик і гільза.Розгортками можна обробляти не тільки круглі отвори, але й конічні отвори.
2. Технологія розгортання та її застосування
Великий вплив на якість розточування має припуск на розсвердлювання.Якщо припуск занадто великий, навантаження на розгортку велике, ріжуча кромка швидко затуплюється, нелегко отримати гладку оброблену поверхню, а допуск на розміри нелегко гарантувати;якщо припуск занадто малий. Якщо сліди інструменту, залишені попереднім процесом, неможливо видалити, це, природно, не покращить якість обробки отвору.Загалом припуск на грубу петлю становить 0,35–0,15 мм, а на тонку петлю – 01,5–0,05 мм.
Щоб уникнути утворення нарощеної кромки, розгортання зазвичай виконується на нижчих швидкостях різання (v < 8 м/хв для розгорток зі швидкорізальної сталі для сталі та чавуну).Величина подачі пов’язана з діафрагмою, яку потрібно обробити.Чим більше діафрагма, тим більше значення подачі.Коли розгортка з високошвидкісної сталі обробляє сталь і чавун, подача зазвичай становить 0,3~1 мм/об.
Під час розточування отворів його необхідно охолоджувати, змащувати та очищати відповідною рідиною для різання, щоб запобігти утворенню кромки та вчасно видалити стружку.У порівнянні зі шліфуванням і розточуванням розгортка має високу продуктивність і легко забезпечує точність отвору;однак розгортання не може виправити помилку положення осі отвору, і точність положення отвору повинна гарантуватися попереднім процесом.Ступінчасті отвори та глухі отвори не підходять для розсвердлювання.
Точність розмірів отвору для розгортання зазвичай становить IT9~IT7, а шорсткість поверхні Ra зазвичай становить 3,2~0,8.Для отворів середнього розміру з високими вимогами до точності (таких як точність отворів рівня IT7) процес свердління-розширення-розгортання є типовою схемою обробки, яка зазвичай використовується у виробництві.
3. Нудно
Розточування — це метод обробки, який використовує ріжучі інструменти для розширення готових отворів.Розточувальні роботи можна проводити на розточувальному або токарному верстаті.
1. Розточний метод
Існує три різні методи обробки для розточування.
1) Деталь обертається, а інструмент подається.Більшість розточування на токарному верстаті відноситься до цього методу розточування.Особливості процесу: осьова лінія отвору після обробки відповідає вісі обертання заготовки, округлість отвору в основному залежить від точності обертання шпинделя верстата, а похибка осьової геометрії отвору в основному залежить від від напрямку подачі інструменту відносно осі обертання заготовки.точність позиції.Цей метод розточування підходить для обробки отворів, які мають вимоги до співвісності із зовнішньою поверхнею.
2) Інструмент обертається, а заготовка виконує рух подачі.Шпиндель розточувального верстата приводить в рух розточувальний інструмент до обертання, а робочий стіл приводить заготовку до руху подачі.
3) Коли інструмент обертається і здійснює рух подачі, для розточування використовується такий метод розточування.Довжина звису розточувальної штанги змінюється, а також змінюється сила та деформація розточувальної штанги.Діаметр отвору невеликий, утворюючи конічний отвір.Крім того, збільшується довжина звису розточувальної штанги, а також збільшується деформація вигину головного вала через власну вагу, і вісь обробленого отвору буде відповідно зігнута.Цей метод розточування підходить тільки для коротких отворів.
2. Алмазне розточування
У порівнянні зі звичайним розточуванням, алмазне розточування характеризується невеликою кількістю зворотного різання, малою подачею та високою швидкістю різання.Він може отримати високу точність обробки (IT7~IT6) і дуже гладку поверхню (Ra становить 0,4~0,05).Алмазне розточування спочатку оброблялося алмазним розточувальним інструментом, а зараз зазвичай обробляється твердосплавним, CBN та синтетичним алмазним інструментом.В основному використовується для обробки заготовок з кольорових металів, а також для обробки чавуну та сталі.
Зазвичай використовувані величини різання для алмазного свердління є такими: розмір попереднього свердління зворотного різання становить 0,2~0,6 мм, а кінцеве свердління — 0,1 мм;швидкість подачі 0,01 ~ 0,14 мм/р;швидкість різання становить 100~250м/хв при обробці чавуну, а обробка 150~300м/хв для сталі, 300~2000м/хв для обробки кольорових металів.
