Musíš číst! Jaké jsou způsoby obrábění otvorů?

Ve srovnání s povrchovým obráběním vnějších kruhů jsou podmínky pro obrábění otvorů mnohem horší a obrábění otvorů je obtížnější než obrábění vnějších kruhů. To je proto, že:
1) Velikost nástroje používaného pro obrábění díry je omezena velikostí obráběné díry, což má za následek špatnou tuhost a snadnou deformaci v ohybu a vibrace;
2) Při použití řezných nástrojů s pevnou velikostí pro zpracování otvorů velikost otvoru často přímo závisí na odpovídající velikosti nástroje a výrobní chyba a opotřebení nástroje přímo ovlivní přesnost obrábění otvoru;
3) Při obrábění otvorů je oblast řezu uvnitř obrobku a podmínky pro odvod třísek a odvod tepla jsou špatné, což ztěžuje kontrolu přesnosti obrábění a kvality povrchu.
jeden
Vrtání a vystružování
(1) Vrtání
Vrtání je první proces obrábění otvorů na plných materiálech s průměrem vrtání obecně menším než 80 mm. Existují dva způsoby vrtání: jedním je otáčení vrtáku; Dalším typem je rotace obrobku. Chyby generované dvěma výše uvedenými metodami vrtání nejsou stejné. Při vrtacím způsobu otáčení vrtáku, kdy je řezná hrana asymetrická a vrták není dostatečně tuhý, bude středová osa zpracovávaného otvoru zkosená nebo nebude přímá, ale otvor zůstane v podstatě nezměněn; Při vrtacím způsobu otáčení obrobku naopak odchylka vrtáku způsobí změnu otvoru, přičemž středová osa otvoru zůstává rovná.
Mezi běžně používané vrtací nástroje patří: Fried Dough Twists vrták, středový vrták, hluboký vrták atd., z nichž nejběžněji používaný je Fried Dough Twists vrták, jehož průměr je Φ 0.{{1} } mm.
Kvůli konstrukčním omezením jsou ohybová tuhost i torzní tuhost vrtáku nízké, spolu se špatným vystředěním, což má za následek nízkou přesnost při zpracování vrtání, která obecně dosahuje pouze IT13 až IT11; Drsnost povrchu je také relativně vysoká, přičemž Ra se obecně pohybuje od 50 do 12,5 μM; Ale rychlost úběru kovu při vrtání je vysoká a účinnost řezání je vysoká. Vrtání se používá hlavně pro zpracování otvorů s nízkými požadavky na kvalitu, jako jsou otvory pro šrouby, spodní otvory se závitem, otvory pro olej atd. U otvorů, které vyžadují vysokou přesnost obrábění a kvalitu povrchu, by se jich mělo dosáhnout vystružováním, vystružováním, vyvrtáváním nebo broušením v následném obrábění.
(2) Rozšiřující otvory
Rozšíření otvoru je další zpracování otvoru, který již byl vyvrtán, odlit nebo vykován pomocí rozšiřovacího vrtáku, za účelem rozšíření otvoru a zlepšení kvality opracování otvoru. Rozšíření otvoru lze použít jako předzpracování před přesným obráběním nebo jako konečné opracování otvoru s nízkými požadavky. Výstružník je podobný vrtáku Fried Dough Twists, ale má více zubů a nemá křížovou hranu.
Ve srovnání s vrtáním má rozšíření otvoru následující vlastnosti:
1) Expanzní vrtání má velký počet zubů (3-8 zubů), dobré vedení a stabilní řezání;
2) Vystružovací vrták nemá vodorovné ostří a má dobré řezné podmínky;
3) Přídavek na obrábění je malý, drážka pro třísky může být mělčí, jádro vrtáku může být tlustší a tělo nástroje má lepší pevnost a tuhost. Přesnost obrábění roztahováním otvorů je obecně na úrovních IT11~IT10 a drsnost povrchu Ra je 12,5~6,3 μM. Rozšiřování otvorů se běžně používá ke zpracování otvorů o průměru menším než. Při vrtání otvorů s větším průměrem (D Větším nebo rovným 30 mm) je běžné předvrtat malým vrtákem (o průměru 0.5-0,7násobku otvoru) a poté použít výstružník odpovídající velikosti pro zvětšení otvoru. To může zlepšit kvalitu obrábění a efektivitu výroby otvoru.
