Tahukah Anda apa saja metode pemesinan lubang?

Metode pemrosesan lubang meliputi pengeboran, pelebaran lubang, pembubutan, penarikan lubang, penggerindaan, dan penyelesaian lubang. Seri singkat berikut akan memperkenalkan beberapa teknologi pemrosesan lubang secara detail, dan membantu Anda memecahkan masalah pemrosesan lubang.

Lubang merupakan permukaan penting pada bagian kotak, braket, selongsong, cincin, dan cakram, dan juga merupakan permukaan yang sering ditemui dalam proses pemesinan. Dalam kasus dengan persyaratan akurasi pemrosesan dan kekasaran permukaan yang sama, memproses lubang lebih sulit daripada permukaan bulat luar, produktivitas rendah, dan biaya tinggi.

Hal ini disebabkan oleh: 1) ukuran alat yang digunakan dalam pemrosesan lubang dibatasi oleh ukuran lubang yang diproses, dan kekakuannya buruk, sehingga mudah menghasilkan deformasi lentur dan getaran; 2) Saat melakukan pemesinan lubang dengan alat berukuran tetap, ukuran pemrosesan lubang seringkali bergantung langsung pada ukuran alat yang sesuai, dan kesalahan manufaktur serta keausan alat akan secara langsung memengaruhi akurasi pemrosesan lubang; 3) Saat melakukan pemesinan lubang, area pemotongan berada di dalam benda kerja, kondisi pembuangan serpihan dan disipasi panas buruk, dan akurasi pemrosesan serta kualitas permukaan sulit dikendalikan.

Pengeboran

Pengeboran adalah proses pertama dalam pembuatan lubang pada material padat, dan diameter lubang bor umumnya kurang dari 80 mm. Ada dua cara pengeboran: satu dengan rotasi mata bor; yang lain dengan rotasi benda kerja. Kesalahan yang dihasilkan oleh kedua metode pengeboran di atas tidak sama. Pada metode pengeboran rotasi mata bor, karena asimetri mata potong dan kekakuan mata bor yang tidak memadai serta defleksi mata bor, garis tengah lubang akan miring atau tidak lurus, tetapi ukuran lubang pada dasarnya tidak berubah; sebaliknya, pada metode pengeboran rotasi benda kerja, defleksi mata bor akan menyebabkan ukuran lubang berubah, tetapi garis tengah lubang tetap lurus.

Jenis mata bor yang umum digunakan antara lain: mata bor ulir, mata bor tengah, mata bor lubang dalam, dan lain-lain, yang paling umum digunakan adalah mata bor ulir, dengan spesifikasi diameter Φ0.1-80mm.

Karena keterbatasan struktural, kekakuan lentur dan kekakuan torsi mata bor rendah, ditambah dengan pemusatan yang buruk, akurasi pengeboran rendah, umumnya hanya IT13 ~ IT11; Kekasaran permukaan juga besar, Ra umumnya 50~12,5μm; Namun, laju pengangkatan logam pada pengeboran besar dan efisiensi pemotongan tinggi. Pengeboran terutama digunakan untuk memproses lubang dengan persyaratan kualitas rendah, seperti lubang baut, lubang dasar ulir, lubang oli, dll. Untuk lubang dengan persyaratan akurasi pemesinan dan kualitas permukaan yang tinggi, hal tersebut harus dicapai dengan pelebaran lubang, pembubutan, pengeboran, atau penggerindaan pada proses selanjutnya.

Pengeboran

Pengerjaan pelebaran lubang (reaming) adalah proses lebih lanjut pada lubang yang telah dibor, dicor, atau ditempa menggunakan mata bor pelebaran lubang untuk memperbesar bukaan dan meningkatkan kualitas pengerjaan lubang. Pengerjaan pelebaran lubang dapat digunakan sebagai pra-pengolahan sebelum penyelesaian lubang atau sebagai pengolahan akhir lubang dengan persyaratan rendah. Mata bor pelebaran lubang mirip dengan mata bor ulir, tetapi memiliki lebih banyak gigi dan tidak memiliki tepi silang.

