Jak se vypořádat s častými vibracemi při vyvrtávání hlubokých dutin a zvyšujícím se počtem vyřazených obrobků?

Vrtání hlubokých děr bylo vždy obtížným problémem při mechanickém zpracování a zpracování forem. Předtím se spolužák setkal s 48 na pryžové trubkové formě × 215 mm hluboké zpracování otvoru, doufám, že zapíšu jámy, které přešel, a poskytnu vám pomoc a reference.
1, Analýza výkresu součásti a plánování procesu
Analýza výkresu součásti
Část formy na pryžovou hadici znázorněná na obrázku 1 má 4 průměry 48 × Je třeba obrobit otvor o hloubce 215 mm. Vnější rozměry 420 × dvě stě sedmdesát × 250 mm, se 4 drážkami na horní, spodní, levé a pravé straně. Plocha otvoru má stupně a na obou stranách jsou nakloněné roviny jako lícovací plocha řady.

Obrázek 1 Součásti formy na pryžové trubky
Rozměry dílu jsou uvedeny na obrázku. Procesním požadavkem pro tuto část je, že zúžení otvoru nesmí překročit {{0}},1 mm a hodnota drsnosti povrchu je Ra3,2 μm. Tolerance rozměru rozteče otvorů nesmí překročit 0.03 mm a kolmost je 0,03 mm. Výrobkem této formy je skleněná hadice s tloušťkou stěny pouhých 0,8 mm. Zákazník požaduje, aby tloušťka přesahující 0,8 mm nebyla přijímána. Dá se říci, že čím tenčí, tím lepší, aby se ušetřily náklady.
V té době jsem si v tak těžké části opravdu nevěřil. Přestože naše jednotka byla zodpovědná pouze za zpracování hlubokých dutinových vrtů, mohli na zpracování spolupracovat i další zákazníci. Po několika pokusech byl vyvinut jednoduchý a rozumný plán zpracování.
Plánování procesu
Jednoduchá sekvence obrábění před vyvrtáváním dílů
Po vrácení hotového materiálu frézka nejprve zpracuje polohy drážek na obou stranách, jak je znázorněno na obrázku 1, kde B a E jsou nejprve zdrsněny a poté zjemněny, dokud se nedosáhne počtu.
Stupeň na přední straně obrábění je hrubý, s okrajem 0,5 mm na jedné straně, jak je znázorněno na obrázku 1 v bodech A a F.
Stupeň na spodním povrchu obrábění by měl být zdrsněn s okrajem 0,5 mm na jedné straně, jak je znázorněno na pozicích C a D.
Poté znovu nainstalujte kalibrační stůl svěrek, vycentrujte jej na všech čtyřech stranách, vyvrtejte střed pro umístění a použijte vrtáky o průměru 10 mm, 24 mm a 35 mm pro jeho postupné zpracování. Nakonec jej provrtejte a zdrsněte vrtákem o průměru 44 mm.
Po dokončení obruste povrch a dno velké vodní brusky, jak je znázorněno na obrázku 2, a zajistěte rovnoběžnost 0,03 mm.
Jak je znázorněno na obrázku 1, přídavek na přesné obrábění 0,3 mm je vyhrazen pro broušení stran B a E.
Referenční upínání a polohování dílů
Obrobek je přímo upnut na CNC pracovním stole se čtyřmi pevně připevněnými patkami formy a kalibrovanými s chybou kontrolovanou v rozmezí 0,03 mm.
2, CNC obrábění dílů
Analýza výkresu součásti
Vlastní vyvrtávací nástroj: Nejprve vyrobte držák vyvrtávacího nástroje, jak je znázorněno na obrázku 3, vyrobený z materiálu 837H. Nejprve jej zdrsněte, ponechte okraj 0,5 mm, tepelně ošetřete a poté použijte ke zpracování externí válcovou brusku se zaměřením na zajištění souososti. Kupte si standardní díly pro malé držáky nožů s břitovými vložkami 10 × 10 mm, snadno vyměnitelné ostří, zajišťující velikost.
Úhel sklonu vestavěného držáku malého nože je 20 stupně a je zpracován drátovým řezáním s mírně těsným uložením. Vyvrtejte otvory do držáku vyvrtávacího nástroje pomocí šestihranných šroubů M6mm a zajistěte malý držák nástroje šestihrannými šrouby. Standardní držák malého nože je vybaven čepelemi z tvrdé slitiny s hlavním úhlem odchylky 30 stupňů a úhlem hřbetu 15 stupňů na povrchu zadní čepele. Špička čepele má úhel R0,3~R0,4mm a kontaktní plocha je co nejvíce minimalizována, aby se zabránilo vibracím.

