Você sabe quais são os métodos de usinagem de furos?

Os métodos de processamento de furos incluem perfuração, alargamento, alargamento, mandrilamento, trefilação, retificação e acabamento de furos. A seguinte pequena série para você apresentar várias tecnologias de processamento de furos em detalhes, resolver os problemas de processamento de furos.

O furo é uma superfície importante nas peças da caixa, suporte, luva, anel e disco, e também é uma superfície frequentemente encontrada na usinagem. No caso dos mesmos requisitos de precisão de processamento e rugosidade superficial, é mais difícil processar o furo do que a superfície redonda externa, baixa produtividade e alto custo.

Isso ocorre porque: 1) o tamanho da ferramenta usada no processamento do furo é limitado pelo tamanho do furo que está sendo processado e a rigidez é baixa, o que é fácil de produzir deformação por flexão e vibração; 2) Ao usinar o furo com uma ferramenta de tamanho fixo, o tamanho do processamento do furo geralmente depende diretamente do tamanho correspondente da ferramenta, e o erro de fabricação e o desgaste da ferramenta afetarão diretamente a precisão do processamento do furo; 3) Ao usinar furos, a área de corte fica dentro da peça de trabalho, as condições de remoção de cavacos e dissipação de calor são ruins e a precisão do processamento e a qualidade da superfície não são fáceis de controlar.

Perfuração

A perfuração é o primeiro processo de usinagem de furos em materiais sólidos e o diâmetro do furo é geralmente inferior a 80 mm. Existem duas formas de furar: uma é a rotação da broca; A outra é a rotação da peça. O erro gerado pelos dois métodos de furação acima não é o mesmo, no método de furação da rotação da broca, devido à assimetria da aresta de corte e à rigidez insuficiente da broca e à deflexão da broca, a linha central do furo irá ser distorcido ou não reto, mas a abertura permanece basicamente inalterada; Pelo contrário, no método de rotação da peça de perfuração, a deflexão da broca fará com que a abertura mude, mas a linha central do furo ainda é reta.

As facas de perfuração comumente usadas têm: broca helicoidal, broca central, broca profunda, etc., das quais a mais comumente usada é a broca helicoidal, sua especificação de diâmetro é φ0,1-80 mm.

Devido às limitações estruturais, a rigidez à flexão e a rigidez torcional da broca são baixas, juntamente com a má centralização, a precisão da perfuração é baixa, geralmente apenas IT13 ~ IT11; A rugosidade da superfície também é grande, Ra é geralmente 50~12.5μm; No entanto, a taxa de remoção de metal na perfuração é grande e a eficiência de corte é alta. A perfuração é usada principalmente para processar furos com requisitos de baixa qualidade, como furos para parafusos, furos roscados, furos para óleo, etc. Para furos com alta precisão de usinagem e requisitos de qualidade superficial, eles devem ser alcançados por alargamento, alargamento, mandrilamento ou retificação no processamento subsequente.

Alargamento

Alargar é processar ainda mais o furo que foi perfurado, fundido ou forjado com uma broca de alargamento para ampliar a abertura e melhorar a qualidade de processamento do furo. O alargamento pode ser usado como pré-processamento antes do acabamento do furo ou como processamento final do furo com baixos requisitos. A broca de alargamento é semelhante à broca helicoidal, mas tem mais dentes e nenhuma aresta transversal.

Comparado com a perfuração, o alargamento tem as seguintes características:

(1) o número de dentes da broca de alargamento (3 a 8 dentes), boa orientação, o corte é relativamente estável; (2) broca alargada sem aresta transversal, as condições de corte são boas;

(3) A margem de processamento é pequena, o dissipador de cavacos pode ser mais raso, o núcleo da broca pode ser mais espesso e a resistência e rigidez do corpo da ferramenta são melhores. A precisão do alargamento é geralmente IT11 ~ IT10 e a rugosidade da superfície Ra é 12,5 ~ 6.3μm. O alargamento é frequentemente usado para processar furos com diâmetros menores. Ao perfurar um furo de grande diâmetro (D ≥30mm), geralmente use uma broca pequena (diâmetro de 0,5 a 0,7 vezes a abertura) para pré-perfurar e, em seguida, use o tamanho correspondente da broca de alargamento do furo, o que pode melhorar a qualidade de processamento e a eficiência de produção do furo.

