Ako sa vysporiadať s častými vibráciami pri vyvrtávaní hlbokých dutín a narastajúcim počtom vyradených obrobkov?
Vŕtanie hlbokých otvorov bolo vždy zložitým problémom pri mechanickom spracovaní a spracovaní foriem. Predtým sa spolužiak stretol s 48 na gumovej rúrkovej forme × 215 mm hlboké spracovanie otvoru, dúfam, že zapíšem jamy, ktoré prešiel, a poskytnem vám nejakú pomoc a referencie.
1, Analýza výkresov dielov a plánovanie procesov
Analýza výkresov dielov
Časť formy na gumenú hadicu znázornená na obrázku 1 má 4 priemery 48 × Je potrebné opracovať otvor s hĺbkou 215 mm. Vonkajšie rozmery 420 × dvestosedemdesiat × 250 mm, so 4 drážkami na hornej, spodnej, ľavej a pravej strane. Plocha otvoru má schodíky a na oboch stranách sú naklonené roviny ako lícovacia plocha radu.
Obrázok 1 Časti formy na gumené rúrky
Rozmery dielu sú uvedené na obrázku. Procesnou požiadavkou pre túto časť je, že zúženie otvoru nemôže presiahnuť {{0}}.1 mm a hodnota drsnosti povrchu je Ra3,2 μm. Tolerancia rozmeru rozstupu otvorov nemôže prekročiť 0.03 mm a kolmosť je 0,03 mm. Produktom tejto formy je sklenená hadica s hrúbkou steny iba 0,8 mm. Zákazník požaduje, aby hrúbka presahujúca 0,8 mm nebola doručená. Dá sa povedať, že čím tenšie, tým lepšie, aby sa ušetrili náklady.
V tom čase som v tak ťažkej časti naozaj neveril. Hoci naša jednotka bola zodpovedná len za spracovanie hlbokých dutinových vrtov, iní zákazníci mohli spolupracovať pri spracovaní. Po viacerých pokusoch bol vyvinutý jednoduchý a rozumný plán spracovania.
Plánovanie procesov
Jednoduchá postupnosť obrábania pred vyvrtávaním dielov
Po vrátení hotového materiálu frézka najskôr spracuje polohy drážok na oboch stranách, ako je znázornené na obrázku 1, kde sa B a E najskôr zdrsnia a potom zjemnia, kým sa nedosiahne počet.
Stupeň na prednej strane obrábania je hrubý, s okrajom 0,5 mm na jednej strane, ako je znázornené na obrázku 1 v bodoch A a F.
Stupeň na spodnom povrchu obrábania by mal byť zdrsnený s okrajom 0,5 mm na jednej strane, ako je znázornené na pozíciách C a D.
Potom znova nainštalujte kalibračný stôl svoriek, vycentrujte ho na všetkých štyroch stranách, vyvŕtajte stred na umiestnenie a použite vrtáky s priemerom 10 mm, 24 mm a 35 mm na jeho postupné spracovanie. Nakoniec ho prevŕtajte a zdrsnite vrtákom s priemerom 44 mm.
Po dokončení obrúste povrch a spodok veľkej vodnej brúsky, ako je znázornené na obrázku 2, a zaistite rovnobežnosť 0,03 mm.
Ako je znázornené na obrázku 1, pre brúsenie strán B a E je vyhradený prísun na presné obrábanie 0.3 mm.
Referenčné upínanie a polohovanie dielov
Obrobok je priamo upnutý na CNC pracovnom stole so štyrmi nohami formy pevne pripevnenými a kalibrovanými s chybou kontrolovanou v rozmedzí 0,03 mm.
2, CNC obrábanie dielov
Analýza výkresov dielov
Vlastnoručne vyrobený vyvrtávací nástroj: Najprv vytvorte držiak vyvrtávacieho nástroja, ako je znázornené na obrázku 3, vyrobený z materiálu 837H. Najprv ho zdrsnite, ponechajte okraj 0,5 mm, tepelne ho upravte a potom na spracovanie použite externú valcovú brúsku so zameraním na zabezpečenie súososti. Zakúpte si štandardné diely pre malé držiaky nožov s čepeľovými vložkami 10 × 10 mm, ľahko vymeniteľná čepeľ, zaisťujúca veľkosť.
