Aký je rozdiel medzi vŕtaním, rozširovaním, vystružovaním a vyvrtávaním?

V porovnaní s povrchovým opracovaním vonkajších kruhov sú podmienky na obrábanie otvorov oveľa horšie a obrábanie otvorov je náročnejšie ako obrábanie vonkajších kruhov. To je preto, že:
1) Veľkosť nástroja používaného na obrábanie otvorov je obmedzená veľkosťou obrábaného otvoru, čo vedie k nízkej tuhosti a ľahkej deformácii v ohybe a vibráciám;
2) Pri použití rezných nástrojov s pevnou veľkosťou na spracovanie otvorov veľkosť otvoru často priamo závisí od zodpovedajúcej veľkosti nástroja a výrobná chyba a opotrebovanie nástroja priamo ovplyvní presnosť obrábania otvoru;
3) Pri obrábaní otvorov je oblasť rezu vo vnútri obrobku a podmienky na odstraňovanie triesok a odvod tepla sú zlé, čo sťažuje kontrolu presnosti obrábania a kvality povrchu.
1, Vŕtanie a vystružovanie
1. Vŕtanie
Vŕtanie je prvý proces obrábania otvorov na plných materiáloch s priemerom vŕtania zvyčajne menším ako 80 mm. Existujú dva spôsoby vŕtania: jedným je otáčanie vrtáka; Ďalším typom je rotácia obrobku. Chyby generované vyššie uvedenými dvoma metódami vŕtania nie sú rovnaké. Pri vŕtacej metóde otáčania vrtáka, keď je rezná hrana asymetrická a vrták nie je dostatočne tuhý, stredová os spracovávaného otvoru bude zošikmená alebo nie rovná, ale otvor zostane v podstate nezmenený; Naopak, pri vŕtacej metóde otáčania obrobku vychýlenie vrtáka spôsobí zmenu otvoru, pričom stredová os otvoru zostane rovná.
Medzi bežne používané vŕtacie nástroje patria: Fried Dough Twists vrták, stredový vrták, hlboký vrták atď., z ktorých najčastejšie používaný je Fried Dough Twists vrták, ktorého priemer je uvedený na obrázku.
Kvôli štrukturálnym obmedzeniam sú tuhosť v ohybe aj torzná tuhosť vrtáka nízka, spolu so zlým centrovaním, čo vedie k nízkej presnosti spracovania vŕtania, ktorá vo všeobecnosti dosahuje iba IT13 až IT11; Drsnosť povrchu je tiež relatívne vysoká, pričom Ra sa vo všeobecnosti pohybuje od 50 do 12,5 μM; Rýchlosť odstraňovania kovu pri vŕtaní je však vysoká a účinnosť rezania je vysoká. Vŕtanie sa používa hlavne na spracovanie otvorov s nízkymi požiadavkami na kvalitu, ako sú otvory pre skrutky, závitové spodné otvory, olejové otvory atď. Pre otvory, ktoré vyžadujú vysokú presnosť obrábania a kvalitu povrchu, by sa mali dosiahnuť vystružovaním, vystružovaním, vyvrtávaním alebo brúsením pri následnom obrábaní.
2. Rozširujúce otvory
Rozšírenie otvoru je ďalšie spracovanie otvoru, ktorý už bol vyvŕtaný, odliaty alebo vykovaný pomocou rozťahovacieho vrtáka, za účelom rozšírenia otvoru a zlepšenia kvality opracovania otvoru. Rozšírenie otvoru môže byť použité ako predspracovanie pred presným obrábaním, alebo ako konečné spracovanie otvoru s nízkymi požiadavkami. Výstružník je podobný vrtáku Fried Dough Twists, má však viac zubov a nemá priečnu hranu.
V porovnaní s vŕtaním má vystružovanie tieto vlastnosti: (1) viac zubov (3-8 zubov), lepšie vedenie a stabilnejšie rezanie; (2) Vystružovací vrták nemá vodorovnú hranu a má dobré rezné podmienky; (3) Prídavok na obrábanie je malý, drážka na triesky môže byť plytšia, jadro vrtáka môže byť hrubšie a telo nástroja má lepšiu pevnosť a tuhosť. Presnosť opracovania rozšírenia otvorov je vo všeobecnosti na úrovni IT11~IT10 a drsnosť povrchu Ra je 12,5~6,3. Rozširujúce otvory sa bežne používajú na spracovanie otvorov s priemerom menším ako na obrázku. Pri vŕtaní otvorov s väčším priemerom (D Väčšie alebo rovné 30 mm) je bežné predvŕtať malým vrtákom (s priemerom 0.{12}},7-násobok otvoru) a potom použiť výstružník zodpovedajúcej veľkosti na zväčšenie otvoru. To môže zlepšiť kvalitu obrábania a efektivitu výroby otvoru.
