Perfurar, puxar, escarear, mandrilar... O que significam? A seguir, você aprenderá a entender facilmente a diferença entre esses conceitos. Em comparação com a usinagem do círculo externo, as condições de usinagem do furo são muito piores e é mais difícil processar o furo do que o círculo externo. Isto é porque:
1. O tamanho da ferramenta usada para o processamento do furo é limitado pelo tamanho do furo a ser processado e a rigidez é baixa, o que é propenso a deformação por flexão e vibração;
2. Ao usinar um furo com uma ferramenta de tamanho fixo, o tamanho do processamento do furo geralmente depende diretamente do tamanho correspondente da ferramenta, e o erro de fabricação e o desgaste da ferramenta afetarão diretamente a precisão da usinagem do furo;
3. Ao usinar furos, a área de corte está dentro da peça de trabalho, as condições de remoção de cavacos e dissipação de calor são ruins e a precisão da usinagem e a qualidade da superfície não são fáceis de controlar.
1. Perfuração e alargamento
1. Perfuração
A furação é o primeiro processo de usinagem de furos em materiais sólidos, e o diâmetro da furação é geralmente inferior a 80 mm. Existem dois métodos de perfuração: um é a rotação da broca; o outro é a rotação da peça de trabalho. Os erros produzidos pelos dois métodos de perfuração acima são diferentes. No método de perfuração com a broca rotativa, quando a broca é desviada devido à assimetria da aresta de corte e à falta de rigidez da broca, a linha central do furo processado será desviada ou não é reta, mas o diâmetro do furo é basicamente inalterado; em contraste, no método de perfuração de rotação da peça de trabalho, o desvio da broca fará com que o diâmetro do furo mude, mas a linha central do furo ainda é reta.
As ferramentas de perfuração comumente usadas incluem: broca helicoidal, broca central, broca de furo profundo, etc. Entre elas, a broca helicoidal é a mais comumente usada e sua especificação de diâmetro é Φ0.1-80mm.
Devido a restrições estruturais, a rigidez à flexão e a rigidez torcional da broca são baixas, juntamente com a centralização ruim, a precisão da perfuração é baixa, geralmente apenas até IT13~IT11; a rugosidade da superfície também é relativamente grande, Ra é geralmente 50 ~ 12,5 μm; mas a taxa de remoção de metal da perfuração é grande e a eficiência de corte é alta. A furação é usada principalmente para processar furos com requisitos de baixa qualidade, como furos de parafuso, furos de fundo roscado, furos de óleo, etc. processamento posterior.
2. Alargamento
O alargamento é o uso de brocas de alargamento para processar ainda mais os furos perfurados, fundidos ou forjados para aumentar o diâmetro e melhorar a qualidade de processamento dos furos. O alargamento pode ser usado como pré-processamento antes do acabamento dos furos ou como usinagem final de furos pouco exigentes. A broca de alargamento é semelhante à broca helicoidal, mas tem mais dentes e nenhuma borda de cinzel.
Comparado com a perfuração, o alargamento tem as seguintes características: (1) A broca de alargamento tem um grande número de dentes (3~8 dentes), boa orientação e corte relativamente estável; (2) A broca fresadora não tem aresta de cinzel e as condições de corte são boas; (3) A margem de usinagem é pequena, o bolsão de cavacos pode ser mais raso, o núcleo da broca pode ser mais espesso e a resistência e rigidez do corpo da fresa são melhores. A precisão do alargamento do furo é geralmente IT11~IT10, e a rugosidade da superfície Ra é de 12,5~6,3μm. Freqüentemente, o alargamento é usado para processar furos com diâmetros menores que . Ao perfurar um furo com um diâmetro maior (D maior ou igual a 30mm), geralmente é usado para pré-perfurar o furo com uma broca pequena (0,5 ~ 0,7 vezes o diâmetro do furo) , e então escareie o furo com uma broca de alargamento de tamanho correspondente, o que pode melhorar a precisão do furo. Qualidade de processamento e eficiência de produção.
Além de processar furos cilíndricos, o alargamento também pode usar várias brocas de alargamento de formato especial (também conhecidas como brocas escareadoras) para processar vários furos de assento escareados e superfícies de extremidade plana escareadas. A extremidade frontal do escareador geralmente possui uma coluna guia, que é guiada pelo orifício usinado.
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2. Alargamento
O alargamento é um dos métodos de acabamento de furos e é amplamente utilizado na produção. Para furos menores, o alargamento é um método de processamento mais econômico e prático do que a retificação interna e o mandrilamento fino.
