Como a ferramenta mais comum na usinagem de furos, as brocas são amplamente utilizadas na fabricação mecânica, especialmente para usinagem de furos em peças como dispositivos de resfriamento, tubos de equipamentos de geração de energia e geradores de vapor. A aplicação é particularmente extensa e importante.
1. Características da perfuração
As brocas geralmente têm duas arestas de corte principais. Durante a usinagem, a broca corta enquanto gira. O ângulo de inclinação da broca aumenta do eixo central para a borda externa. A velocidade de corte da broca aumenta à medida que se aproxima do círculo externo e a velocidade de corte diminui em direção ao centro. A velocidade de corte do centro de rotação da broca é zero. A borda da broca da broca está localizada perto do eixo do centro de rotação, a borda do cinzel tem um grande ângulo de saída auxiliar, sem espaço para cavacos e a velocidade de corte é baixa, o que gerará uma grande resistência axial. Se a borda do cinzel for retificada para tipo A ou tipo C em DIN1414, e a borda de corte próxima ao eixo central tiver um ângulo de inclinação positivo, a resistência de corte pode ser reduzida e o desempenho de corte pode ser significativamente melhorado.
De acordo com diferentes formas de peças, materiais, estruturas, funções, etc., as brocas podem ser divididas em vários tipos, como brocas de aço de alta velocidade (brocas helicoidais, brocas de grupo, brocas planas), brocas de metal duro inteiriças, brocas intercambiáveis para furos rasos, brocas de furo profundo, etc. Brocas, brocas de trepanação e brocas de cabeça substituível, etc.
foto
2. Quebra de cavacos e remoção de cavacos
O corte da broca é realizado em um furo com espaço estreito, e os cavacos devem ser descarregados pelo sulco da broca, por isso o formato do cavaco tem grande influência no desempenho de corte da broca. Formas comuns de cavacos incluem cavacos em flocos, cavacos tubulares, cavacos de agulha, cavacos em espiral cônica, cavacos em fita, cavacos em leque, cavacos em pó, etc.
A chave do processo de perfuração--Controle de limalhas
①Pequenas lascas bloqueiam a ranhura da borda, afetam a precisão da perfuração, reduzem a vida útil da broca e até quebram a broca (como lascas em pó, lascas em forma de leque, etc.);
②Cascas longas enredam a broca, atrapalham a operação, fazem com que a broca quebre ou impedem que o fluido de corte entre no furo (como lascas em espiral, lascas em fita, etc.).
Como resolver o problema do formato inadequado do chip:
① Aumente a taxa de avanço, avanço intermitente, desbaste a borda do cinzel, instale um quebra-cavacos e outros métodos para melhorar a quebra de cavacos e os efeitos de remoção de cavacos separadamente ou em combinação, e elimine problemas causados por cavacos.
②Pode ser perfurado com uma broca quebra-cavacos profissional. Por exemplo: Adicionar um quebra-cavacos projetado à ranhura da broca quebra os cavacos em cavacos que são mais fáceis de remover. Os detritos são descarregados suavemente ao longo da ranhura sem obstruir a ranhura. Portanto, a nova broca quebra-cavacos obteve um efeito de corte muito mais suave do que a broca tradicional.
Ao mesmo tempo, os cavacos de ferro curtos e quebrados facilitam o fluxo do refrigerante para a ponta da broca, melhorando ainda mais o efeito de dissipação de calor e o desempenho do corte durante a usinagem. E como o quebra-cavacos recém-adicionado penetra em toda a ranhura da broca, ele ainda pode manter sua forma e função após retificação repetida. Além das melhorias funcionais acima, vale a pena mencionar que este projeto reforça a rigidez do corpo da broca e aumenta significativamente o número de furos antes de uma única retificação.
3. Precisão de perfuração
A precisão do furo é composta principalmente por fatores como tamanho da abertura, precisão da posição, coaxialidade, arredondamento, rugosidade da superfície e rebarbas do orifício.
Fatores que afetam a precisão do furo processado durante a perfuração:
① Precisão de fixação e condições de corte da broca, como porta-ferramenta, velocidade de corte, taxa de avanço, fluido de corte, etc.;
②Tamanho e formato da broca, como comprimento da broca, formato da lâmina, formato do núcleo da broca, etc.;
③A forma da peça de trabalho, como a forma do lado do furo, a forma do furo, a espessura, o estado da fixação, etc.