Uhol sklonu vstavaného malého držiaka noža je 20 stupeň a je spracovaný rezaním drôtom s mierne tesným uložením. Vyvŕtajte otvory na držiaku vyvrtávacieho nástroja pomocou šesťhranných skrutiek M6 mm a zaistite malý držiak nástroja pomocou šesťhranných skrutiek. Štandardný držiak malého noža je vybavený čepeľami z tvrdej zliatiny s hlavným uhlom odchýlky 30 stupňov a uhlom sklonu 15 stupňov na povrchu zadnej čepele. Špička čepele má uhol R0,3~R0,4mm a kontaktná plocha je čo najviac minimalizovaná, aby sa zabránilo vibráciám.
Obrázok 2 Diagram veľkosti dielu
Stanovenie plánu spracovania
Plán spracovania dier 1
Použitie rýchleho rezania drôtom je najpriamejšia a najjednoduchšia metóda bez potreby hrubého rezania. Avšak vzhľadom na príliš hlboký rozmer, ktorý je 215 mm, je ťažké vyriešiť problém chladenia a preplachovania počas spracovania a je ľahké pretrhnúť drôt, čo má za následok hodnoty drsnosti povrchu, ktoré nespĺňajú požiadavky.
Plán spracovania dier 2
Pri použití pomalého spracovania drôtom je kvôli hĺbke otvoru ľahké pretrhnúť drôt, ale náklady na spracovanie každého otvoru sú asi 1945 juanov a celkové náklady na rezanie drôtu pre formu sú takmer 7700 juanov. presahujúce kalkuláciu nákladov zákazníka.
Plán spracovania dier 3
CNC externé frézovanie, s použitím predĺženej frézy na nakladanie okrúhlych alebo diamantových zliatinových rezných častíc, hlboké vrstvenie. Vďaka veľkej kontaktnej ploche je zvuk počas obrábania pri každom posuve a odsunutí veľmi hlasný a drsný, čo vedie k nízkej drsnosti povrchu a rozmerovej presnosti. V strede sú tiež občas obrátené drážky a drsnosť sa nedá kontrolovať, zďaleka nespĺňajúca štandard.
Plán spracovania dier 4
CNC vyvrtávacie obrábanie sa vykonáva pomocou modelu 850B, ktorý je vhodný pre bežné obrábacie stroje. Výška osi Z tohto modelu je 500 mm, čo môže spĺňať požiadavky na obrábanie držiaka vyvrtávacieho nástroja 230 a hĺbku otvoru obrobku 250 mm. Doba obrábania každého otvoru je len 2 hodiny, s vysokou presnosťou obrábania. Hodnota drsnosti povrchu a rozmerová presnosť zodpovedajú požiadavkám výkresu. Porovnaním nákladov, presnosti obrábania a náročnosti obrábania sa vyberie schéma obrábania dier podľa schémy 4.
CNC vyvrtávací proces
Zarovnanie svoriek
Na obrábacom stroji utiahnite štyri rohy obrobku a vyrovnajte rovnobežnú polohu a rovinu obrobku. Ak presahuje {{0}},03 mm, prebrúste hornú a spodnú časť obrobku, inak je ťažké zabezpečiť zvislosť otvoru. Tolerancia kalibračnej tabuľky by mala byť kontrolovaná v rozmedzí 0,02 mm, so 4 plochami rozdelenými na stredy. Druhá nášľapná plocha by sa mala použiť ako nulová plocha na obrábanie osi Z a mal by tam byť čo najväčší priestor na zdvíhanie nástroja.
Držiak vŕtacieho nástroja
Pri prvom hrubom opracovaní použite meraciu kartu na meranie veľkosti vyvrtávacieho kotúča vyššieho ako je veľký držiak nástroja. Rezerva asi {{0}}},5 mm na jednej strane na hrubé obrábanie, aby sa uľahčilo polopresné obrábanie. Hlavný uhol odchýlky vyvrtávacej čepele je 30 stupeň, uhol vôle povrchu zadnej čepele je 15 stupňov a zaoblený roh špičky čepele je R0,3~R0,4mm. Pokúste sa čo najviac znížiť kontaktnú plochu a napätie, aby ste zabránili vibráciám spôsobujúcim inverziu. Povrch hrotu vyvrtávacieho nástroja na obrobku je nulový.