Okrem schopnosti spracovávať valcové otvory je možné použiť rôzne špeciálne tvarované vrtáky (tiež známe ako bodové lícovače) na spracovanie rôznych zapustených sedlových otvorov a plochých čelných plôch. Predný koniec zarovnávača je často vybavený vodiacim stĺpikom, ktorý je vedený obrobeným otvorom.
2, Vystružovanie otvorov
Vystružovanie je jednou z metód presného obrábania otvorov, ktorá je vo výrobe široko používaná. Pre menšie otvory je vystružovanie ekonomickejšou a praktickejšou metódou obrábania v porovnaní s brúsením na vnútornom kruhu a presným vyvrtávaním.
1. Výstružník
Výstružníky sa vo všeobecnosti delia na dva typy: ručné výstružníky a strojné výstružníky. Rukoväť ručného výstružníka je rovná, s dlhšou pracovnou časťou a lepším vodiacim účinkom. Ručný výstružník má dve štruktúry: integrálny a nastaviteľný vonkajší priemer. Existujú dva typy strojových výstružníkov: výstružníky s rukoväťou a výstružníky s objímkami. Výstružníky dokážu spracovať nielen kruhové otvory, ale aj kužeľové výstružníky možno použiť na spracovanie kužeľových otvorov.
2. Proces vystružovania a jeho aplikácia
Prídavok na vystružovanie má významný vplyv na kvalitu vystružovania. Ak je prídavok príliš veľký, zaťaženie výstružníka bude vysoké a rezná hrana sa rýchlo otupí, čo sťažuje získanie hladkého povrchu obrábania a zabezpečuje rozmerové tolerancie; Okraj je príliš malý na to, aby sa odstránili stopy po noži, ktoré zanechal predchádzajúci proces, čo samozrejme nemá žiadny vplyv na zlepšenie kvality spracovania otvorov. Všeobecný hrubý záves je braný ako 0.35-0.15 mm a jemný záves je braný ako 01.5-0.05 mm.
Aby sa predišlo tvorbe usadenín triesok, vystružovanie sa zvyčajne vykonáva pri nižšej reznej rýchlosti (pri použití výstružníkov z rýchloreznej ocele na spracovanie ocele a liatiny, 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.
Pri vystružovaní je potrebné použiť vhodnú reznú kvapalinu na chladenie, mazanie a čistenie, aby sa zabránilo tvorbe usadenín triesok a včasnému odstraňovaniu triesok. V porovnaní s brúsením a vyvrtávaním má vystružovanie vyššiu produktivitu a ľahšie sa zabezpečuje presnosť otvoru; Vystružovanie však nemôže opraviť polohovú chybu osi otvoru a presnosť polohy otvoru by mala byť zabezpečená predchádzajúcim procesom. Vystružovanie otvorov nie je vhodné na spracovanie stupňovitých otvorov a slepých otvorov.
Presnosť veľkosti otvoru závesu je vo všeobecnosti na úrovni IT{0}}IT7 a drsnosť povrchu Ra je vo všeobecnosti 3.2-0.8. Pre otvory so strednou veľkosťou a požiadavkami na vysokú presnosť (ako sú presné otvory na úrovni IT7) je proces vŕtania a rozširovania závesu typickou schémou obrábania bežne používanou vo výrobe.
3, Vŕtacie otvory
Vyvrtávanie je metóda obrábania, ktorá využíva rezné nástroje na zväčšenie prefabrikovaných otvorov. Vyvrtávacie práce je možné vykonávať na vyvrtávačke aj na sústruhu.
1. Nudná metóda
Existujú tri rôzne spôsoby spracovania vŕtacích otvorov.
1) Rotácia obrobku a posuvný pohyb nástroja vo vyvrtávacích otvoroch na sústruhu väčšinou patria k tomuto typu vyvrtávacieho spôsobu. Charakteristiky procesu sú: os spracovaného otvoru je v súlade s osou otáčania obrobku, zaoblenie otvoru závisí hlavne od presnosti otáčania vretena obrábacieho stroja a chyba axiálneho geometrického tvaru otvoru závisí hlavne od polohová presnosť smeru posuvu nástroja vzhľadom na os otáčania obrobku. Tento spôsob vyvrtávania je vhodný na obrábanie otvorov s požiadavkami na súososť na vonkajšom povrchu.