Kromě schopnosti zpracovávat válcové otvory lze různé speciální tvarové vrtáky (také známé jako bodové lícovače) použít pro zpracování různých zapuštěných otvorů sedla a plochých čelních ploch. Přední konec zaměřovače je často vybaven vodícím sloupkem, který je veden obrobeným otvorem.

dva
Vystružování otvorů
Vystružování je jednou z metod přesného obrábění děr, která se hojně využívá ve výrobě. U menších otvorů je vystružování ekonomičtější a praktičtější metoda obrábění ve srovnání s broušením na vnitřním kruhu a přesným vyvrtáváním.
(1) Výstružník
Výstružníky se obecně dělí na dva typy: ruční výstružníky a strojní výstružníky. Rukojeť ručního výstružníku je rovná, s delší pracovní částí a lepším vodícím účinkem. Ruční výstružník má dvě struktury: integrální a nastavitelný vnější průměr. Existují dva typy strojních výstružníků: ty s rukojetí a ty s pouzdry. Výstružníky mohou zpracovávat nejen kruhové otvory, ale také kuželové výstružníky lze použít pro zpracování kuželových otvorů.
(2) Proces vystružování a jeho aplikace
Příspěvek na vystružování má významný vliv na kvalitu vystružování. Pokud je přídavek příliš velký, zatížení výstružníku bude vysoké a řezná hrana se rychle otupí, což znesnadní dosažení hladkého povrchu obrábění a zajistí rozměrové tolerance; Okraj je příliš malý na to, aby se odstranily stopy po noži zanechané předchozím procesem, což samozřejmě nemá žádný vliv na zlepšení kvality opracování otvorů. Obecná přídavek hrubého závěsu se bere jako {{0}}.35-0.15 mm a přídavek jemného závěsu se bere jako 0.15-0.05 mm.
Aby se zabránilo tvorbě usazenin třísky, vystružování se obvykle provádí při nižší řezné rychlosti (při použití výstružníků z rychlořezné oceli pro zpracování oceli a litiny, v<8m/min). The value of feed rate is related to the aperture being processed. The larger the aperture, the larger the feed rate value. When high-speed steel reamers process steel and cast iron, the feed rate is usually set to 0.3-1mm/r.
Při vystružování je nutné použít vhodnou řeznou kapalinu pro chlazení, mazání a čištění, aby se zabránilo tvorbě usazenin třísek a včasnému odstranění třísek. Ve srovnání s broušením a vyvrtáváním má vystružování vyšší produktivitu a je snazší zajistit přesnost otvoru; Vystružování však nemůže opravit polohovou chybu osy díry a přesnost polohy díry by měla být zajištěna předchozím procesem. Vystružování otvorů není vhodné pro zpracování stupňovitých otvorů a slepých otvorů.
Přesnost velikosti otvoru pro závěs je obecně IT9 až IT7 a drsnost povrchu Ra je obecně 3,2 až 0,8 μM. U otvorů se střední velikostí a požadavky na vysokou přesnost (jako jsou otvory na úrovni přesnosti IT7) vrtání proces roztahování závěsu je typickým schématem obrábění běžně používaným ve výrobě.
tři
Vrtné díry
Vyvrtávání je metoda obrábění, která využívá řezné nástroje ke zvětšení prefabrikovaných otvorů. Vyvrtávací práce lze provádět jak na vyvrtávačce, tak na soustruhu.
(1) Metoda vyvrtávání
Existují tři různé způsoby zpracování vrtaných otvorů.
1) K tomuto způsobu vyvrtávání většinou patří rotace obrobku a posuvný pohyb nástroje ve vyvrtávacích otvorech na soustruhu. Charakteristiky procesu jsou: osa opracovaného otvoru je v souladu s osou otáčení obrobku, kulatost otvoru závisí hlavně na přesnosti otáčení vřetena obráběcího stroje a chyba axiálního geometrického tvaru otvoru závisí hlavně na polohová přesnost směru posuvu nástroje vzhledem k ose otáčení obrobku. Tato metoda vyvrtávání je vhodná pro obrábění otvorů s požadavky na souosost na vnějším povrchu.