1. Alargador
Os alargadores são geralmente divididos em dois tipos: alargadores manuais e alargadores mecânicos. A alça do alargador manual é reta, a parte de trabalho é mais longa e o efeito de orientação é melhor. O alargador manual possui duas estruturas: tipo integral e diâmetro externo ajustável. Existem dois tipos de alargadores de máquina: punho e manga. O alargador pode não apenas processar furos circulares, mas também alargadores cônicos podem ser usados para processar furos cônicos.
2. Processo de alargamento e sua aplicação
A tolerância de alargamento tem uma grande influência na qualidade do furo de alargamento. Se a tolerância for muito grande, a carga no alargador será pesada, a aresta de corte ficará embotada rapidamente, é difícil obter uma superfície usinada lisa e a tolerância dimensional não é fácil de garantir; Se as marcas da faca deixadas pelo processo anterior não puderem ser removidas, naturalmente não haverá efeito na melhoria da qualidade do processamento do furo. Geralmente, a tolerância para alargamento grosso é {{0}}.35~0.15mm, e para alargamento fino é de 01,5~0,05mm.
Para evitar arestas postiças, o alargamento geralmente é processado a uma velocidade de corte mais baixa (v<8m/min when high-speed steel reamers process steel and cast iron). The value of the feed rate is related to the diameter of the processed aperture. The larger the aperture, the greater the value of the feed rate. When the high-speed steel reamer processes steel and cast iron, the feed rate is usually taken as 0.3~1mm/r.
Ao alargar, deve-se resfriar, lubrificar e limpar com fluido de corte adequado para evitar arestas postiças e remover os cavacos a tempo. Comparado com retificação e mandrilamento, o alargamento tem alta produtividade e é fácil de garantir a precisão do furo; no entanto, o alargamento não pode corrigir o erro de posição do eixo do furo, e a precisão da posição do furo deve ser garantida pelo processo anterior. O alargamento não é adequado para o processamento de furos escalonados e furos cegos.
A precisão dimensional do furo de alargamento é geralmente IT9~IT7, e a rugosidade da superfície Ra é geralmente 3,2~0,8 μm. Para furos com requisitos de tamanho médio e alta precisão (como furos de precisão IT7), o processo de perfuração-expansão-alargamento é um esquema de processamento típico comumente usado na produção.
3. Chato
O mandrilamento é um método de processamento que usa uma ferramenta de corte para ampliar um furo pré-fabricado. O trabalho de mandrilamento pode ser executado em uma mandriladora ou em um torno.
1. Método chato
Existem três métodos diferentes de usinagem para mandrilamento.
1) A peça de trabalho gira e a ferramenta faz um movimento de avanço. A maior parte do mandrilamento no torno pertence a esse método de mandrilamento. As características do processo são: a linha do eixo do furo após a usinagem é consistente com o eixo de rotação da peça de trabalho, o arredondamento do furo depende principalmente da precisão de rotação do fuso da máquina-ferramenta e o erro da forma geométrica axial do O furo depende principalmente da direção de avanço da ferramenta em relação ao eixo de rotação da precisão da posição da peça. Este método de mandrilamento é adequado para o processamento de furos que possuem requisitos de coaxialidade com a superfície circular externa.
2) A ferramenta gira e a peça se move em avanço. O fuso da mandriladora aciona a ferramenta de mandrilar para girar e a mesa de trabalho aciona a peça de trabalho em avanço.
3) Quando a ferramenta gira e avança, o método de mandrilamento adota este método de mandrilamento. O comprimento da saliência da barra de mandrilar muda e a deformação da força da barra de mandrilar também muda. O orifício próximo ao cabeçote é grande e o orifício distante do cabeçote O diâmetro do poro é pequeno, formando um orifício cônico. Além disso, à medida que o comprimento da saliência da barra de mandrilar aumenta, a deformação de flexão do fuso devido ao seu próprio peso também aumenta, e o eixo do furo processado se dobra de acordo. Este método de mandrilamento é adequado apenas para o processamento de furos mais curtos.
2. Mandrilamento de diamante
Comparado com o mandrilamento comum, o mandrilamento com diamante é caracterizado por uma pequena quantidade de corte reverso, pequena taxa de avanço e alta velocidade de corte. Pode obter alta precisão de usinagem (IT7~IT6) e superfície muito lisa (Ra é 0.4~ 0.05 μm). O mandrilamento de diamante foi originalmente processado com ferramentas de mandrilamento de diamante, mas agora é geralmente processado com ferramentas de metal duro, CBN e diamante artificial. É usado principalmente para processar peças de metal não ferroso e também pode ser usado para processar peças de ferro fundido e aço.
A quantidade de corte comumente usada para mandrilamento com diamante é: a quantidade de corte reverso para pré-mandrilamento é 0.2~0.6mm, o mandrilamento final é 0.1mm; taxa de alimentação é 0.01~0,14mm/r; a velocidade de corte é de 100~250m/min ao usinar ferro fundido, 150~300m/min para aço, 300~2000m/min para processamento de metais não ferrosos.
