Wissen Sie, welche Methoden zur Bearbeitung von Löchern gelten?

Zu den Bearbeitungsmethoden von Löchern gehören Bohren, Reiben, Reiben, Bohren, Ziehen, Schleifen und Endbearbeiten von Löchern. In der folgenden kleinen Serie stellen wir Ihnen verschiedene Lochbearbeitungstechnologien im Detail vor und lösen die Lochbearbeitungsprobleme.

Das Loch ist eine wichtige Oberfläche auf den Gehäuse-, Halterungs-, Hülsen-, Ring- und Scheibenteilen und kommt auch häufig bei der Bearbeitung vor. Bei gleichen Anforderungen an die Bearbeitungsgenauigkeit und Oberflächenrauheit ist es schwieriger, das Loch als die äußere runde Oberfläche zu bearbeiten, was zu geringer Produktivität und hohen Kosten führt.

Dies liegt daran, dass: 1) die Größe des bei der Lochbearbeitung verwendeten Werkzeugs durch die Größe des zu bearbeitenden Lochs begrenzt ist und die Steifigkeit schlecht ist, was leicht zu Biegeverformungen und Vibrationen führt; 2) Bei der Bearbeitung des Lochs mit einem Werkzeug fester Größe hängt die Größe der Lochbearbeitung häufig direkt von der entsprechenden Größe des Werkzeugs ab, und Herstellungsfehler und Verschleiß des Werkzeugs wirken sich direkt auf die Bearbeitungsgenauigkeit des Lochs aus. 3) Bei der Bearbeitung von Löchern liegt der Schneidbereich innerhalb des Werkstücks, die Spanabfuhr- und Wärmeableitungsbedingungen sind schlecht und die Bearbeitungsgenauigkeit und Oberflächenqualität sind nicht leicht zu kontrollieren.

Bohren

Bohren ist der erste Prozess der Bearbeitung von Löchern in Vollmaterialien. Der Durchmesser des Bohrlochs beträgt im Allgemeinen weniger als 80 mm. Es gibt zwei Arten des Bohrens: Eine ist die Bohrerdrehung; Das andere ist die Werkstückrotation. Der durch die beiden oben genannten Bohrmethoden erzeugte Fehler ist nicht derselbe. Bei der Bohrmethode der Meißeldrehung wird aufgrund der Asymmetrie der Schneidkante und der unzureichenden Steifigkeit des Meißels und der Meißelablenkung die Mittellinie des Lochs verändert schief oder nicht gerade sein, aber die Blende bleibt grundsätzlich unverändert; Im Gegensatz dazu führt die Bohrmethode der Werkstückdrehung dazu, dass sich die Öffnung durch die Bohrerablenkung ändert, die Mittellinie des Lochs jedoch immer noch gerade ist.

Zu den am häufigsten verwendeten Bohrmessern gehören: Spiralbohrer, Zentrierbohrer, Tieflochbohrer usw., von denen der Spiralbohrer am häufigsten verwendet wird und dessen Durchmesser angegeben ist φ0,1–80 mm.

Aufgrund struktureller Einschränkungen sind die Biegesteifigkeit und Torsionssteifigkeit des Bohrers gering, gepaart mit einer schlechten Zentrierung ist die Bohrgenauigkeit gering, im Allgemeinen nur IT13 ~ IT11; Die Oberflächenrauheit ist ebenfalls groß, Ra beträgt im Allgemeinen 50 bis 12.5μM; Allerdings ist der Metallabtrag beim Bohren groß und die Schneideffizienz hoch. Bohren wird hauptsächlich zur Bearbeitung von Löchern mit geringen Qualitätsanforderungen verwendet, wie z. B. Bolzenlöcher, Gewindebodenlöcher, Öllöcher usw. Bei Löchern mit hohen Anforderungen an die Bearbeitungsgenauigkeit und Oberflächenqualität sollten diese durch Reiben, Reiben, Aufbohren oder Schleifen in der Folgebearbeitung erreicht werden.