Dibandingkan dengan pengeboran, pelebaran lubang memiliki karakteristik sebagai berikut:

(1) Jumlah mata bor pelebaran lubang (3~8 mata), panduan yang baik, pemotongan relatif stabil; (2) Mata bor pelebaran lubang tanpa tepi silang, kondisi pemotongan baik;

(3) Toleransi pemrosesan kecil, penampung serpihan dapat dibuat lebih dangkal, inti bor dapat dibuat lebih tebal, dan kekuatan serta kekakuan badan alat lebih baik. Presisi reaming umumnya IT11~IT10, dan kekasaran permukaan Ra adalah 12,5~6,3μm. Reaming sering digunakan untuk memproses lubang dengan diameter lebih kecil. Ketika mengebor lubang berdiameter besar (D ≥30mm), sering menggunakan mata bor kecil (diameter 0,5 hingga 0,7 kali bukaan) untuk pengeboran awal, dan kemudian menggunakan mata bor reaming dengan ukuran yang sesuai, yang dapat meningkatkan kualitas pemrosesan dan efisiensi produksi lubang.

Selain untuk memproses lubang silindris, mata bor pelebar lubang dengan berbagai bentuk khusus (juga dikenal sebagai mata bor countersink) dapat digunakan untuk memproses berbagai lubang dudukan countersink dan countersink lainnya. Permukaan depan countersink seringkali dilengkapi dengan tiang pemandu, yang dipandu oleh lubang yang telah dikerjakan.

Pengerjaan pelebaran lubang (reaming) adalah salah satu metode penyelesaian lubang yang banyak digunakan dalam produksi. Untuk lubang yang lebih kecil, pengerjaan pelebaran lubang merupakan metode pemesinan yang lebih ekonomis dan praktis dibandingkan dengan penggerindaan internal dan pembubutan halus.

1. Reamer

Reamer umumnya terbagi menjadi dua jenis: reamer tangan dan reamer mesin. Bagian pegangan reamer tangan berupa pegangan lurus, bagian kerjanya lebih panjang, dan fungsi pemanduannya lebih baik. Reamer tangan memiliki dua jenis struktur: integral dan diameter luar yang dapat disesuaikan. Reamer mesin memiliki dua jenis struktur, yaitu dengan pegangan dan selongsong. Reamer tidak hanya dapat memproses lubang bulat, tetapi reamer tirus juga dapat memproses lubang tirus.

2. Proses pelebaran lubang dan penerapannya

Kelonggaran pelebaran lubang sangat berpengaruh pada kualitas pelebaran lubang. Jika kelonggaran terlalu besar, beban pada alat pelebar lubang akan besar, mata pisau akan cepat tumpul, permukaan hasil pemesinan akan sulit diperoleh dan toleransi dimensi sulit dijamin; jika margin terlalu kecil, bekas sayatan pisau pada proses sebelumnya tidak akan hilang, dan tentu saja tidak akan meningkatkan kualitas pemesinan lubang. Umumnya, margin untuk pelebaran lubang kasar adalah 0,35~0,15 mm, dan untuk pelebaran lubang halus adalah 0,15~0,05 mm.

Untuk menghindari gumpalan serpihan, proses reaming biasanya dilakukan pada kecepatan pemotongan yang lebih rendah (v <8m/min untuk baja dan besi cor dengan reamer HSS). Nilai laju umpan berkaitan dengan lubang yang akan dikerjakan, semakin besar lubang, semakin besar nilai laju umpan, laju umpan reamer baja kecepatan tinggi untuk pemrosesan baja dan besi cor biasanya 0,3~1mm/r.

Proses reaming harus didinginkan, dilumasi, dan dibersihkan dengan cairan pendingin yang sesuai untuk mencegah penumpukan serpihan dan membuang serpihan tepat waktu. Dibandingkan dengan penggerindaan dan pembubutan, produktivitas reaming lebih tinggi dan akurasi lubang mudah dijamin. Namun, reaming tidak dapat mengoreksi kesalahan posisi sumbu lubang, dan akurasi posisi lubang harus dijamin oleh proses sebelumnya. Reaming tidak cocok untuk memproses lubang bertingkat dan lubang buta.

Akurasi dimensi dari proses reaming umumnya adalah IT9 ~ IT7, dan kekasaran permukaan Ra umumnya 3,2~ 0,8μm. Untuk lubang berukuran sedang dengan persyaratan presisi tinggi (seperti lubang presisi IT7), proses pengeboran - reamer - reamer adalah skema pemrosesan tipikal yang umum digunakan dalam produksi.

Pengeboran adalah metode pemesinan di mana lubang yang telah dibuat diperbesar dengan alat potong. Pekerjaan pengeboran dapat dilakukan baik pada mesin bor maupun pada mesin bubut.

1. Metode membosankan

Ada tiga metode pemesinan berbeda untuk pengeboran.