A fim de garantir que o mandrilamento de diamante possa alcançar alta precisão de usinagem e qualidade de superfície, a máquina-ferramenta (máquina de mandrilamento de diamante) usada deve ter alta precisão geométrica e rigidez. Rolamentos de esferas de contato angular de precisão ou rolamentos deslizantes hidrostáticos são comumente usados para suportes de fuso de máquinas-ferramenta e peças rotativas de alta velocidade. Deve ser balanceado com precisão; além disso, o movimento do mecanismo de alimentação deve ser muito estável para garantir que a mesa possa executar um movimento de alimentação suave e de baixa velocidade.
O mandrilamento de diamante tem boa qualidade de processamento e alta eficiência de produção. É amplamente utilizado no processamento final de furos de precisão na produção em massa, como furos de cilindro de motor, furos de pino de pistão e furos de fuso em caixas de fuso de máquinas-ferramenta. No entanto, deve-se notar que, ao usar mandrilamento de diamante para processar produtos de metal ferroso, apenas ferramentas de mandrilamento feitas de metal duro e CBN podem ser usadas, e ferramentas de mandrilamento feitas de diamante não podem ser usadas, porque os átomos de carbono no diamante têm uma forte afinidade com elementos do grupo do ferro. , A vida útil da ferramenta é baixa.
3. Ferramenta de perfuração
As ferramentas de mandrilamento podem ser divididas em ferramentas de mandrilamento de aresta única e ferramentas de mandrilamento de aresta dupla.
4. Características tecnológicas e faixa de aplicação do mandrilamento
Comparado com o processo de perfuração-expansão-alargamento, o tamanho do furo não é limitado pelo tamanho da ferramenta, e o furo tem uma forte capacidade de correção de erros, que pode corrigir o erro de desvio do eixo do furo original através de várias passagens e pode fazer o O furo furado e a superfície de posicionamento mantêm alta precisão posicional.
Em comparação com o círculo externo de torneamento, a qualidade da usinagem e a eficiência de produção do mandrilamento não são tão altas quanto as do torneamento do círculo externo devido à baixa rigidez do sistema de barra de ferramentas, grande deformação, baixa dissipação de calor e condições de remoção de cavacos e condições relativamente grande deformação térmica da peça de trabalho e da ferramenta. .
A partir da análise acima, pode-se ver que a faixa de usinagem do mandrilamento é ampla e furos de diferentes tamanhos e diferentes níveis de precisão podem ser processados. Para furos e sistemas de furos com grandes diâmetros e altos requisitos de tamanho e precisão de posição, o mandrilamento é quase o único método de processamento. método. A precisão de usinagem do mandrilamento é IT9~IT7. O mandrilamento pode ser realizado em máquinas-ferramentas, como mandriladoras, tornos e fresadoras. Tem as vantagens de flexibilidade e é amplamente utilizado na produção. Na produção em massa, a fim de melhorar a eficiência do mandrilamento, muitas vezes são usadas matrizes de mandrilamento.
Quatro, furo de afiação
1. Princípio de afiação e cabeça de afiação
O brunimento é um método de acabamento de furos com uma cabeça de brunimento com uma haste de retificação (pedra de óleo). Durante o brunimento, a peça de trabalho é fixada e a cabeça de brunimento é acionada pelo fuso da máquina-ferramenta para girar e realizar movimento linear alternativo. No processo de brunimento, a barra de retificação atua na superfície da peça de trabalho com uma certa pressão, e uma camada muito fina de material é removida da superfície da peça de trabalho, e a trilha de corte é um padrão cruzado. Para que a trajetória do movimento dos grãos abrasivos não se repita, o número de revoluções por minuto do movimento rotativo da cabeça abrasiva e o número de golpes alternativos por minuto da cabeça abrasiva devem ser números primos entre si.
A imagem do ângulo cruzado da pista de brunimento está relacionada à imagem da velocidade recíproca e à imagem da velocidade periférica da cabeça de brunimento. O tamanho do ângulo da imagem afeta a qualidade do processamento e a eficiência do honing. Geralmente, a foto é tirada para afiação grosseira e para afiação fina. Para facilitar a descarga de partículas abrasivas e cavacos quebrados, reduzir a temperatura de corte e melhorar a qualidade do processamento, deve-se usar fluido de corte suficiente durante o brunimento.
Para que a parede do furo processado seja uniformemente processada, o curso da barra de areia deve exceder uma certa distância em ambas as extremidades do furo. A fim de garantir tolerância de brunimento uniforme e reduzir o impacto do erro de rotação do fuso da máquina-ferramenta na precisão da usinagem, as conexões flutuantes são usadas principalmente entre a cabeça de brunimento e o fuso da máquina-ferramenta.