Reiben

Beim Reiben wird das gebohrte, gegossene oder geschmiedete Loch mit einem Reibbohrer weiter bearbeitet, um die Öffnung zu vergrößern und die Bearbeitungsqualität des Lochs zu verbessern. Das Reiben kann entweder als Vorbearbeitung vor der Endbearbeitung des Lochs oder als Endbearbeitung des Lochs mit geringen Anforderungen eingesetzt werden. Reibbohrer ähnelt Spiralbohrer, hat jedoch mehr Zähne und keine Querschneide.

Im Vergleich zum Bohren weist das Reiben folgende Eigenschaften auf:

(1) Die Anzahl der Reibbohrzähne (3 bis 8 Zähne), gute Führung, Schnitt ist relativ stabil; (2) Reibbohrer ohne Querschneide, Schnittbedingungen sind gut;

(3) Die Bearbeitungszugabe ist gering, die Spansenke kann flacher gestaltet werden, der Bohrkern kann dicker gestaltet werden und die Festigkeit und Steifigkeit des Werkzeugkörpers ist besser. Die Präzision des Reibens beträgt im Allgemeinen IT11 bis IT10 und die Oberflächenrauheit Ra beträgt 12,5 bis 6.3μM. Reiben wird häufig zur Bearbeitung von Löchern mit kleineren Durchmessern eingesetzt. Wenn Sie ein Loch mit großem Durchmesser (D ≥30 mm) bohren, verwenden Sie zum Vorbohren häufig einen kleinen Bohrer (Durchmesser 0,5 bis 0,7 Mal der Öffnung) und verwenden Sie dann den Lochaufweitbohrer der entsprechenden Größe. Dies kann die Verarbeitungsqualität und Produktionseffizienz des Lochs verbessern.

Neben der Bearbeitung zylindrischer Löcher können Reibbohrer verschiedener Sonderformen (auch Senker genannt) zur Bearbeitung verschiedener Senksitzlöcher und Senker eingesetzt werden. Die Vorderseite des Senkers ist oft mit einem Führungspfosten ausgestattet, der durch ein bearbeitetes Loch geführt wird.

Das Reiben ist eine der Methoden zur Endbearbeitung von Löchern, die in der Produktion weit verbreitet ist. Bei kleineren Löchern ist Reiben eine wirtschaftlichere und praktischere Bearbeitungsmethode als Innenschleifen und Feinbohren.

1. Reibahle

Reibahlen werden im Allgemeinen in zwei Arten unterteilt: Handreibahlen und Maschinenreibahlen. Der Griffteil der Handreibahle ist ein gerader Griff, der Arbeitsteil ist länger und die Führungsfunktion ist besser. Die Handreibahle verfügt über zwei Arten von Strukturen: integrierte und einstellbare Außendurchmesser. Die Maschinenreibahle hat zwei Arten von Strukturen: Griff und Hülse. Die Reibahle kann nicht nur runde Löcher bearbeiten, sondern auch die Kegelreibahle kann Kegellöcher bearbeiten.

2. Reibverfahren und seine Anwendung

Die Reibzugabe hat einen großen Einfluss auf die Qualität des Reibens, die Aufmaß ist zu groß, die Belastung der Reibahle ist groß, die Schneidkante wird schnell stumpf, es ist nicht einfach, eine glatte Bearbeitungsoberfläche zu erhalten, und die Maßtoleranz ist es nicht einfach zu garantieren; Der Rand ist zu klein, um die vom vorherigen Prozess hinterlassenen Messerspuren zu entfernen, und natürlich spielt die Verbesserung der Qualität der Lochbearbeitung keine Rolle. Im Allgemeinen beträgt der Spielraum des groben Scharniers 0,35 bis 0,15 mm und der des feinen Scharniers 0,5 bis 0,05 mm.

Um Spanknötchen zu vermeiden, wird beim Reiben meist mit einer geringeren Schnittgeschwindigkeit gearbeitet (v <8m/min für Stahl und Gusseisen mit HSS-Reibahlen). Der Wert des Vorschubs hängt von der zu bearbeitenden Öffnung ab. Je größer die Öffnung, desto größer der Vorschubwert. Die Vorschubgeschwindigkeit von Schnellstahlreibahlen, die Stahl und Gusseisen verarbeiten, beträgt normalerweise 0,3 bis 1 mm/U.

