Знаете ли вы, какие существуют методы обработки отверстий?

Методы обработки отверстий включают сверление, развертывание, рассверливание, растачивание, волочение, шлифование и чистовую обработку отверстий. В следующей небольшой серии вы подробно познакомитесь с несколькими технологиями обработки отверстий и решите проблемы с обработкой отверстий.

Отверстие является важной поверхностью корпуса, кронштейна, втулки, кольца и диска, а также поверхностью, часто встречающейся при механической обработке. При одинаковых требованиях к точности обработки и шероховатости поверхности обработать отверстие сложнее, чем наружную круглую поверхность, низкая производительность и высокая стоимость.

Это связано с тем, что: 1) размер инструмента, используемого при обработке отверстий, ограничен размером обрабатываемого отверстия, а жесткость низкая, что может легко вызвать изгибную деформацию и вибрацию; 2) При обработке отверстия инструментом фиксированного размера размер обработки отверстия часто напрямую зависит от соответствующего размера инструмента, а производственная ошибка и износ инструмента напрямую влияют на точность обработки отверстия; 3) При обработке отверстий зона резания находится внутри заготовки, условия удаления стружки и отвода тепла плохие, а точность обработки и качество поверхности трудно контролировать.

Бурение

Сверление — это первый процесс обработки отверстий в твердых материалах, диаметр отверстия обычно составляет менее 80 мм. Существует два способа бурения: один – вращение долота; Другой — вращение заготовки. Ошибка, возникающая при использовании двух вышеуказанных методов бурения, не одинакова: при методе сверления с вращением долота из-за асимметрии режущей кромки, недостаточной жесткости долота и отклонения долота центральная линия отверстия будет быть перекошенным или не прямым, но апертура в основном не изменится; Напротив, при методе сверления с вращением заготовки отклонение долота приведет к изменению апертуры, но центральная линия отверстия по-прежнему остается прямой.

Обычно используемые сверлильные ножи включают в себя: спиральное сверло, центровое сверло, сверло для глубоких отверстий и т. д., из которых чаще всего используется спиральное сверло, его диаметр указан φ0,1-80 мм.

Из-за структурных ограничений жесткость сверла на изгиб и крутильную жесткость низка, в сочетании с плохой центровкой точность сверления низкая, обычно только IT13 ~ IT11; Шероховатость поверхности также велика, Ra обычно составляет 50–12.5μм; Однако скорость съема металла при сверлении велика, а эффективность резания высока. Сверление в основном используется для обработки отверстий с низкими требованиями к качеству, таких как отверстия под болты, нижние отверстия с резьбой, отверстия для масла и т. д. Для отверстий с высокими требованиями к точности обработки и качеству поверхности их следует выполнять путем рассверливания, растачивания или шлифования при последующей обработке.

Рассверливание

Расширение заключается в дальнейшей обработке отверстия, которое было просверлено, отлито или проковано, с помощью развертывающего сверла для увеличения отверстия и улучшения качества обработки отверстия. Развертывание может использоваться либо как предварительная обработка перед чистовой обработкой отверстия, либо как окончательная обработка отверстия с низкими требованиями. Расширяющее сверло похоже на спиральное сверло, но имеет больше зубьев и не имеет поперечной кромки.

По сравнению с бурением расширение имеет следующие характеристики::

(1) количество зубьев сверла (3~8), хорошее наведение, резка относительно стабильна; (2) развертывающее сверло без поперечной кромки, условия резания хорошие;

(3) Припуск на обработку небольшой, раковину стружки можно сделать меньше, сердечник сверла можно сделать толще, а прочность и жесткость корпуса инструмента лучше. Точность развертывания обычно составляет IT11~IT10, а шероховатость поверхности Ra составляет 12,5~6.3μМ. Развертывание часто используется для обработки отверстий меньшего диаметра. При сверлении отверстия большого диаметра (D ≥ 30 мм) часто используйте небольшое сверло (диаметром от 0,5 до 0,7 диаметра отверстия) для предварительного сверления, а затем используйте сверло для развертывания отверстия соответствующего размера, что может улучшить качество обработки и эффективность производства отверстия.