2) Nástroj se otáčí a obrobek se pohybuje v posuvu. Vřeteno vyvrtávačky pohání vyvrtávací nástroj, aby se otáčel, a pracovní stůl pohání obrobek, aby se pohyboval v posuvu.
3) Pomocí této metody vyvrtávání se nástroj otáčí a provádí posuv. Mění se převislá délka vyvrtávací tyče a mění se i silová deformace vyvrtávací tyče. Otvor v blízkosti vřetenové skříně je větší, zatímco otvor daleko od vřetenové skříně je menší a tvoří zkosený otvor. Kromě toho, jak se zvětšuje převislá délka vyvrtávací tyče, zvyšuje se také ohybová deformace vřetena způsobená jeho vlastní hmotností a osa obráběného otvoru způsobí odpovídající ohyb. Tento způsob vyvrtávání je vhodný pouze pro zpracování kratších otvorů.
(2) Diamantové vyvrtávání
Ve srovnání s obecným vyvrtáváním jsou vlastnosti diamantového vyvrtávání malé množství zpětného řezu, malý posuv, vysoká řezná rychlost a může dosáhnout vysoké přesnosti obrábění (IT{0}}IT6) a velmi hladkého povrchu (Ra je 0.4-0.05) μ m) . Diamantové vyvrtávání bylo původně zpracováno diamantovými vyvrtávacími frézami, ale nyní je obecně zpracováváno řeznými nástroji z tvrdé slitiny, CBN a umělého diamantu. Používá se hlavně pro zpracování obrobků z neželezných kovů, lze jej také použít pro zpracování litinových a ocelových dílů.
Běžně používané řezné parametry pro diamantové vyvrtávání jsou:
Předvrtání velikosti zadního řezu je 0.2-0,6 mm,
Konečné vyvrtání je 0.1 mm;
Rychlost posuvu je {{0}},01~0,14 mm/r;
Řezná rychlost pro zpracování litiny je 100-250 m/min,
Při zpracování oceli je to 150-300 m/min,
Při zpracování neželezných kovů je rychlost 300-2000m/min.
Aby bylo zajištěno, že diamantovým vyvrtáváním lze dosáhnout vysoké přesnosti obrábění a kvality povrchu, musí mít použitý obráběcí stroj (diamantový vyvrtávací stroj) vysokou geometrickou přesnost a tuhost. Podpěra vřetena obráběcího stroje běžně používá přesná kuličková ložiska s kosoúhlým stykem nebo hydrostatická kluzná ložiska a vysokorychlostní rotující části musí být přesně vyváženy; Kromě toho musí být pohyb podávacího mechanismu velmi plynulý, aby bylo zajištěno, že pracovní stůl může provádět plynulý nízkorychlostní podávací pohyb.
Diamantové vyvrtávání má dobrou kvalitu obrábění a vysokou efektivitu výroby a je široce používáno při konečném obrábění přesných otvorů ve velkovýrobě, jako jsou otvory pro válce motoru, otvory pro pístní čepy a otvory pro vřetena na vřetenových skříních obráběcích strojů. Je však třeba poznamenat, že při použití diamantového vyvrtávání pro zpracování výrobků z černého kovu lze použít pouze vyvrtávací frézy vyrobené z tvrdé slitiny a CBN a vyvrtávací frézy vyrobené z diamantu nelze použít, protože afinita mezi atomy uhlíku ve skupině diamantu a železa prvků je vysoká a životnost nástroje je nízká.
(3) Vyvrtávací fréza
Vyvrtávací frézy lze rozdělit na jednobřité vyvrtávací frézy a dvoubřité vyvrtávací frézy.
(4) Charakteristiky procesu a rozsah použití vrtání
Ve srovnání s procesem vrtání roztahovacího závěsu není velikost otvoru vyvrtávacího otvoru omezena velikostí nástroje a vyvrtávací otvor má silnou schopnost opravy chyb. Může opravit chybu odchylky původní osy otvoru prostřednictvím více průchodů nástrojem a může udržovat vysokou přesnost polohy mezi vyvrtávaným otvorem a polohovacím povrchem.