Além de processar furos cilíndricos, brocas de alargamento de vários formatos especiais (também conhecidas como escareadores) podem ser usadas para processar vários furos de sede escareados e escareadores. A face frontal do escareador geralmente é equipada com um poste guia, guiado por um furo usinado.

O alargamento é um dos métodos de acabamento de furos, amplamente utilizado na produção. Para furos menores, o alargamento é um método de usinagem mais econômico e prático do que a retificação interna e o mandrilamento de precisão.

1. Alargador

O alargador é geralmente dividido em dois tipos: alargador manual e alargador mecânico. A parte do cabo do alargador manual é reta, a parte de trabalho é mais longa e a função de orientação é melhor. O alargador manual possui dois tipos de estruturas: diâmetro externo integral e ajustável. O alargador da máquina possui dois tipos de estrutura com alça e luva. O alargador não só pode processar furos redondos, mas também o alargador cônico pode processar furos cônicos.

2. Processo de alargamento e sua aplicação

A tolerância de alargamento tem uma grande influência na qualidade do alargamento, a tolerância é muito grande, a carga do alargador é grande, a aresta de corte logo fica embotada, não é fácil obter uma superfície de usinagem lisa e a tolerância dimensional não é fácil de garantir; A margem é muito pequena para remover as marcas de faca deixadas pelo processo anterior e, naturalmente, não há nenhum papel na melhoria da qualidade do processamento do furo. Geralmente, a margem da dobradiça grossa é de 0,35 ~ 0,15 mm e a dobradiça fina é de 01,5 ~ 0,05 mm.

Para evitar nódulos de cavacos, o alargamento geralmente é processado em uma velocidade de corte mais baixa (v <8m/min para aço e ferro fundido com alargadores HSS). O valor do avanço está relacionado à abertura a ser usinada, quanto maior a abertura, maior o valor do avanço, a taxa de avanço do alargador de aço de alta velocidade que processa aço e ferro fundido é geralmente de 0,3 ~ 1 mm / r.

O alargamento deve ser resfriado, lubrificado e limpo com fluido de corte apropriado para evitar o acúmulo de cavacos e removê-los a tempo. Comparado com retificação e mandrilamento, a produtividade do alargamento é maior e a precisão do furo é facilmente garantida. Porém, o alargamento não pode corrigir o erro de posição do eixo do furo, e a precisão da posição do furo deve ser garantida pelo processo anterior. O alargamento não é adequado para processar furos escalonados e furos cegos.

A precisão dimensional do alargamento é geralmente IT9 ~ IT7, e a rugosidade da superfície Ra é geralmente 3,2 ~ 0.8μm. Para furos de tamanho médio com requisitos de alta precisão (como furos de precisão IT7), o processo perfurador - alargador - alargador é um esquema de processamento típico comumente usado na produção.

A mandrilamento é um método de usinagem no qual o furo pré-fabricado é ampliado com uma ferramenta de corte. O trabalho de mandrilamento pode ser realizado na mandriladora ou no torno.

1. Método chato

Existem três métodos de usinagem diferentes para mandrilamento.

(1) A peça gira e a ferramenta faz movimento de avanço

A furação no torno pertence principalmente a esse método de furação. As características do processo são: a linha do eixo do furo após o processamento é consistente com o eixo de rotação da peça de trabalho, a circularidade do furo depende principalmente da precisão de rotação do fuso da máquina-ferramenta e do erro de geometria axial do furo depende principalmente da precisão da posição da direção de avanço da ferramenta em relação ao eixo de rotação da peça de trabalho. Este método de mandrilamento é adequado para usinar furos com requisitos coaxiais na superfície do círculo externo.