Щоб гарантувати, що алмазне розточування може досягти високої точності обробки та якості поверхні, використовуваний верстат (алмазно-розточувальний верстат) повинен мати високу геометричну точність і жорсткість.Головний вал верстата зазвичай підтримується точними радіально-упорними шарикопідшипниками або гідростатичними підшипниками ковзання, а також високошвидкісними обертовими частинами.Він повинен бути точно збалансований;крім того, рух механізму подачі має бути дуже стабільним, щоб гарантувати, що робочий стіл може здійснювати стабільне та низьке швидкість подачі.
Алмазне свердління має хорошу якість обробки та високу ефективність виробництва, і широко використовується для кінцевої обробки точних отворів у масовому виробництві, таких як отвори для циліндрів двигуна, отвори для поршневих пальців і шпиндельних отворів у шпиндельних коробках верстатів.Однак слід зазначити, що при використанні алмазного розточування для обробки виробів з чорних металів можна використовувати тільки розточувальні інструменти з твердого сплаву і CBN, а розточувальні інструменти з алмазу використовувати не можна, оскільки атоми вуглецю в алмазі мають велику спорідненість. з елементами залізної групи., термін служби інструменту низький.
3. Розточувальний інструмент
Свердлильні інструменти можна розділити на свердлильні інструменти з однією кромкою та інструменти з подвійною кромкою.
4. Технологічні характеристики та область застосування розточування
У порівнянні з процесом свердління-розширення-розгортання діаметр отвору не обмежений розміром інструменту, а розточування має сильну здатність виправляти помилки.Розточувальні та позиціонуючі поверхні зберігають високу точність позиціонування.
Порівняно із зовнішнім колом розточувального отвору, через низьку жорсткість і велику деформацію системи тримача інструменту умови розсіювання тепла та видалення стружки є поганими, а термічна деформація заготовки та інструмента є відносно великою.Якість обробки та ефективність виробництва розточувального отвору не такі високі, як у зовнішнього кола..
Виходячи з наведеного вище аналізу, можна побачити, що розточування має широкий діапазон обробки та може обробляти отвори різного розміру та різного рівня точності.Для отворів і систем отворів з великим діаметром і високими вимогами до точності розмірів і позиціонування розточування є майже єдиною обробкою.метод.Точність обробки розточування становить IT9~IT7, а шорсткість поверхні Ra становить .Розточування можна виконувати на верстатах, таких як розточувальні, токарні та фрезерні верстати.Він має переваги гнучкості та широко використовується у виробництві.У масовому виробництвіОбробка деталей з ЧПУ, щоб підвищити ефективність розточування, часто використовують розточувальні матриці.
4. хонінгування отворів
1. Принцип хонінгування та хонінгувальна головка
Хонінгування — спосіб чистової обробки отвору хонінгувальною головкою за допомогою шліфувальної палички.Під час хонінгування заготовка фіксується, а хонінгувальна головка приводиться в рух шпинделем верстата для обертання та здійснення зворотно-поступального лінійного руху.У процесі хонінгування шліфувальний брусок діє на поверхню заготовки з певним тиском і зрізає дуже тонкий шар матеріалу з поверхні заготовки, а траєкторія різання є перехресною сіткою.Для того, щоб траєкторія руху абразивних зерен піщаного бруска не повторювалася, оберти в хвилину обертального руху хонінгувальної головки і кількість зворотно-поступальних ходів в хвилину хонінгувальної головки повинні бути простими числами один одного.
Кут перетину Image хонінгувальної доріжки пов’язаний із зворотно-поступальною швидкістю Image та окружною швидкістю Image хонінгувальної головки.Розмір кута зображення впливає на якість обробки та ефективність хонінгування.Як правило, Image ° використовується для грубого хонінгування, а Image ° використовується для тонкого хонінгування.Щоб полегшити видалення частинок абразиву та стружки, знизити температуру різання та покращити якість обробки, під час хонінгування слід використовувати достатню кількість рідини для різання.
Для того, щоб стінка свердловини була оброблена рівномірно, хід піщаного бруска повинен перевищувати величину перевищення на обох кінцях свердловини.Щоб забезпечити рівномірний припуск на хонінгування та зменшити вплив похибки обертання шпинделя верстата на точність обробки, більшість хонінгувальних головок і шпинделів верстата з’єднані плаваючим способом.
Регулювання радіального розширення та звуження шліфувального бруска хонінгувальної головки має різні конструктивні форми, такі як ручна, пневматична та гідравлічна.