1. Alargamento
O alargamento é causado pela oscilação da broca durante a usinagem. A oscilação do porta-ferramenta tem grande influência na precisão de posicionamento da abertura e do furo, portanto, quando o porta-ferramenta estiver muito gasto, um novo porta-ferramenta deve ser substituído a tempo. Ao fazer furos pequenos, é difícil medir e ajustar o giro, por isso é melhor usar uma broca com cabo grosso e diâmetro de lâmina pequeno com boa coaxialidade entre a lâmina e a haste. Ao usar uma broca de reafiação, o motivo da diminuição na precisão do furo é principalmente devido à forma assimétrica da parte traseira. Controlar a diferença de altura da aresta pode efetivamente restringir a expansão de corte do furo.
2. A redondeza do furo
Devido à vibração da broca, o padrão do furo perfurado é facilmente poligonal e linhas como estrias aparecem na parede do furo. Buracos poligonais comuns são principalmente triangulares ou pentagonais. A razão para o furo triangular é que a broca tem dois centros de rotação ao perfurar e vibram a uma frequência de 600 vezes. A principal razão para a vibração é a resistência de corte desequilibrada. Bem, a força de resistência é desequilibrada durante a segunda rodada de corte e a última vibração é repetida novamente, mas a fase de vibração tem um certo deslocamento, resultando em linhas de estrias na parede do furo. Quando a profundidade de perfuração atinge um determinado nível, o atrito entre a face da ponta da broca e a parede do furo aumenta, a vibração atenua, a linha de estriamento desaparece e a redondeza fica melhor. Este tipo de furo é em forma de funil a partir da seção longitudinal. Pela mesma razão, furos pentagonais e heptagonais também podem aparecer durante o corte. Para eliminar esse fenômeno, além de controlar a vibração do mandril, a diferença de altura da aresta de corte, a assimetria da face posterior e o formato da lâmina, etc., também devem ser tomadas medidas para melhorar a rigidez do broca, aumente o avanço por revolução, reduza o ângulo traseiro e esmerilhe o cinzel e outras medidas.
3. Faça furos em superfícies inclinadas e curvas
Quando a superfície de corte ou a superfície de perfuração da broca é uma superfície inclinada, uma superfície curva ou um degrau, a precisão do posicionamento é ruim e, como a broca é radial e unilateral neste momento, a vida útil da ferramenta é reduzida .
Para melhorar a precisão do posicionamento, podem ser tomadas as seguintes medidas:
1. Faça o furo central primeiro;
2. Fresar o assento do furo com uma fresa de topo;
3. Escolha uma broca com boa penetração e rigidez;
4. Reduza a taxa de alimentação.
4. Manuseio de rebarbas
Durante a furação, aparecerão rebarbas na entrada e na saída do furo, especialmente ao processar materiais duros e chapas finas. A razão é que, quando a broca está prestes a perfurar, o material processado sofre deformação plástica. Neste momento, a parte triangular que deveria ser cortada pela aresta de corte da broca próxima à aresta externa é deformada para fora pela força de corte axial, e a aresta externa da broca fica sob a ação de chanfrar e facetas planas , é ainda mais enrolado para formar bordas laminadas ou rebarbas.
4. Condições de processamento de perfuração
O catálogo do catálogo geral de produtos de brocas possui uma "Tabela de referência de quantidade básica de corte" organizada por materiais de processamento. Os usuários podem consultar a quantidade de corte fornecida por ele para selecionar as condições de corte para perfuração. Se a seleção das condições de corte é apropriada, deve ser julgado de forma abrangente por meio de teste de corte e com base em fatores como precisão de usinagem, eficiência de usinagem e vida útil da broca.
1. Vida útil da broca e eficiência de processamento
Sob a premissa de atender aos requisitos técnicos da peça a ser processada, se a broca é usada corretamente deve ser medida de forma abrangente com base na vida útil da broca e na eficiência do processamento. O índice de avaliação da vida útil da broca pode ser selecionado a partir da distância de corte; o índice de avaliação da eficiência de processamento pode ser selecionado a partir da velocidade de alimentação. Para brocas de aço de alta velocidade, a vida útil da broca é muito afetada pela velocidade de rotação e menos afetada pela taxa de avanço por revolução. Portanto, a eficiência do processamento pode ser melhorada aumentando a taxa de avanço por rotação, garantindo uma vida útil mais longa da broca. Mas deve-se notar que se a taxa de avanço por revolução for muito grande, os cavacos irão engrossar e causar dificuldades na quebra de cavacos. Portanto, é necessário determinar a faixa de taxa de avanço por revolução que pode quebrar os cavacos suavemente através do corte experimental. Para brocas de metal duro, a aresta de corte tem um grande chanfro na direção do ângulo de saída negativo, e a faixa opcional de avanço por revolução é menor do que a das brocas de aço rápido. Se o avanço por rotação exceder esta faixa durante o processamento, o uso da broca será reduzido. vida. Como a resistência ao calor das brocas de metal duro é maior que a das brocas de aço rápido, a velocidade de rotação tem pouco efeito na vida útil das brocas. Portanto, o método de aumentar a velocidade de rotação pode ser usado para melhorar a eficiência do processamento de brocas de metal duro, garantindo a vida útil das brocas.