Reiben muss gekühlt, geschmiert und mit geeigneter Schneidflüssigkeit gereinigt werden, um Spanansammlungen zu verhindern und Späne rechtzeitig zu entfernen. Im Vergleich zum Schleifen und Bohren ist die Produktivität beim Reiben höher und die Genauigkeit der Bohrung ist problemlos gewährleistet. Durch Reiben kann der Positionsfehler der Lochachse jedoch nicht korrigiert werden, und die Positionsgenauigkeit des Lochs sollte durch den vorherigen Prozess gewährleistet werden. Für die Bearbeitung von Stufen- und Sacklöchern ist das Reiben nicht geeignet.

Die Maßgenauigkeit beim Reiben beträgt im Allgemeinen IT9 bis IT7 und die Oberflächenrauheit Ra beträgt im Allgemeinen 3,2 bis 0.8μM. Für mittelgroße Löcher mit hohen Präzisionsanforderungen (z. B. IT7-Präzisionslöcher) ist das Bohrer-Reibahle-Reibahle-Verfahren ein typisches Bearbeitungsschema, das in der Produktion häufig verwendet wird.

Bohren ist ein Bearbeitungsverfahren, bei dem das vorgefertigte Loch mit einem Schneidwerkzeug vergrößert wird. Die Bohrarbeiten können entweder auf der Bohrmaschine oder auf der Drehbank durchgeführt werden.

1. Langweilige Methode

Beim Bohren gibt es drei verschiedene Bearbeitungsmethoden.

(1) Das Werkstück dreht sich und das Werkzeug führt eine Vorschubbewegung aus

Zu dieser Bohrmethode gehört meist das Ausdrehen auf der Drehbank. Die Merkmale des Prozesses sind: Die Achslinie des Lochs nach der Bearbeitung stimmt mit der Rotationsachse des Werkstücks überein, die Rundheit des Lochs hängt hauptsächlich von der Rotationsgenauigkeit der Werkzeugmaschinenspindel und dem axialen Geometriefehler des Lochs ab hängt hauptsächlich von der Positionsgenauigkeit der Werkzeugvorschubrichtung relativ zur Rotationsachse des Werkstücks ab. Diese Bohrmethode eignet sich für die Bearbeitung von Löchern mit koaxialen Anforderungen an der Oberfläche des Außenkreises.

(2) Das Werkzeug dreht sich und das Werkstück wird zugeführt

Die Spindel der Bohrmaschine treibt das Bohrwerkzeug in Drehung, und der Tisch treibt den Vorschub des Werkstücks an.

(3) Das Werkzeug dreht sich und führt eine Vorschubbewegung aus

Bei dieser Bohrmethode wird die Überstandslänge der Bohrstange geändert, die Kraftverformung der Bohrstange wird ebenfalls geändert, die Öffnung in der Nähe des Spindelstocks ist groß und die Öffnung vom Spindelstock entfernt ist klein und bildet einen Kegel Loch. Darüber hinaus nimmt mit zunehmender Überhanglänge der Bohrstange auch die durch ihr Eigengewicht verursachte Biegeverformung der Hauptwelle zu, und die Achse des bearbeiteten Lochs weist eine entsprechende Biegung auf. Diese Bohrmethode eignet sich nur für die Bearbeitung kurzer Löcher.

2. Diamant langweilig

Im Vergleich zum allgemeinen Bohren zeichnet sich das Diamantbohren durch einen geringen Rückschnitt, einen kleinen Vorschub und eine hohe Schnittgeschwindigkeit aus. Es kann eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit (IT7 ~ IT6) und eine sehr glatte Oberfläche (Ra beträgt 0,4 ~ 0) erzielt werden.05μM). Diamantbohren wurde ursprünglich mit Diamantbohrwerkzeugen durchgeführt und wird heute üblicherweise mit Hartmetall-, CBN- und künstlichen Diamantwerkzeugen bearbeitet. Wird hauptsächlich zur Bearbeitung von Nichteisenmetallwerkstücken verwendet, kann aber auch zur Bearbeitung von Gusseisen- und Stahlteilen verwendet werden.