Existem muitas formas estruturais, como manual, pneumática e hidráulica, para o ajuste telescópico radial da haste de retificação do cabeçote brunidor.
2. Características do processo e faixa de aplicação do brunimento
1) O brunimento pode obter alta precisão dimensional e precisão de forma, e a precisão de processamento é IT7~IT6. Os erros de circularidade e cilindricidade dos furos podem ser controlados dentro da faixa de , mas o brunimento não pode melhorar a precisão posicional dos furos processados.
2) O polimento pode obter alta qualidade de superfície, a rugosidade da superfície Ra é 0.2~0.25μm, e a profundidade da camada de defeito metamórfico do metal da superfície é muito pequena 2,5~25μm.
3) Em comparação com a velocidade de retificação, embora a velocidade periférica da cabeça de brunimento não seja alta (vc=16~60m/min), a velocidade recíproca é relativamente alta (va=8~20m/min) devido à grande área de contato entre a barra de areia e a peça min), então o brunimento ainda tem uma alta produtividade.
O brunimento é amplamente utilizado na usinagem de furos de precisão em furos de cilindros de motores e vários dispositivos hidráulicos na produção em massa. No entanto, o brunimento não é adequado para processar furos em peças de metal não ferroso com grande plasticidade, nem pode processar furos com rasgos de chaveta, furos estriados, etc.
5. Puxe o orifício
1. Broche e broche
A brochagem é um método de acabamento de alta produtividade, que é realizado em uma brochadeira com um broche especial. Existem dois tipos de brochadeiras: brochadeiras horizontais e brochadeiras verticais, sendo as brochadoras horizontais as mais comuns.
Ao brochar, a broca só faz movimento linear de baixa velocidade (movimento principal). Geralmente, o número de dentes do broche trabalhando ao mesmo tempo não deve ser inferior a 3, caso contrário, o broche não funcionará suavemente e é fácil produzir ondulações em forma de anel na superfície da peça de trabalho. Para evitar a quebra da broca devido à força excessiva de broca, quando a broca está funcionando, o número de dentes de trabalho geralmente não deve exceder 6-8.
Existem três métodos de brochagem diferentes para perfurar furos, descritos a seguir:
1) Brochagem em camadas A característica deste método de brochagem é que a broca corta a tolerância de usinagem da peça de trabalho camada por camada sequencialmente. Para facilitar a quebra de cavacos, os dentes da fresa são retificados com ranhuras escalonadas para separação de cavacos. Os broches projetados de acordo com o método de brochagem em camadas são chamados de broches comuns.
2) A característica deste método de brochagem é que cada camada de metal na superfície de processamento é composta por um grupo de dentes com basicamente o mesmo tamanho, mas dentes entrelaçados (geralmente cada grupo consiste em 2-3 dentes) ressecados. Cada dente corta apenas parte de uma camada de metal. As brocas projetadas de acordo com o método de brochagem em bloco são chamadas de brocas de corte de roda.
3) Brochagem abrangente Este método combina as vantagens da brochagem em camadas e do tipo bloco. A peça de corte grosseiro adota brochagem tipo bloco, e a peça de corte fino adota brochagem em camadas. Desta forma, o comprimento do broche pode ser encurtado, a produtividade pode ser melhorada e uma melhor qualidade de superfície pode ser obtida. Os broches projetados de acordo com o método de brochagem abrangente são chamados de broches abrangentes.
2. Características do processo e faixa de aplicação de perfuração
1) O broche é uma ferramenta de vários gumes, que pode completar sequencialmente a usinagem de desbaste, acabamento e acabamento do furo em um curso de brochagem, e a eficiência da produção é alta.
2) A precisão do broche depende principalmente da precisão do broche. Sob condições normais, a precisão do broche pode atingir IT9~IT7, e a rugosidade da superfície Ra pode atingir 6,3~1,6 μm.
3) Ao desenhar um furo, a peça de trabalho é posicionada pelo próprio furo processado (a parte dianteira do broche é o elemento de posicionamento da peça de trabalho), e não é fácil garantir a precisão da posição mútua entre o furo e outras superfícies; para aquelas rotações com requisitos de coaxialidade nas superfícies circulares interna e externa No processamento de partes do corpo, os orifícios geralmente são desenhados primeiro e, em seguida, outras superfícies são processadas com base nos orifícios.
4) O broche não só pode processar furos redondos, mas também pode processar furos em forma e furos estriados.
5) O broche é uma ferramenta de tamanho fixo com formato complexo e preço caro, por isso não é adequado para o processamento de furos grandes.
O suporte é frequentemente usado na produção em massa para processar furos passantes em peças pequenas e médias com um diâmetro de Ф10~80mm e uma profundidade de furo não superior a 5 vezes o diâmetro.