2. Технологічні характеристики та область застосування хонінгування
1) Хонінгування може отримати високу точність розмірів і точність форми.Точність обробки становить IT7~IT6.Похибки круглості та циліндричності отворів можна контролювати в діапазоні , але хонінгування не може покращити точність позиціонуванняЧПУ оброблені деталі' дірки.
2) Хонінгування може отримати вищу якість поверхні, шорсткість поверхні Ra є Зображенням, а глибина шару метаморфічних дефектів поверхневого металу надзвичайно мала (Зображення).
3) Порівняно зі швидкістю шліфування, хоча периферійна швидкість хонінгувальної головки невисока (vc=16~60 м/хв), але завдяки великій площі контакту між бруском піску та деталлю зворотно-поступальна швидкість є відносно високою (va=8~20м/хв).хв), тому хонінгування все ще має високу продуктивність.
Хонінгування широко використовується при обробці отворів циліндрів двигунів і прецизійних отворів у різних гідравлічних пристроях масового виробництва.Проте хонінгування не підходить для обробки отворів на заготовках з кольорових металів з великою пластичністю, а також для обробки отворів зі шпонковими канавками, шліцевих отворів тощо.
5. Витягнути отвір
1. Протяжка і протяжка
Протягування отворів — високопродуктивний метод обробки, який виконується на протяжному верстаті спеціальною протяжкою.Існує два типи протяжної станини: горизонтальна протяжна станина та вертикальна протяжна станина, причому горизонтальна протяжна станина є найбільш поширеною.
Під час протягування протяжка здійснює лише низькошвидкісний лінійний рух (основний рух).Кількість зубів протяжки, що працюють одночасно, як правило, має бути не менше 3, інакше протяжка не буде працювати плавно, і на поверхні заготовки легко утворюватимуться кільцеві брижі.Щоб запобігти поломці протяжки через надмірне зусилля протягування, коли протяжка працює, кількість робочих зубців зазвичай не повинна перевищувати 6-8.
Існує три різні методи протягування, які описані нижче:
(1) Пошарове протягування Характеристикою цього методу протягування є те, що протяжка послідовно вирізає припуск на обробку заготовки шар за шаром.Для полегшення ламання стружки зуби фрези мають шліфовані канавки для відокремлення стружки.Протяжка, розроблена за методом пошарової протяжки, називається звичайною протяжкою.
(2) Блокове протягування. Цей метод протягування характеризується тим, що кожен шар металу на обробленій поверхні складається з групи зубів із видаленими в основному однаковими розмірами, але розташованими в шаховому порядку (зазвичай кожна група складається з 2-3 зубів).Кожен зуб зрізає лише частину шару металу.Протяжка, розроблена за методом блокової протяжки, називається круговою протяжкою.
(3) Комплексне протягування Цей метод зосереджує переваги багатошарового та сегментованого протягування.Шорстка зубчаста частина використовує сегментовану протяжку, а тонка частина зубів приймає шарову протяжку.Таким чином можна скоротити довжину протяжки, підвищити продуктивність і отримати кращу якість поверхні.Протяжка, розроблена за методом комплексної протяжки, називається комплексною протяжкою.
2. Характеристики процесу та сфера застосування протягування отворів
1) Протяжка — це інструмент із кількома лезами, який може послідовно завершувати чорнову, фінішну та фінішну обробку отвору за один хід протяжки з високою ефективністю виробництва.
2) Точність протяжки в основному залежить від точності протяжки.За нормальних умов точність протягування може досягати IT9~IT7, а шорсткість поверхні Ra може досягати 6,3~1,6 мкм.
3) При витягуванні отвору заготовка позиціонується самим обробленим отвором (провідна частина протяжки є позиціонуючим елементом заготовки), і забезпечити взаємну точність розташування отвору та інших поверхонь нелегко;Під час обробки деталей корпусу часто спочатку малюють отвори, а потім обробляють інші поверхні, використовуючи отвори як орієнтир позиціонування.
4) Протяжка може не тільки обробляти круглі отвори, але також формувати отвори та шлицеві отвори.
5) Протяжка - це інструмент фіксованого розміру, складної форми і високої ціни, який не підходить для обробки великих отворів.
Свердління отворів зазвичай використовується в масовому виробництві для обробки наскрізних отворів на деталях малого та середнього розміру діаметром Ф10~80 мм і глибиною отвору, що не перевищує 5 діаметрів отвору.
Час публікації: 26 вересня 2022 р