(1) Benda kerja berputar dan alat melakukan gerakan umpan

Pengeboran pada mesin bubut sebagian besar termasuk dalam metode pengeboran ini. Karakteristik prosesnya adalah: garis sumbu lubang setelah diproses konsisten dengan sumbu rotasi benda kerja, kebulatan lubang terutama bergantung pada akurasi rotasi spindel mesin perkakas, dan kesalahan geometri aksial lubang terutama bergantung pada akurasi posisi arah umpan pahat relatif terhadap sumbu rotasi benda kerja. Metode pengeboran ini cocok untuk pengerjaan lubang dengan persyaratan koaksial pada permukaan lingkaran luar.

(2) Alat berputar dan benda kerja dimasukkan

Poros mesin bor menggerakkan alat bor untuk berputar, dan meja menggerakkan benda kerja untuk bergerak masuk.

(3) Alat berputar dan melakukan gerakan umpan

Dengan menggunakan metode pengeboran yang membosankan ini, panjang tonjolan batang bor diubah, deformasi gaya pada batang bor juga diubah, lubang di dekat kepala mesin besar, dan lubang yang jauh dari kepala mesin kecil, membentuk lubang kerucut. Selain itu, dengan peningkatan panjang tonjolan batang bor, deformasi lentur poros utama yang disebabkan oleh beratnya sendiri juga meningkat, dan sumbu lubang yang dikerjakan akan mengalami pembengkokan yang sesuai. Metode pengeboran ini hanya cocok untuk pengerjaan lubang pendek.

2. Pengeboran berlian

Dibandingkan dengan pengeboran biasa, pengeboran intan dicirikan oleh jumlah pemotongan balik yang kecil, laju umpan yang kecil, kecepatan pemotongan yang tinggi, dapat menghasilkan akurasi pemrosesan yang tinggi (IT7 ~ IT6) dan permukaan yang sangat halus (Ra 0,4~ 0,05μm). Pengeboran intan awalnya diproses dengan alat bor intan, dan sekarang umumnya diproses dengan karbida semen, CBN, dan alat intan buatan. Terutama digunakan untuk memproses benda kerja logam non-ferrous, juga dapat digunakan untuk memproses bagian besi cor dan baja.

Parameter pemotongan yang umum digunakan pada pengeboran intan adalah: pengeboran awal 0,2~0,6 mm dan pengeboran akhir 0,1 mm; laju umpan 0,01~0,14 mm/r; kecepatan pemotongan 100~250 m/menit saat memproses besi cor, 150~300 m/menit saat memproses baja, dan 300~2000 m/menit saat memproses logam non-ferrous.

Untuk memastikan bahwa mesin bor intan dapat mencapai akurasi pemesinan dan kualitas permukaan yang tinggi, mesin perkakas (mesin bor intan) harus memiliki akurasi geometris dan kekakuan yang tinggi, poros utama mesin perkakas menopang bantalan bola kontak sudut presisi atau bantalan polos tekanan statis yang umum digunakan, dan bagian yang berputar dengan kecepatan tinggi harus diseimbangkan secara akurat; Selain itu, pergerakan mekanisme pengumpanan harus sangat halus untuk memastikan bahwa meja dapat melakukan pergerakan pengumpanan kecepatan rendah yang halus.

Kualitas pemesinan dengan mata bor intan baik, efisiensi produksinya tinggi, dan banyak digunakan dalam pemrosesan akhir lubang presisi dalam jumlah besar produksi massal, seperti lubang silinder mesin, lubang pin piston, lubang poros utama pada kotak spindel mesin perkakas. Namun, perlu diperhatikan bahwa ketika memproses produk logam besi dengan mata bor intan, hanya mata bor yang terbuat dari karbida semen dan CBN yang dapat digunakan, dan mata bor yang terbuat dari intan tidak dapat digunakan, karena atom karbon dalam intan memiliki afinitas yang besar dengan unsur-unsur golongan besi, dan umur pakai mata bor rendah.

3. Alat pengeboran

Alat bor dapat dibagi menjadi alat bor bermata tunggal dan alat bor bermata ganda.

4. Karakteristik proses pengeboran dan rentang aplikasinya

Dibandingkan dengan proses pengeboran, pelebaran, dan pelebaran lubang, ukuran lubang tidak dibatasi oleh ukuran alat, dan proses pembubutan memiliki kemampuan koreksi kesalahan yang kuat, serta kesalahan deviasi sumbu lubang asli dapat dikoreksi dengan pemotongan ganda, dan proses pembubutan dapat mempertahankan akurasi posisi yang lebih tinggi dengan permukaan pemosisian.