2) Nástroj sa otáča a obrobok sa pohybuje v posuve. Vreteno vyvrtávacieho stroja poháňa vyvrtávací nástroj, aby sa otáčal, a pracovný stôl poháňa obrobok, aby sa pohyboval v posuve.
3) Nástroj sa otáča a vykonáva posuvný pohyb pomocou tejto metódy vyvrtávania. Mení sa previsnutá dĺžka vyvrtávacej tyče a mení sa aj silová deformácia vyvrtávacej tyče. Otvor v blízkosti vretenového boxu je väčší, zatiaľ čo otvor ďaleko od vretenového boxu je menší a tvorí kužeľovitý otvor. Okrem toho so zväčšujúcou sa dĺžkou previsu vyvrtávacej tyče sa zväčšuje aj ohybová deformácia vretena spôsobená jeho vlastnou hmotnosťou a os obrábanej diery spôsobí zodpovedajúci ohyb. Tento spôsob vyvrtávania je vhodný len na spracovanie kratších otvorov.
2. Diamantová nuda
V porovnaní so všeobecným vyvrtávaním sú vlastnosti diamantového vyvrtávania malé množstvo spätného rezu, malá rýchlosť posuvu, vysoká rýchlosť rezania a môže dosiahnuť vysokú presnosť obrábania (IT{0}}IT6) a veľmi hladký povrch (Ra je 0.{3}}.05). Diamantové vyvrtávanie sa pôvodne spracovávalo diamantovými vyvrtávacími frézami, ale v súčasnosti sa zvyčajne spracováva reznými nástrojmi z tvrdej zliatiny, CBN a umelých diamantov. Používa sa hlavne na spracovanie obrobkov z neželezných kovov, môže sa použiť aj na spracovanie liatinových a oceľových dielov.
Bežne používané rezné parametre pre diamantové vyvrtávanie sú: predvŕtanie so spätným posuvom {{0}}.2-0,6 mm a konečné vyvŕtanie 0,1 mm; Rýchlosť posuvu je 0,01~0,14 mm/r; Rezná rýchlosť pri spracovaní liatiny je 100-250 m/min., pri spracovaní ocele 150-300 m/min. a pri spracovaní neželezných kovov 300-2000 m/min.
Aby sa zabezpečilo, že diamantové vyvrtávanie môže dosiahnuť vysokú presnosť obrábania a kvalitu povrchu, použitý obrábací stroj (diamantová vyvrtávačka) musí mať vysokú geometrickú presnosť a tuhosť. Podpera vretena obrábacieho stroja bežne používa presné guľkové ložiská s kosouhlým stykom alebo hydrostatické klzné ložiská a vysokorýchlostné rotujúce časti musia byť presne vyvážené; Okrem toho musí byť pohyb podávacieho mechanizmu veľmi hladký, aby sa zabezpečilo, že pracovný stôl môže vykonávať hladký pohyb podávania pri nízkej rýchlosti.
Diamantové vyvrtávanie má dobrú kvalitu obrábania a vysokú efektivitu výroby a je široko používané pri konečnom obrábaní presných otvorov vo veľkovýrobe, ako sú otvory pre valce motora, otvory pre piestne čapy a otvory pre vretená na vretenových skriniach obrábacích strojov. Treba však poznamenať, že pri použití diamantového vyvrtávacieho nástroja na spracovanie výrobkov z čierneho kovu možno použiť iba vyvrtávacie frézy vyrobené z tvrdej zliatiny a CBN a vyvrtávacie frézy vyrobené z diamantu nemožno použiť, pretože afinita medzi atómami uhlíka v skupine diamantu a železa prvkov je vysoká a životnosť nástroja je nízka.
3. Nudná fréza
Vyvrtávacie frézy možno rozdeliť na jednobřité vyvrtávacie frézy a dvojhranné vyvrtávacie frézy.
4. Charakteristiky procesu a rozsah použitia vrtných otvorov
V porovnaní s procesom vŕtania s rozťahovacím závesom nie je veľkosť otvoru vyvrtávacieho otvoru obmedzená veľkosťou nástroja a vyvrtávací otvor má silnú schopnosť korekcie chýb. Môže opraviť chybu odchýlky pôvodnej osi otvoru prostredníctvom viacerých prechodov nástroja a môže udržiavať vysokú presnosť polohy medzi vyvrtávaným otvorom a polohovacím povrchom.