Die üblicherweise verwendeten Schnittparameter beim Diamantbohren sind: Vorbohren von 0,2 bis 0,6 mm und Endbohren von 0,1 mm; Die Vorschubgeschwindigkeit beträgt 0,01–0,14 mm/U; Die Schnittgeschwindigkeit beträgt 100–250 m/min bei der Bearbeitung von Gusseisen, 150–300 m/min bei der Bearbeitung von Stahl und 300–2000 m/min bei der Bearbeitung von Nichteisenmetallen.

Um sicherzustellen, dass die Diamantbohrmaschine eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit und Oberflächenqualität erreichen kann, muss die Werkzeugmaschine (Diamantbohrmaschine) eine hohe geometrische Genauigkeit und Steifigkeit aufweisen. Die Hauptwelle der Werkzeugmaschine trägt das häufig verwendete Präzisions-Schrägkugellager oder Gleitlager mit statischem Druck, und die rotierenden Teile mit hoher Geschwindigkeit müssen genau ausgewuchtet sein; Darüber hinaus muss die Bewegung des Vorschubmechanismus sehr gleichmäßig sein, um sicherzustellen, dass der Tisch eine gleichmäßige Vorschubbewegung bei niedriger Geschwindigkeit ausführen kann.

Die Bearbeitungsqualität des Diamantbohrens ist gut, die Produktionseffizienz ist hoch und es wird häufig bei der Endbearbeitung von Präzisionslöchern in einer großen Anzahl von Massenproduktionen verwendet, wie z. B. dem Motorzylinderloch, dem Kolbenbolzenloch und der Hauptwelle Loch im Spindelkasten der Werkzeugmaschine. Es ist jedoch zu beachten, dass bei der Bearbeitung von Eisenmetallprodukten mit Diamantbohren nur das Bohrwerkzeug aus Hartmetall und CBN verwendet werden kann und das Bohrwerkzeug aus Diamant nicht verwendet werden kann, da die Kohlenstoffatome im Diamant eine haben große Affinität zu den Eisengruppenelementen und die Werkzeugstandzeit ist gering.

3. Langweiliges Werkzeug

Bohrwerkzeuge können in einschneidige Bohrwerkzeuge und zweischneidige Bohrwerkzeuge unterteilt werden.

4. Langweilige Prozesseigenschaften und Anwendungsbereich

Im Vergleich zum Bohr-, Aufweit- und Reibvorgang ist die Bohrungsgröße nicht durch die Werkzeuggröße begrenzt, und das Bohren verfügt über eine starke Fehlerkorrekturfähigkeit, und der Abweichungsfehler der ursprünglichen Lochachse kann durch mehrfaches Schneiden und Bohren korrigiert werden kann mit der Positionierungsfläche eine höhere Positionsgenauigkeit aufrechterhalten.

Im Vergleich zum Außenkreis der Bohrung ist die Heißverformung des Werkstücks und des Werkzeugs aufgrund der geringen Steifigkeit des Werkzeugstangensystems, der großen Verformung, der schlechten Wärmeableitungs- und Spanabfuhrbedingungen relativ groß und die Verarbeitungsqualität und Produktion ist relativ groß Der Wirkungsgrad des Bohrens ist nicht so hoch wie der des Außenkreises des Autos.

Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass der Bearbeitungsbereich des Bohrens breit ist und Löcher unterschiedlicher Größe und unterschiedlicher Präzision bearbeitet werden können. Bei Löchern und Lochsystemen mit großer Apertur, hohen Anforderungen an Größe und Positionsgenauigkeit ist Bohren nahezu die einzige Bearbeitungsmethode. Die Bearbeitungsgenauigkeit beim Bohren beträgt IT9 ~ IT7. Das Bohren kann auf Bohrmaschinen, Drehmaschinen, Fräsmaschinen und anderen Werkzeugmaschinen durchgeführt werden, was die Vorteile von Flexibilität und Flexibilität bietet und in der Produktion weit verbreitet ist. In der Massenproduktion werden Bohrmatrizen häufig verwendet, um die Bohreffizienz zu verbessern.