(2) A ferramenta gira e a peça é alimentada

O fuso da mandriladora aciona a rotação da ferramenta de mandrilamento e a mesa aciona a alimentação da peça de trabalho.

(3) A ferramenta gira e faz movimento de avanço

Usando este tipo de método de mandrilamento, o comprimento saliente da barra de mandrilar é alterado, a deformação da força da barra de mandrilar também é alterada, a abertura perto do cabeçote é grande e a abertura longe do cabeçote é pequena, formando um cone buraco. Além disso, com o aumento do comprimento do balanço da barra de mandrilar, a deformação por flexão do eixo principal causada pelo seu próprio peso também aumenta, e o eixo do furo usinado terá uma flexão correspondente. Este método de mandrilamento é adequado apenas para usinar furos curtos.

2. Perfuração de diamante

Comparado com o mandrilamento geral, o mandrilamento diamantado é caracterizado por uma pequena quantidade de corte traseiro, pequeno avanço, alta velocidade de corte, pode obter uma alta precisão de processamento (IT7 ~ IT6) e uma superfície muito lisa (Ra é 0,4 ~ 0.05μm). O mandrilamento diamantado foi originalmente processado com ferramentas de mandrilamento diamantadas e agora é comumente processado com ferramentas de metal duro, CBN e diamante artificial. Usado principalmente para processar peças de metal não ferroso, também pode ser usado para processar peças de ferro fundido e aço.

Os parâmetros de corte comumente usados ​​​​para mandrilamento diamantado são: pré-perfuração de 0,2 ~ 0,6 mm e mandrilamento final de 0,1 mm; A taxa de alimentação é de 0,01 ~ 0,14 mm/r; A velocidade de corte é de 100 ~ 250 m/min no processamento de ferro fundido, 150 ~ 300 m/min no processamento de aço e 300 ~ 2.000 m/min no processamento de metais não ferrosos.

A fim de garantir que a broqueadora diamantada possa atingir alta precisão de usinagem e qualidade de superfície, a máquina-ferramenta (broqueadora diamantada) deve ter alta precisão geométrica e rigidez, o eixo principal da máquina-ferramenta suporta o rolamento de esferas de contato angular de precisão comumente usado ou rolamento liso de pressão estática, e as peças rotativas de alta velocidade devem ser balanceadas com precisão; Além disso, o movimento do mecanismo de alimentação deve ser muito suave para garantir que a mesa possa realizar um movimento de alimentação suave em baixa velocidade.

A qualidade de usinagem do mandrilamento diamantado é boa, a eficiência da produção é alta e é amplamente utilizada no processamento final de furos de precisão em um grande número de produção em massa, como o furo do cilindro do motor, o furo do pino do pistão, o eixo principal furo na caixa do fuso da máquina-ferramenta. No entanto, deve-se observar que na usinagem de produtos de metal ferroso com mandrilamento diamantado, apenas a ferramenta de mandrilamento feita de metal duro e CBN pode ser usada, e a ferramenta de mandrilamento feita de diamante não pode ser usada, porque os átomos de carbono no diamante têm um grande afinidade com os elementos do grupo ferro e a vida útil da ferramenta é baixa.

3. Ferramenta chata

A ferramenta de mandrilamento pode ser dividida em ferramenta de mandrilamento de aresta única e ferramenta de mandrilamento de aresta dupla.

4. Características do processo de mandrilamento e faixa de aplicação

Comparado com o processo de perfuração, expansão e alargamento, o tamanho do furo não é limitado pelo tamanho da ferramenta, e o mandrilamento tem uma forte capacidade de correção de erros, e o erro de desvio do eixo do furo original pode ser corrigido por corte múltiplo, e o mandrilamento pode manter uma maior precisão de posição com a superfície de posicionamento.