V porovnaní s vonkajším kruhom sústruhu v dôsledku nízkej tuhosti a veľkej deformácie systému nástrojových tyčí nie sú podmienky odvádzania tepla a odstraňovania triesok dobré a tepelná deformácia obrobku a nástroja je relatívne veľká. Kvalita obrábania a efektívnosť výroby vyvrtávacieho otvoru nie sú také vysoké ako u vonkajšieho kruhu sústruhu.
Na základe vyššie uvedenej analýzy možno konštatovať, že vyvrtávanie má široký rozsah spracovania a môže spracovať otvory rôznych veľkostí a úrovní presnosti. Pre otvory a systémy otvorov s väčšími otvormi a vyššími požiadavkami na veľkosť a presnosť polohy je vyvrtávanie takmer jedinou metódou spracovania. Presnosť obrábania dier je na úrovni IT9 až IT7 a drsnosť povrchu Ra je. Vyvrtávanie je možné vykonávať na vyvrtávačkách, sústruhoch, frézkach a iných obrábacích strojoch s výhodami flexibility a flexibility a je široko používané vo výrobe. V hromadnej výrobe sa vyvrtávacie nástroje často používajú na zlepšenie účinnosti vyvrtávania.
4, Honovací otvor
1. Honovací princíp a honovacia hlava
Honovanie je spôsob leštenia otvorov pomocou honovacej hlavy s brúsnym pásom (olejovým kameňom). Počas honovania zostáva obrobok nehybný a honovacia hlava je poháňaná vretenom obrábacieho stroja, aby sa otáčala a vykonávala vratný lineárny pohyb. Pri honovaní pôsobí brúsny pás na povrch obrobku určitým tlakom, pričom odrezáva extrémne tenkú vrstvu materiálu z povrchu obrobku a jeho dráha rezu je krížový sieťový vzor. Aby sa zaistilo, že sa trajektória pohybu abrazívnych častíc pieskovej tyče nebude opakovať, počet otáčok rotačného pohybu honovacej hlavy za minútu by mal zodpovedať počtu vratných zdvihov honovacej hlavy za minútu.
Obraz priečneho uhla trajektórie honovania súvisí s obrazom vratnej rýchlosti a obrazom obvodovej rýchlosti honovacej hlavy. Veľkosť uhla obrazu ovplyvňuje kvalitu obrábania a efektivitu honovania. Vo všeobecnosti sa obrázok berie ako stupeň pre hrubé honovanie a stupeň pre jemné honovanie. Aby sa uľahčilo odvádzanie rozbitých abrazívnych častíc a triesok, znížila sa teplota rezania a zlepšila kvalita obrábania, počas honovania by sa malo používať dostatočné množstvo reznej kvapaliny.
Aby sa zabezpečilo rovnomerné opracovanie stien otvoru, musí dráha brúsnej tyče presiahnuť určitú vzdialenosť na oboch koncoch otvoru. Aby sa zabezpečil rovnomerný prídavok na honovanie a znížil sa vplyv chyby otáčania vretena na presnosť obrábania, medzi honovacou hlavou a vretenom obrábacieho stroja sa väčšinou používajú plávajúce spojenia.
Existujú rôzne konštrukčné formy na nastavenie radiálneho rozťahovania a sťahovania brúsneho pásu honovacej hlavy, vrátane manuálnych, pneumatických a hydraulických.
2. Charakteristiky procesu a rozsah použitia honovania
1) Honovaním je možné dosiahnuť vysokú rozmerovú a tvarovú presnosť s presnosťou obrábania v rozsahu od IT7 do IT6. Chyby kruhovitosti a valcovitosti otvoru môžu byť kontrolované v určitom rozsahu, ale honovanie nemôže zlepšiť presnosť polohy spracovaného otvoru.
2) Honovaním je možné dosiahnuť vysokú kvalitu povrchu s drsnosťou povrchu Ra, ako je znázornené na obrázku. Hĺbka vrstvy metamorfného defektu povrchového kovu je extrémne malá (ako je znázornené na obrázku).
3) V porovnaní s rýchlosťou brúsenia, aj keď obvodová rýchlosť honovacej hlavy nie je vysoká (VC=16-60m/min), v dôsledku veľkej kontaktnej plochy medzi pásom piesku a obrobkom je rýchlosť vratného pohybu relatívne vysoká (VA=8-20m/min), takže honovanie má stále vyššiu produktivitu.