2. Uso racional do fluido de corte
O corte da broca é realizado em um furo com espaço estreito, portanto o tipo de fluido de corte e o método de injeção têm grande influência na vida útil da broca e na precisão da usinagem do furo. Os fluidos de corte podem ser divididos em duas categorias: solúveis em água e insolúveis em água. Fluido de corte não solúvel em água tem boa lubricidade, molhabilidade e antiaderência, e também tem efeito antiferrugem. O fluido de corte solúvel em água tem melhor desempenho de resfriamento, sem fumaça e sem inflamabilidade. Em consideração à proteção ambiental, fluidos de corte solúveis em água têm sido usados em grandes quantidades nos últimos anos. No entanto, se a taxa de diluição do fluido de corte solúvel em água for inadequada ou o fluido de corte se deteriorar, a vida útil da ferramenta será muito reduzida, portanto, deve-se prestar atenção a ela durante o uso. Independentemente de ser fluido de corte solúvel em água ou não solúvel em água, o fluido de corte deve atingir totalmente o ponto de corte durante o uso, e o fluxo, pressão, número de bicos e método de resfriamento (resfriamento interno ou externo) de o fluido de corte deve ser rigorosamente controlado.
5. Reafiação de brocas
Discriminação de reafiação de broca
Os critérios para julgar que a broca precisa ser reafiada são:
1. A quantidade de desgaste da aresta de corte, aresta de cinzel e face plana;
2. Precisão dimensional e rugosidade da superfície do furo processado;
3. A cor e a forma dos chips;
4. Resistência de corte (valores indiretos como corrente do fuso, ruído, vibração, etc.);
5. Quantidade de processamento, etc.
No uso real, critérios precisos e convenientes devem ser determinados a partir dos indicadores acima de acordo com condições específicas. Quando a quantidade de desgaste é usada como critério, deve-se encontrar o melhor período de retífica com a melhor economia. Como as principais partes de afiação são a parte de trás da cabeça e a borda do cinzel, se a quantidade de desgaste da broca for muito grande, o tempo de afiação será longo, a quantidade de afiação será grande e o número de afiação será reduzido (a vida útil total da ferramenta=a vida útil da ferramenta após a reafiação × Tempos de reafiação), pelo contrário, encurtará a vida útil total da broca; ao usar a precisão dimensional do furo processado como critério, use o medidor de coluna ou medidor de limite para verificar a expansão do corte e a retilinidade do furo. Uma vez excedido o valor de controle, deve-se reafiar imediatamente; quando a resistência de corte é usada como padrão de julgamento, métodos como desligamento automático imediato além do valor limite definido (como a corrente do fuso) podem ser adotados; quando o gerenciamento de limite de quantidade de processamento é usado, o conteúdo de julgamento acima deve ser integrado para definir o padrão de julgamento.
Método de afiação de broca
Ao reafiar a broca, é melhor usar uma máquina-ferramenta especial para afiar brocas ou uma esmerilhadeira universal, o que é muito importante para garantir a vida útil e a precisão do processamento da broca. Se a forma original da broca estiver em boas condições de processamento, ela pode ser reafiada de acordo com a forma original da broca; se a forma original da broca estiver com defeito, a forma traseira pode ser adequadamente melhorada e a borda do cinzel pode ser retificada de acordo com a finalidade de uso.
Preste atenção aos seguintes pontos ao afiar:
1. Evite o superaquecimento e evite reduzir a dureza da broca;
2. Os danos na broca (principalmente os danos na borda da margem) devem ser completamente removidos;
3. O tipo de broca deve ser simétrico;
4. Tenha cuidado para não danificar a aresta de corte durante a afiação e remova as rebarbas após a afiação;
5. Para brocas de metal duro, a forma de afiação tem uma grande influência no desempenho da broca. A forma da broca na fábrica é a melhor forma de broca obtida por meio de projeto científico e testes repetidos. Portanto, a forma original da aresta geralmente deve ser mantida ao reafiar.