Nudný program
Formát inštrukcie G76X_ Y_ Z_ R_ Q_ P_ F_;, G76 je presný nudný návod, so súradnicami X/Y/Z otvorov. P predstavuje prestávku v spodnej časti otvoru a Q predstavuje posun prestávky po opracovaní nástroja. Pri zdvíhaní nástroja je dôležité zabrániť poškriabaniu opracovanej strany.
Nastavenie parametrov hrubého obrábania
Rýchlosť S je 120 ot./min., posuv F je 80 mm/min, množstvo rezu je 1,0 mm a rezný olej je chladivo. Tekutosť oleja musí byť dobrá a chladenie je na mieste.
Nastavenie parametrov polopresného obrábania
Po dokončení hrubého opracovania vykonajte počítanie a kontrolu kariet. Veľkosť hlbokého vnútorného otvoru je možné merať pomocou merača vnútorného otvoru, ktorý má zvyčajne určitý stupeň zúženia. Rýchlosť S je 110 ot./min., posuv F je 70 mm/min a množstvo rezu je 0,6 mm. Rezný olej je chladivo a tekutosť oleja musí byť dobrá. Chladenie na mieste, aby sa zabezpečila drsnosť presného obrábania.
Nastavenie parametrov presného obrábania
Spracujte každý otvor novým kotúčom s rýchlosťou S 100 otáčok za minútu a rýchlosťou 60 mm za minútu. Zmerajte polohu čepele pomocou mikrometra a uzamknite malý držiak nástroja na spracovanie. Skúste najskôr vŕtať, pretože na hornom povrchu obrobku je krok 15 mm, kým veľkosť nebude spĺňať požiadavky na výkres.
3, Programovanie
Vysvetlenie: Hrubé obrábanie, stredné obrábanie a presné obrábanie potrebujú zmeniť iba hodnoty F a S v obsahu programu.
Tento plán spracovania prešiel niekoľkými vylepšeniami na mieste, počnúc plánom spracovania tvarovým frézovaním. Počas procesu sa musí nástroj niekoľkokrát zdvihnúť, aby sa vymenili rezné častice. Čas spracovania každého otvoru je približne 4 hodiny a hodnota drsnosti spracovaného otvoru je pre zákazníkov veľmi bolestivá. Výsledkom je, že stroju trvá jeden deň, kým ušetrí leštenie otvoru formy v druhom procese a zaoblenie lešteného kruhového otvoru je stále nekvalifikované.
Obrázok 3 Držiak vyvrtávacieho nástroja
Použitie vyvrtávacieho obrábania zahŕňa predovšetkým nastavenie dvoch parametrov posuvu a rýchlosti. Normálny výpočet rýchlosti posuvu je Vc=π DN/1000. Po viacnásobnom spracovaní na mieste a neustálom zlepšovaní je konečné zhrnutie, že rýchlosť presného obrábania S je 100 ot./min. a posuv F je 60 mm/min. Aj keď sú výsledky jednoduché a vyžadujú si veľa úsilia, dospelo sa k záveru, že stredne/polopresné obrábanie a presné obrábanie je možné dokončiť raz a celkový čas spracovania pre každú dieru je do 2 hodín. Hodnoty valcovitosti a drsnosti všetky spĺňajú normy, skrátenie času sekundárneho spracovania zákazníka, skutočné zlepšenie efektivity výroby a získanie pochvaly od zákazníka.
Hoci je tento konečný plán nudného obrábania jednoduchý, proces v skutočnosti nie je jednoduchý. Bez akýchkoľvek detailov môže byť efekt obrábania odlišný. Najväčším problémom pri vyvrtávaní hlbokých otvorov je strach z vibrácií počas procesu obrábania, ktoré môžu spôsobiť nadmernú silu a viesť k spätným prackám a obrobok bude zošrotovaný. Preto dúfame, že poskytneme nejaké referenčné a preventívne opatrenia, pokiaľ ide o výber čepele, preventívne opatrenia a ďalšie nastavenia parametrov spracovania.