Honovanie je široko používané vo veľkovýrobe na obrábanie presných otvorov v otvoroch valcov motora a rôznych hydraulických zariadení. Rozsah otvorov je všeobecne alebo väčší a možno obrábať hlboké otvory s pomerom dĺžky k priemeru väčším ako 10. Honovanie však nie je vhodné na obrábanie otvorov na obrobkoch z neželezných kovov s vysokou plasticitou, ani na obrábanie otvorov s drážkami, drážkovaných otvorov atď.
5, Vyťahovanie otvorov
1. Preťahovanie a preťahovanie
Preťahovanie otvorov je vysoko produktívna metóda presného obrábania, ktorá sa vykonáva pomocou špeciálne navrhnutého preťahovača na preťahovacom stroji. Existujú dva typy preťahovačiek: horizontálne a vertikálne, pričom horizontálne preťahovacie stroje sú najbežnejšie.
Počas preťahovania vykonáva rezný nástroj iba lineárny pohyb s nízkou rýchlosťou (hlavný pohyb). Počet zubov, na ktorých by mal rezný nástroj pracovať súčasne, by vo všeobecnosti nemal byť menší ako 3, inak nebude rezný nástroj fungovať hladko a môže na povrchu obrobku vytvárať kruhové vlnky. Aby sa predišlo nadmernej reznej sile, ktorá by mohla spôsobiť zlomenie preťahovača, počet zubov pracovného nástroja by vo všeobecnosti počas preťahovania nemal prekročiť 6-8.
Existujú tri rôzne spôsoby rezania na preťahovanie, ktoré sú opísané nasledovne:
(1) Charakteristickým znakom vrstveného preťahovania je, že preťahovanie postupne odrezáva prídavok na obrábanie obrobku vrstvu po vrstve. Na uľahčenie lámania triesok sú na zuboch frézy do seba zapadajúce drážky na oddeľovanie triesok. Preťahovačka navrhnutá podľa metódy vrstveného rezania sa nazýva bežná preťahovačka.
(2) Charakteristickým znakom blokového sústruženia je, že každá vrstva kovu na obrobenom povrchu je odrezaná súpravou zubov (zvyčajne zložených z 2-3 zubov v každej skupine), ktoré majú v podstate rovnakú veľkosť, ale sú navzájom spojené. iné. Každá čepeľ odstraňuje iba časť vrstvy kovu. Preťahovač navrhnutý podľa metódy blokového rezania sa nazýva kotúčový rezací preťahovač.
(3) Komplexná metóda preťahovania spája výhody vrstveného a blokového preťahovania. Hrubá rezná časť využíva blokové preťahovanie, zatiaľ čo jemne rezná časť využíva vrstvené preťahovanie. To môže nielen skrátiť dĺžku preťahovania, zlepšiť produktivitu, ale aj dosiahnuť lepšiu kvalitu povrchu. Preťahovačka navrhnutá podľa komplexnej metódy rezania sa nazýva komplexná preťahovačka.
2. Charakteristiky procesu a rozsah použitia ťahania otvorov
1) Preťahovačka je viachranný nástroj, ktorý dokáže postupne dokončiť hrubé obrábanie, presné obrábanie a dokončovanie otvorov v jednom reze, čo vedie k vysokej efektivite výroby.
2) Presnosť ťahania dier závisí hlavne od presnosti preťahovačky. Za normálnych podmienok môže presnosť ťahania otvoru dosiahnuť IT9 ~ IT7 a drsnosť povrchu Ra môže dosiahnuť 6,3 ~ 1,6 μM.
3) Pri vyťahovaní otvorov sa obrobok umiestňuje samotným opracovaným otvorom (predná časť rezného nástroja je polohovacím komponentom obrobku) a je ťažké zabezpečiť presnosť vzájomnej polohy medzi otvorom a ostatnými povrchmi. pri ťahaní otvorov; Na obrábanie rotačných dielov s požiadavkami na súososť na vnútorných a vonkajších plochách je často potrebné najskôr vytiahnuť otvory a potom použiť otvory ako referenčné polohovanie na obrábanie iných plôch.
4) Brošne môžu nielen spracovávať kruhové otvory, ale aj vytvárať otvory a drážkované otvory.
5) Brošne sú rezné nástroje pevnej veľkosti so zložitými tvarmi a drahými cenami, ktoré nie sú vhodné na obrábanie veľkých otvorov.
Ťažné otvory sa bežne používajú v hromadnej výrobe na spracovanie otvorov s veľkosťou Ф Priechodné otvory na malých a stredne veľkých dieloch s priemerom 10-80 mm a hĺbkou otvoru nepresahujúcou 5-násobok otvoru.