Obrázek 2 Diagram velikosti dílu
Stanovení plánu zpracování
Plán zpracování děr 1
Použití rychlého řezání drátem je nejpřímější a nejjednodušší metodou, bez nutnosti hrubého řezání. Vzhledem k příliš hluboké velikosti, která je 215 mm, je však obtížné vyřešit problém chlazení a proplachování během zpracování a je snadné přerušit drát, což má za následek hodnoty drsnosti povrchu, které nesplňují požadavky.
Plán zpracování děr 2
Při použití pomalého řezání drátu je díky hloubce otvoru snadné drát přerušit, ale náklady na zpracování každého otvoru jsou asi 1945 juanů a celkové náklady na řezání drátu pro formu jsou téměř 7700 juanů, daleko přesahující kalkulaci nákladů zákazníka.
Plán zpracování děr 3
CNC externí frézovací zpracování, pomocí podlouhlého řezače k ​​nakládání kulatých nebo diamantových slitinových řezných částic, zpracování hlubokého vrstvení. Díky velké kontaktní ploše je zvuk během obrábění při každém posuvu a odsunutí velmi hlasitý a drsný, což má za následek špatnou drsnost povrchu a rozměrovou přesnost. Uprostřed se také občas objevují obrácené drážky a hrubost nelze ovládat, zdaleka neodpovídající standardu.
Plán zpracování děr 4
CNC vyvrtávací obrábění se provádí na modelu 850B, který je vhodný pro běžné obráběcí stroje. Výška osy Z tohoto modelu je 500 mm, což může splnit požadavky na obrábění držáku vyvrtávacího nástroje 230 a hloubku otvoru pro obrobek 250 mm. Doba obrábění každého otvoru je pouze 2 hodiny, s vysokou přesností obrábění. Hodnota drsnosti povrchu a rozměrová přesnost splňují požadavky výkresu. Porovnáním nákladů, přesnosti obrábění a obtížnosti obrábění je vybráno schéma obrábění otvoru podle schématu 4.
CNC vyvrtávací proces
Vyrovnání svorek
Na obráběcím stroji utáhněte čtyři rohy obrobku a vyrovnejte rovnoběžnou polohu a vodorovnost obrobku. Pokud přesahuje {{0}},03 mm, přebruste horní a spodní část obrobku, jinak je obtížné zajistit svislost otvoru. Tolerance kalibračního stolu by měla být řízena v rozmezí 0,02 mm, se 4 plochami rozdělenými na středy. Druhá schůdková plocha by měla být použita jako nulová plocha pro obrábění osy Z a měl by zde být co největší prostor pro zvedání nástroje.
Držák na vyvrtávací nástroje
Při prvním hrubém obrábění použijte měřicí kartu, abyste změřili velikost vyvrtávacího kotouče vyšší než je velký držák nástroje. Rezerva asi {{0}}},5 mm na jedné straně pro hrubovací obrábění pro usnadnění polopřesného obrábění. Hlavní úhel vychýlení vyvrtávací čepele je 30 stupně, úhel hřbetu zadní plochy čepele je 15 stupňů a zaoblený roh špičky čepele je R0,3~R0,4mm. Snažte se co nejvíce snížit kontaktní plochu a napětí, aby vibrace nezpůsobily inverzi. Povrch hrotu vyvrtávacího nástroje na obrobku je nulový.
Nudný program
Formát instrukce G76X_ Y_ Z_ R_ Q_ P_ F_;, G76 je přesný vyvrtávací instrukce, se souřadnicemi X/Y/Z děr. P představuje pauzu na dně díry a Q představuje pauzu odsazení po obrobení nástroje. Při zvedání nástroje je důležité zabránit poškrábání obráběné strany.
Nastavení parametrů hrubého obrábění
Rychlost S je 120 ot./min., posuv F je 80 mm/min, řezné množství je 1,0 mm a řezný olej je chladicí kapalina. Tekutost oleje musí být dobrá a chlazení je na místě.
Nastavení parametrů polopřesného obrábění
Po dokončení hrubého opracování proveďte počítání karet a kontrolu. Velikost hlubokého vnitřního otvoru lze měřit pomocí měřidla vnitřního otvoru, které má obvykle určitý stupeň zúžení. Rychlost S je 110 ot./min., posuv F je 70 mm/min a velikost řezu je 0,6 mm. Řezný olej je chladicí kapalina a tekutost oleje musí být dobrá. Chlazení na místě pro zajištění drsnosti přesného obrábění.
Nastavení parametrů přesného obrábění
Každý otvor zpracujte novým ostřím s rychlostí S 100 otáček za minutu a rychlostí 60 mm za minutu. Změřte polohu čepele pomocí mikrometru a zajistěte malý držák nástroje pro zpracování. Zkuste nejprve vrtat, protože na horním povrchu obrobku je 15mm krok, dokud velikost nesplňuje požadavky výkresu.
3, Programování