1. Honprinzip und Honkopf

Beim Honen wird das Loch mit einem Honkopf und einem Schleifstab (Schleifstein) bearbeitet. Beim Honen wird das Werkstück fixiert und der Honkopf wird von der Spindel der Werkzeugmaschine gedreht und bewegt sich geradlinig hin und her. Bei der Honbearbeitung wirkt die Schleifleiste mit einem bestimmten Druck auf die Werkstückoberfläche und schneidet eine hauchdünne Materialschicht von der Werkstückoberfläche ab. Damit sich die Bewegung der Schleifpartikel nicht wiederholt, sollten die Anzahl der Umdrehungen pro Minute der Drehbewegung des Honkopfes und die Anzahl der Hin- und Herbewegungen pro Minute des Honkopfes gleich groß sein.

Der Querwinkel der Honbahn hängt von der Hin- und Herbewegungsgeschwindigkeit und der Kreisgeschwindigkeit des Honkopfs ab, und die Größe des Winkels beeinflusst die Bearbeitungsqualität und Effizienz des Honens. Um den Abtransport gebrochener Schleifpartikel und Späne zu erleichtern, die Schnitttemperatur zu senken und die Bearbeitungsqualität zu verbessern, sollte beim Honen ausreichend Schneidflüssigkeit verwendet werden.

Damit die bearbeitete Lochwand gleichmäßig bearbeitet werden kann, muss der Hub der Sandbank an beiden Enden des Lochs einen Überführungsabschnitt überschreiten. Um eine gleichmäßige Honzugabe sicherzustellen und den Einfluss des Spindelrotationsfehlers auf die Bearbeitungsgenauigkeit zu verringern, wird meist die schwimmende Verbindung zwischen dem Honkopf und der Spindel der Werkzeugmaschine verwendet.

Die radiale Ausdehnungseinstellung der Honkopf-Schleifstange hat verschiedene Bauformen wie manuell, pneumatisch und hydraulisch.

2. Eigenschaften und Anwendungsbereich des Honprozesses

(1) Durch Honen kann eine höhere Maßgenauigkeit und Formgenauigkeit erreicht werden, die Bearbeitungsgenauigkeit liegt zwischen IT7 und IT6, der Rundheits- und Zylindrizitätsfehler des Lochs kann innerhalb des Bereichs kontrolliert werden, aber durch Honen kann die Positionsgenauigkeit des zu bearbeitenden Lochs nicht verbessert werden .

(2) Durch Honen kann eine höhere Oberflächenqualität erzielt werden, die Oberflächenrauheit Ra beträgt 0,2 bis 0.25μm, die Tiefe der metamorphen Defektschicht des Oberflächenmetalls ist sehr gering und beträgt 2,5 ~25μM.

(3) Im Vergleich zur Schleifgeschwindigkeit ist die Kreisgeschwindigkeit des Honkopfs nicht hoch (vc=16~60 m/min), aber aufgrund der großen Kontaktfläche zwischen Sandbank und Werkstück ist die Hin- und Herbewegungsgeschwindigkeit relativ hoch (va=8~20m/min), sodass das Honen immer noch eine hohe Produktivität aufweist.

Honen wird häufig bei der Bearbeitung von Motorzylinderlöchern und Präzisionslöchern in verschiedenen hydraulischen Geräten in einer großen Anzahl von Massenproduktionen eingesetzt und kann tiefe Löcher mit einem Längen-Durchmesser-Verhältnis von mehr als 10 bearbeiten. Das Honen eignet sich jedoch nicht für die Bearbeitung von Löchern an NE-Metallwerkstücken mit großer Plastizität und kann auch nicht für die Bearbeitung von Löchern mit Keilnuten, Keilnuten usw. verwendet werden.

1. Anschneiden und anschneiden

Das Ziehen ist eine hochproduktive Endbearbeitungsmethode, die auf einer Räummaschine mit einer speziellen Räumnadel durchgeführt wird. Räummaschinen sind in zwei Arten von horizontalen Räummaschinen und vertikalen Räummaschinen unterteilt. Die horizontale Räummaschine ist die gebräuchlichste.