Dibandingkan dengan pengeboran lingkaran luar, karena kekakuan sistem batang alat yang buruk, deformasi besar, pembuangan panas yang buruk, dan kondisi pembuangan serpihan, deformasi panas benda kerja dan alat relatif besar, dan kualitas pemrosesan serta efisiensi produksi pengeboran tidak setinggi pengeboran lingkaran luar.

Singkatnya, dapat dilihat bahwa jangkauan pemrosesan pengeboran sangat luas, dan lubang dengan berbagai ukuran dan tingkat presisi yang berbeda dapat diproses. Untuk lubang dan sistem lubang dengan bukaan besar, ukuran tinggi, dan persyaratan akurasi posisi, pengeboran hampir merupakan satu-satunya metode pemrosesan. Akurasi pemesinan pengeboran adalah IT9 ~ IT7. Pengeboran dapat dilakukan pada mesin bor, mesin bubut, mesin frais, dan mesin perkakas lainnya, yang memiliki keunggulan fleksibilitas dan kemudahan penggunaan, dan banyak digunakan dalam produksi. Dalam produksi massal, cetakan bor sering digunakan untuk meningkatkan efisiensi pengeboran.

1. Prinsip pengasahan dan kepala pengasahan

Pengasahan (honing) adalah metode penyelesaian lubang dengan menggunakan kepala pengasah (honing head) dengan batang pengasah (batu asah). Saat pengasahan, benda kerja difiksasi, dan kepala pengasah diputar oleh spindel mesin perkakas dan bergerak dalam garis lurus bolak-balik. Dalam proses pengasahan, strip pengasah bekerja pada permukaan benda kerja dengan tekanan tertentu, dan memotong lapisan material yang sangat tipis dari permukaan benda kerja. Agar gerakan partikel abrasif tidak berulang, jumlah putaran per menit dari gerakan putar kepala pengasah dan jumlah langkah bolak-balik per menit dari kepala pengasah harus seimbang.

Sudut melintang jalur pengasahan berkaitan dengan kecepatan bolak-balik dan kecepatan melingkar kepala pengasahan, dan besarnya sudut tersebut memengaruhi kualitas dan efisiensi pemrosesan pengasahan. Untuk mempermudah pembuangan partikel abrasif dan serpihan yang pecah, mengurangi suhu pemotongan, dan meningkatkan kualitas pemrosesan, cairan pendingin yang cukup harus digunakan saat pengasahan.

Agar dinding lubang yang dikerjakan dapat dikerjakan secara seragam, langkah batang amplas di kedua ujung lubang harus melebihi bagian yang dilewati. Untuk memastikan kelonggaran pengasahan yang seragam dan mengurangi pengaruh kesalahan putaran spindel pada akurasi pengerjaan, sambungan mengambang antara kepala pengasahan dan spindel mesin perkakas umumnya diadopsi.

Pengaturan ekspansi radial batang gerinda kepala pengasah memiliki berbagai bentuk struktur seperti manual, pneumatik, dan hidraulik.

2. Karakteristik dan rentang aplikasi proses pengasahan

(1) Pengasahan dapat menghasilkan akurasi dimensi dan akurasi bentuk yang lebih tinggi, akurasi pemrosesannya adalah IT7~IT6, kesalahan kebulatan dan silindrisitas lubang dapat dikendalikan dalam rentang tersebut, namun pengasahan tidak dapat meningkatkan akurasi posisi lubang yang akan dikerjakan.

(2) Pengasahan dapat menghasilkan kualitas permukaan yang lebih tinggi, kekasaran permukaan Ra adalah 0,2~0,25μm, kedalaman lapisan cacat metamorfik logam permukaan sangat kecil yaitu 2,5~25μm.

(3) Dibandingkan dengan kecepatan penggerindaan, kecepatan putaran kepala pengasah tidak tinggi (vc=16~60m/min), namun karena area kontak yang besar antara batang pasir dan benda kerja, kecepatan bolak-balik relatif tinggi (va=8~20m/min), sehingga pengasahan masih memiliki produktivitas yang tinggi.

Pengasahan (honing) banyak digunakan dalam pengerjaan lubang silinder mesin dan lubang presisi pada berbagai perangkat hidrolik dalam produksi massal dalam jumlah besar, dan dapat memproses lubang dalam dengan rasio panjang-diameter lebih besar dari 10. Namun, pengasahan tidak cocok untuk memproses lubang pada benda kerja logam non-ferrous dengan plastisitas besar, dan juga tidak dapat memproses lubang dengan alur pasak, lubang spline, dll.