Ve srovnání s vnějším kruhem soustruhu kvůli špatné tuhosti a velké deformaci systému nástrojových lišt nejsou podmínky pro odvod tepla a odvod třísek dobré a tepelná deformace obrobku a nástroje je poměrně velká. Kvalita obrábění a efektivita výroby vyvrtaného otvoru nejsou tak vysoké jako u vnějšího kruhu soustruhu.
Na základě výše uvedené analýzy lze dojít k závěru, že vyvrtávání má široký rozsah zpracování a může zpracovávat otvory různých velikostí a úrovní přesnosti. Pro otvory a systémy otvorů s většími otvory a vyššími požadavky na velikost a přesnost polohy je vyvrtávání téměř jedinou metodou zpracování. Přesnost obrábění děr se pohybuje mezi úrovněmi IT9 a IT7. Vyvrtávání lze provádět na vyvrtávačkách, soustruzích, frézkách a dalších obráběcích strojích s výhodami flexibility a flexibility a je široce používáno ve výrobě. V hromadné výrobě se vyvrtávací nástroje často používají ke zlepšení účinnosti vyvrtávání.

čtyři
Honování
(1) Princip honování a honovací hlava
Honování je způsob leštění otvorů pomocí honovací hlavy s brusným páskem (olejovým kamenem). Během honování zůstává obrobek nehybný a honovací hlava je poháněna vřetenem obráběcího stroje, aby se otáčela a vykonávala vratný lineární pohyb. Při honovacím obrábění působí brusný pás na povrch obrobku určitým tlakem, přičemž odřezává extrémně tenkou vrstvu materiálu z povrchu obrobku a jeho řeznou dráhou je vzor křížové sítě. Aby se zajistilo, že se trajektorie pohybu abrazivních částic pískové tyče nebude opakovat, počet otáček rotačního pohybu honovací hlavy za minutu by měl odpovídat počtu vratných zdvihů honovací hlavy za minutu.
Obraz příčného úhlu trajektorie honování souvisí s obrazem vratné rychlosti a obrazem obvodové rychlosti honovací hlavy. Velikost úhlu obrazu ovlivňuje kvalitu obrábění a efektivitu honování. Obecně se obraz bere jako stupeň pro hrubé honování a stupeň pro jemné honování. Aby se usnadnil odvod rozbitých brusných částic a třísek, snížila se teplota řezu a zlepšila kvalita obrábění, mělo by se při honování používat dostatečné množství řezné kapaliny.
Aby bylo zajištěno rovnoměrné opracování stěn otvoru, musí dráha pískové tyče na obou koncích otvoru přesáhnout určitou vzdálenost. Pro zajištění rovnoměrného přídavku na honování a snížení vlivu chyby otáčení vřetena na přesnost obrábění se většinou používají plovoucí spojení mezi honovací hlavou a vřetenem obráběcího stroje.
Existují různé konstrukční formy pro nastavení radiálního roztahování a smršťování brusného pásu honovací hlavy, včetně ručního, pneumatického a hydraulického.
(2) Charakteristiky procesu a rozsah použití honování
1) Honováním lze dosáhnout vysoké rozměrové a tvarové přesnosti s přesností obrábění v rozsahu od IT7 do IT6. Chyby kruhovitosti a válcovitosti díry mohou být řízeny v určitém rozsahu, ale honování nemůže zlepšit přesnost polohy zpracované díry.
2) Honováním lze dosáhnout vysoké kvality povrchu s drsností povrchu Ra 0.2~0.25 μm. Hloubka vrstvy metamorfního defektu na povrchu kovu je extrémně malá, v rozmezí od 2,5 do 25 μM.
3) Ve srovnání s rychlostí broušení, ačkoli obvodová rychlost honovací hlavy není vysoká (VC=16-60m/min), vzhledem k velké kontaktní ploše mezi pásem písku a obrobkem je rychlost vratného pohybu relativně vysoké (VA=8-20m/min), takže honování má stále vyšší produktivitu.