Em comparação com o círculo externo do mandrilamento, devido à baixa rigidez do sistema da barra de ferramentas, grande deformação, má dissipação de calor e condições de remoção de cavacos, a deformação a quente da peça de trabalho e da ferramenta é relativamente grande e a qualidade de processamento e produção a eficiência da perfuração não é tão alta quanto a do círculo externo do carro.

Em resumo, pode-se observar que a faixa de processamento do mandrilamento é ampla, podendo ser processados ​​furos de diferentes tamanhos e diferentes níveis de precisão. Para furos e sistemas de furos com grande abertura, altos requisitos de tamanho e precisão de posição, o mandrilamento é quase o único método de processamento. A precisão de usinagem do mandrilamento é IT9 ~ IT7. A mandrilamento pode ser realizada em mandriladora, torno, fresadora e outras máquinas-ferramentas, que apresentam as vantagens de flexibilidade e flexibilidade e são amplamente utilizadas na produção. Na produção em massa, a matriz de mandrilamento é frequentemente usada para melhorar a eficiência do mandrilamento.

1. Princípio de afiação e cabeça de afiação

O brunimento é o método de acabamento do furo usando uma cabeça de brunimento com uma haste de amolar (pedra de amolar). Ao brunificar, a peça de trabalho é fixa e a cabeça de brunimento é girada pelo fuso da máquina-ferramenta e se move em linha reta alternativa. No processamento de brunimento, a tira de desbaste atua na superfície da peça com uma certa pressão e corta uma camada extremamente fina de material da superfície da peça. Para evitar que o movimento da partícula abrasiva se repita, o número de rotações por minuto do movimento giratório da cabeça de brunimento e o número de golpes alternativos por minuto da cabeça de brunimento devem ser primos.

O ângulo cruzado da pista de brunimento está relacionado à velocidade alternativa e à velocidade circular da cabeça de brunimento, e o tamanho do ângulo afeta a qualidade de processamento e a eficiência do brunimento. Para facilitar a descarga de partículas abrasivas quebradas e cavacos, reduzir a temperatura de corte e melhorar a qualidade do processamento, deve-se usar fluido de corte suficiente durante o brunimento.

Para que a parede do furo usinado possa ser usinada uniformemente, o curso da barra de areia em ambas as extremidades do furo deve exceder uma seção do viaduto. A fim de garantir a tolerância uniforme de brunimento e reduzir a influência do erro de rotação do fuso na precisão da usinagem, a conexão flutuante entre a cabeça de brunimento e o fuso da máquina-ferramenta é adotada principalmente.

O ajuste de expansão radial da haste de retificação da cabeça de brunimento tem várias formas estruturais, como manual, pneumática e hidráulica.

2. Características do processo de brunimento e faixa de aplicação

(1) o brunimento pode obter maior precisão dimensional e de forma, a precisão do processamento é IT7 ~ IT6, o erro de circularidade e cilindricidade do furo pode ser controlado dentro da faixa, mas o brunimento não pode melhorar a precisão da posição do furo a ser usinado .

(2) O brunimento pode obter uma qualidade de superfície superior, a rugosidade da superfície Ra é de 0,2 ~ 0.25μm, a profundidade da camada de defeito metamórfico do metal superficial é muito pequena 2,5 ~25μm.

(3) Comparada com a velocidade de retificação, a velocidade circular da cabeça de brunimento não é alta (vc=16~60m/min), mas devido à grande área de contato entre a barra de areia e a peça de trabalho, a velocidade alternativa é relativamente alta (va=8~20m/min), portanto o brunimento ainda tem alta produtividade.

O brunimento é amplamente utilizado na usinagem de furos de cilindros de motores e furos de precisão em vários dispositivos hidráulicos em um grande número de produção em massa e pode processar furos profundos com uma relação comprimento-diâmetro superior a 10. No entanto, o brunimento não é adequado para processar furos em peças de metal não ferroso com grande plasticidade, nem pode processar furos com rasgos de chaveta, furos estriados, etc.