Vysvětlení: Hrubé obrábění, střední obrábění a přesné obrábění potřebují pouze změnit hodnoty F a S v obsahu programu.
Tento plán zpracování prošel několika vylepšeními na místě, počínaje plánem zpracování tvarovým frézováním. Během procesu musí být nástroj několikrát zvednut, aby se nahradily řezné částice. Doba zpracování každého otvoru je asi 4 hodiny a hodnota drsnosti zpracovaného otvoru je pro zákazníky velmi bolestivá. Výsledkem je, že stroji trvá den, než ušetří leštění otvoru formy ve druhém procesu, a kulatost leštěného kruhového otvoru je stále bez výhrad.

Obrázek 3 Držák vyvrtávacího nástroje
Použití vyvrtávacího obrábění zahrnuje především nastavení dvou parametrů posuvu a rychlosti. Normální výpočet rychlosti posuvu je Vc=π DN/1000. Po vícenásobném zpracování na místě a neustálém zlepšování je konečné shrnutí, že rychlost přesného obrábění S je 100 ot./min a posuv F je 60 mm/min. Přestože jsou výsledky jednoduché a vyžadují velké úsilí, došlo k závěru, že středně/polopřesné obrábění a přesné obrábění lze dokončit jednou a celková doba zpracování pro každou díru je do 2 hodin. Hodnoty válcovitosti a drsnosti všechny splňují standardy, zkrácení doby sekundárního zpracování zákazníka, skutečné zlepšení efektivity výroby a získání pochvaly od zákazníka.
Ačkoli je tento konečný plán obrábění vyvrtávání jednoduchý, proces ve skutečnosti není snadný. Bez jakýchkoli detailů může být účinek obrábění jiný. Největším problémem při vyvrtávání hlubokých děr je obava z vibrací během procesu obrábění, které mohou způsobit nadměrnou sílu a způsobit zpětné vyboulení a obrobek bude sešrotován. Proto doufáme, že pokud jde o výběr čepele, preventivní opatření a další nastavení parametrů zpracování, poskytneme některá referenční a preventivní opatření.