Beim Räumen wird nur eine lineare Bewegung mit niedriger Geschwindigkeit (Hauptbewegung) verwendet. Die Anzahl der gleichzeitig arbeitenden Zähne der Räumnadel sollte im Allgemeinen nicht weniger als 3 betragen, da die Räumnadel sonst nicht stabil ist und es leicht zu Ringwellen auf der Oberfläche des Werkstücks kommt. Um zu vermeiden, dass eine zu hohe Räumkraft entsteht und die Räumnadel bricht, sollte die Anzahl der gleichzeitig arbeitenden Räumnadeln 6 bis 8 nicht überschreiten.

Es gibt drei verschiedene Räummethoden, die im Folgenden beschrieben werden:

(1) Schichträumen

Dieses Räumverfahren zeichnet sich dadurch aus, dass das Räumwerkzeug die Bearbeitungszugabe des Werkstücks Schicht für Schicht nacheinander bearbeitet. Um den Spanbruch zu erleichtern, sind die Fräserzähne mit verzahnten Spannuten geschliffen. Die nach der Schichträummethode konstruierte Räumnadel wird als gewöhnliche Räumnadel bezeichnet.

(2) Blockräumen

Das Besondere an dieser Räummethode ist, dass jede Metallschicht auf der bearbeiteten Oberfläche von einem Satz Werkzeugzähne geschnitten wird, die grundsätzlich gleich groß, aber miteinander verflochten sind (normalerweise besteht jeder Satz aus 2-3 Werkzeugzähnen). Jeder Zahn schneidet nur einen Teil einer Metallschicht. Eine nach der Blockräummethode konstruierte Räumnadel wird als Rotationsräumnadel bezeichnet.

(3) Umfassendes Räumen

Dadurch werden die Vorteile des Schicht- und Blockräumens gebündelt. Beim Grobschneiden kommt das Blockräumen zum Einsatz, beim Feinschneiden kommt das Lagenräumen zum Einsatz. Dadurch kann die Räumlänge verkürzt, die Produktivität gesteigert und eine bessere Oberflächenqualität erzielt werden. Die nach der umfassenden Räummethode entworfene Räumnadel wird als umfassende Räumnadel bezeichnet.

2. Prozesseigenschaften und Anwendungsbereich des Lochziehens

(1) Die Räumnadel ist ein mehrschneidiges Werkzeug, das das Schruppen, Schlichten und Schlichten des Lochs nacheinander in einem Räumhub fertigstellen kann und eine hohe Produktionseffizienz aufweist.

(2) Die Ziehgenauigkeit hängt hauptsächlich von der Genauigkeit der Räumnadel ab. Unter normalen Bedingungen kann die Ziehgenauigkeit IT9~IT7 erreichen und die Oberflächenrauheit Ra kann 6,3~1 erreichen.6μM.

(3) Beim Zeichnen eines Lochs wird das Werkstück durch das bearbeitete Loch selbst positioniert (der vordere Teil der Räumnadel ist das Positionierungselement des Werkstücks), und das Ziehloch ist nicht einfach, um die gegenseitige Positionsgenauigkeit des Lochs sicherzustellen andere Oberflächen; Für die Bearbeitung rotierender Teile, deren innere und äußere Kreisflächen koaxiale Anforderungen stellen, ist es häufig erforderlich, zuerst Löcher zu ziehen und dann andere Oberflächen mit Löchern als Positionierungsreferenz zu bearbeiten.

(4) Räumnadeln können nicht nur runde Löcher bearbeiten, sondern auch Formlöcher und Keilwellenlöcher.

(5) Räumnadel ist ein Werkzeug mit fester Größe, komplexer Form, teuer und nicht für die Bearbeitung großer Löcher geeignet.

Ziehlöcher werden in der Massenproduktion häufig verwendet, um Löcher in kleinen und mittelgroßen Teilen mit einem Durchmesser von 10 bis 80 mm und einer Lochtiefe von nicht mehr als dem Fünffachen der Öffnung zu bearbeiten.

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