1. Broche e broche

O estiramento é um método de acabamento de alta produtividade, que é realizado em uma brochadeira com brocha especial. Máquina de brochamento dividida em máquina de brochamento horizontal e máquina de brochamento vertical de dois tipos, a máquina de brochamento horizontal é a mais comum.

O brochamento utiliza apenas movimento linear de baixa velocidade (movimento principal). O número de dentes da brocha trabalhando ao mesmo tempo geralmente não deve ser inferior a 3, caso contrário a brocha não é estável e é fácil produzir ondulações em anel na superfície da peça de trabalho. Para evitar gerar muita força de brochamento e causar a quebra do brochamento, o número de dentes do brochamento trabalhando ao mesmo tempo não deve exceder 6 a 8.

Existem três métodos diferentes de brochamento, que são descritos a seguir:

(1) Brochamento em camadas

Este método de brochamento é caracterizado pelo brochamento cortando a margem de usinagem da peça, camada por camada, em sequência. Para facilitar a quebra dos cavacos, os dentes da fresa são retificados com ranhuras de cavacos intercaladas. O brochamento projetado de acordo com o método de brochamento em camadas é chamado de brochamento comum.

(2) brochamento em bloco

A característica deste método de brochamento é que cada camada de metal na superfície usinada é cortada por um conjunto de dentes de ferramenta que são basicamente do mesmo tamanho, mas entrelaçados entre si (geralmente cada conjunto consiste em 2-3 dentes de ferramenta). Cada dente corta apenas parte de uma camada de metal. A brocha projetada de acordo com o método de brocha em bloco é chamada de brocha rotativa.

(3) Brochamento abrangente

Desta forma, as vantagens da estratificação e do brochamento em bloco são concentradas. O brochamento em bloco é usado na peça de corte bruto e o brochamento em camada é usado na peça de corte fino. Desta forma, o comprimento do broche pode ser reduzido, a produtividade pode ser aumentada e pode ser obtida uma melhor qualidade superficial. O broche projetado de acordo com o método de brochamento abrangente é chamado de brochamento abrangente.

2. Características do processo e faixa de aplicação de furos de trefilação

(1) O brochamento é uma ferramenta multiarestas, que pode finalizar o desbaste, acabamento e acabamento do furo em uma sequência em um único curso de brochamento, e possui alta eficiência de produção.

(2) A precisão do desenho depende principalmente da precisão do broche, em condições normais, a precisão do desenho pode atingir IT9 ~ IT7, e a rugosidade da superfície Ra pode atingir 6,3 ~ 1.6μm.

(3) Ao desenhar um furo, a peça de trabalho é posicionada pelo próprio furo usinado (a parte principal do broche é o elemento de posicionamento da peça de trabalho), e o furo de desenho não é fácil de garantir a precisão da posição mútua do furo e outras superfícies; Para o processamento de peças rotativas cujas superfícies circulares internas e externas têm requisitos coaxiais, muitas vezes é necessário primeiro fazer furos e depois processar outras superfícies com furos como referência de posicionamento.

(4) O broche pode não apenas processar furos redondos, mas também processar furos formadores e furos estriados.

(5) O broche é uma ferramenta de tamanho fixo, formato complexo, caro, não adequado para processar furos grandes.

Furos de trefilação são comumente usados ​​em um grande número de produção em massa para processar furos em peças pequenas e médias com um diâmetro de 10 ~ 80 mm e uma profundidade de furo não superior a 5 vezes a abertura.

Honscn Precision Technology Co., LTD., oferecendo uma ampla gama de processos de usinagem, incluindo fundição de peças de hardware, peças de hardware de precisão, torneamento de torre e fresamento de usinagem complexa e usinagem complexa de deslocamento de núcleo. Nossos produtos são amplamente utilizados em automóveis, motocicletas, comunicações, refrigeração, óptica, eletrodomésticos, microeletrônica, ferramentas de medição, artes de pesca, instrumentos, eletrônicos e outras áreas profissionais para atender às suas necessidades de peças. Entre em contato conosco