1. Bros dan bros

Penggambaran adalah metode penyelesaian dengan produktivitas tinggi, yang dilakukan pada mesin broaching dengan broach khusus. Mesin broaching terbagi menjadi dua jenis, yaitu mesin broaching horizontal dan mesin broaching vertikal, di mana mesin broaching horizontal adalah yang paling umum.

Proses broaching hanya menggunakan gerakan linier kecepatan rendah (gerakan utama). Jumlah gigi broach yang bekerja secara bersamaan umumnya tidak kurang dari 3, jika tidak, broach tidak stabil, dan mudah menghasilkan riak melingkar pada permukaan benda kerja. Untuk menghindari timbulnya gaya broaching yang terlalu besar dan menyebabkan broach patah, jumlah gigi broach yang bekerja secara bersamaan tidak boleh melebihi 6 hingga 8.

Ada tiga metode pembubutan yang berbeda, yang dijelaskan sebagai berikut:

(1) Pembukaan berlapis

Metode pembubutan ini dicirikan oleh pembubutan yang memotong lapisan demi lapisan material hasil pemesinan benda kerja secara berurutan. Untuk mempermudah pemecahan serpihan, gigi pemotong diasah dengan alur serpihan yang saling berselang-seling. Pembubutan yang dirancang sesuai dengan metode pembubutan berlapis disebut pembubutan biasa.

(2) blok pembukaan

Ciri khas metode pembubutan ini adalah setiap lapisan logam pada permukaan yang dikerjakan dipotong oleh serangkaian gigi pahat yang pada dasarnya berukuran sama tetapi saling bertautan (biasanya setiap set terdiri dari 2-3 gigi pahat). Setiap gigi hanya memotong sebagian dari lapisan logam. Pahat yang dirancang menurut metode pembubutan blok disebut pembubutan putar.

(3) Pembukaan komprehensif

Dengan cara ini, keunggulan dari metode broaching berlapis dan blok terkonsentrasi. Broaching blok digunakan pada bagian pemotongan kasar dan broaching berlapis digunakan pada bagian pemotongan halus. Dengan cara ini, panjang broach dapat dipersingkat, produktivitas dapat ditingkatkan, dan kualitas permukaan yang lebih baik dapat diperoleh. Broach yang dirancang sesuai dengan metode broaching komprehensif disebut broach komprehensif.

2. Karakteristik proses dan rentang aplikasi lubang gambar

(1) Broach adalah alat bermata banyak, yang dapat menyelesaikan pengerjaan kasar, pengerjaan halus, dan penyelesaian lubang secara berurutan dalam satu langkah pengerjaan broach, dan memiliki efisiensi produksi yang tinggi.

(2) Akurasi gambar terutama bergantung pada akurasi broach, dalam kondisi normal, akurasi gambar dapat mencapai IT9~IT7, dan kekasaran permukaan Ra dapat mencapai 6,3~ 1,6μm.

(3) Saat membuat lubang, benda kerja diposisikan oleh lubang yang telah dikerjakan (bagian depan broach merupakan elemen pemosisian benda kerja), dan pembuatan lubang tidak mudah untuk memastikan akurasi posisi timbal balik antara lubang dan permukaan lainnya; Untuk pemrosesan bagian putar yang permukaan melingkar bagian dalam dan luarnya memiliki persyaratan koaksial, seringkali perlu untuk terlebih dahulu membuat lubang, dan kemudian memproses permukaan lainnya dengan lubang sebagai referensi pemosisian.

(4) broach tidak hanya dapat memproses lubang bundar, tetapi juga memproses lubang pembentuk dan lubang spline.

(5) broach adalah alat dengan ukuran tetap, bentuknya kompleks, mahal, tidak cocok untuk memproses lubang besar.

Pembuatan lubang dengan cara menggambar umumnya digunakan dalam produksi massal untuk membuat lubang pada komponen berukuran kecil dan menengah dengan diameter 10~80mm dan kedalaman lubang tidak lebih dari 5 kali ukuran bukaan.

Honscn Precision Technology Co., LTD., menawarkan berbagai proses pemesinan, termasuk pengecoran komponen perangkat keras, komponen perangkat keras presisi, pemesinan kompleks dengan mesin bubut dan penggilingan, serta pemesinan kompleks dengan mesin inti. Produk kami banyak digunakan di bidang otomotif, sepeda motor, komunikasi, pendinginan, optik, peralatan rumah tangga, mikroelektronika, alat ukur, peralatan memancing, instrumen, elektronik, dan bidang profesional lainnya untuk memenuhi kebutuhan komponen mereka. Hubungi kami