Honování je široce používáno ve velkovýrobě pro obrábění přesných otvorů v otvorech válců motoru a různých hydraulických zařízení. Rozsah otvorů je obecně nebo větší a lze obrábět hluboké otvory s poměrem délky k průměru větším než 10. Honování však není vhodné pro obrábění otvorů na obrobcích z neželezných kovů s vysokou plasticitou, ani pro obrábění otvorů s drážkami pro pero, drážkovaných otvorů atd.
Pět
Vytahování otvorů
(1) Protahování a protahování
Protahování otvorů je vysoce produktivní metoda přesného obrábění, která se provádí pomocí speciálně navrženého protahovače na protahovacím stroji. Existují dva typy protahovaček: horizontální a vertikální, přičemž horizontální protahovačky jsou nejběžnější.
Při protahování vykonává řezný nástroj pouze lineární pohyb nízkou rychlostí (hlavní pohyb). Počet zubů, na kterých by měl řezný nástroj současně pracovat, by obecně neměl být menší než 3, jinak řezný nástroj nebude pracovat hladce a může na povrchu obrobku vytvářet kruhové zvlnění. Aby se zabránilo nadměrné řezné síle, která by mohla způsobit zlomení protahovače, neměl by počet zubů pracovního nástroje obecně během protahování překročit 6-8.
Pro protahování existují tři různé způsoby řezání, které jsou popsány následovně:
1) Charakteristické pro vrstvené protahování je, že protahovač postupně odřezává přídavek na obrábění obrobku vrstvu po vrstvě. Aby se usnadnilo lámání třísek, jsou na zubech frézy do sebe zapadající drážky pro oddělování třísek. Protahovač navržený podle metody vrstveného řezání se nazývá běžný protahovač.
2) Charakteristikou blokového soustružení je, že každá vrstva kovu na obrobeném povrchu je odříznuta sadou zubů (obvykle složených z 2-3 zubů v každé skupině), které jsou v zásadě stejné velikosti, ale vzájemně propojené. . Každá čepel odstraňuje pouze část vrstvy kovu. Protahovač navržený podle metody blokového řezání se nazývá protahovač pro řezání kol.
3) Komplexní metoda protahování spojuje výhody vrstveného a blokového protahování. Hrubá řezná část využívá blokové protahování, zatímco jemně řezná část využívá vrstvené protahování. To může nejen zkrátit délku protahování, zlepšit produktivitu, ale také dosáhnout lepší kvality povrchu. Protahovač navržený podle komplexní metody řezání se nazývá komplexní protahovač.
(2) Charakteristiky procesu a rozsah použití protahovacích otvorů
1) Protahovač je vícebřitý nástroj, který může postupně dokončit hrubé obrábění, přesné obrábění a dokončování otvorů jedním řezným zdvihem, což má za následek vysokou efektivitu výroby.
2) Přesnost vytažení díry závisí především na přesnosti protahování. Za normálních podmínek může přesnost tažení otvoru dosáhnout IT9~IT7 a drsnost povrchu Ra může dosáhnout 6,3~1,6 μM.
3) Při vytahování otvorů je obrobek polohován samotným opracovávaným otvorem (náběžná část řezného nástroje je polohovací součástí obrobku) a je obtížné zajistit přesnost vzájemné polohy mezi otvorem a ostatními plochami. při vytahování otvorů; Pro obrábění rotačních součástí s požadavky na souosost na vnitřních a vnějších plochách je často nutné nejprve vytáhnout otvory a poté použít otvory jako referenční polohu pro obrábění dalších ploch.
4) Protahovače mohou nejen zpracovávat kruhové otvory, ale také vytvářet otvory a drážkované otvory.
5) Protahovače jsou řezné nástroje pevné velikosti se složitými tvary a drahými cenami, které nejsou vhodné pro obrábění velkých otvorů.
Tažné otvory se běžně používají v hromadné výrobě ke zpracování otvorů o velikosti Ф Průchozí otvory na malých a středně velkých součástech o průměru 10-80 mm a hloubce otvoru nepřesahující 5násobek otvoru.