Помимо обработки цилиндрических отверстий, развертывающие сверла различных специальных форм (также известные как зенковки) могут использоваться для обработки различных потайных посадочных отверстий и зенковок. Передняя грань зенковки часто оснащается направляющей стойкой, направляемой обработанным отверстием.

Развертывание — один из методов чистовой обработки отверстий, широко применяемый на производстве. Для отверстий меньшего размера развертывание является более экономичным и практичным методом обработки, чем внутреннее шлифование и чистовое растачивание.

1. развертка

Развертку обычно делят на два типа: ручную и машинную. Ручка ручной развертки имеет прямую ручку, рабочая часть длиннее, а направляющая функция лучше. Ручная развертка имеет два типа конструкций: цельную и регулируемую по наружному диаметру. Машинная развертка имеет два типа конструкции: с ручкой и втулкой. Развертка может обрабатывать не только круглые отверстия, но и коническая развертка может обрабатывать конические отверстия.

2. Процесс рассверливания и его применение

Припуск на развертывание оказывает большое влияние на качество развертывания, припуск слишком велик, нагрузка на развертку велика, режущая кромка быстро затупляется, нелегко получить гладкую поверхность обработки, а допуск на размер невелик. легко гарантировать; Запас слишком мал, чтобы удалить следы ножа, оставленные предыдущим процессом, и, естественно, это не играет никакой роли в повышении качества обработки отверстий. Обычно диапазон грубого шарнира составляет 0,35–0,15 мм, а тонкого шарнира — 01,5–0,05 мм.

Чтобы избежать образования стружки, развертывание обычно выполняется на более низкой скорости резания (v <8 м/мин для стали и чугуна с развертками из быстрорежущей стали). Величина подачи связана с обрабатываемым отверстием: чем больше отверстие, тем больше значение подачи, скорость подачи высокоскоростной стальной развертки, обрабатывающей сталь и чугун, обычно составляет 0,3 ~ 1 мм/об.

Развертывание необходимо охлаждать, смазывать и очищать соответствующей смазочно-охлаждающей жидкостью, чтобы предотвратить накопление стружки и своевременно удалять ее. По сравнению с шлифованием и растачиванием производительность развертывания выше и легко гарантируется точность отверстия. Однако развертывание не может исправить ошибку положения оси отверстия, и точность положения отверстия должна быть гарантирована предыдущим процессом. Развертывание не подходит для обработки ступенчатых и глухих отверстий.

Точность развертывания обычно составляет IT9 ~ IT7, а шероховатость поверхности Ra обычно составляет 3,2 ~ 0.8μМ. Для отверстий среднего размера с высокими требованиями к точности (например, прецизионные отверстия IT7) процесс сверло-развертка-развертка представляет собой типичную схему обработки, обычно используемую в производстве.

Растачивание — это метод обработки, при котором заранее изготовленное отверстие расширяется с помощью режущего инструмента. Расточные работы могут выполняться как на расточном станке, так и на токарном станке.

1. Метод растачивания

Существует три различных метода обработки для растачивания.

(1) Заготовка вращается, и инструмент совершает подачу.

Растачивание на токарном станке в основном относится к этому методу растачивания. Характеристики процесса: ось отверстия после обработки соответствует оси вращения заготовки, округлость отверстия в основном зависит от точности вращения шпинделя станка и погрешности осевой геометрии отверстия. в основном зависит от точности положения направления подачи инструмента относительно оси вращения заготовки. Этот метод растачивания подходит для обработки отверстий с коаксиальными требованиями на поверхности внешнего круга.

(2) Инструмент вращается, и заготовка подается.

Шпиндель расточного станка приводит во вращение расточный инструмент, а стол приводит в движение заготовку для подачи.

(3) Инструмент вращается и совершает движение подачи.

При использовании этого метода расточки изменяется длина вылета расточной оправки, также изменяется силовая деформация расточной оправки, отверстие возле передней бабки большое, а отверстие вдали от передней бабки маленькое, образуя конус дыра. Кроме того, с увеличением длины вылета расточной оправки увеличивается и изгибная деформация главного вала, вызванная собственным весом, и ось обрабатываемого отверстия будет иметь соответствующий изгиб. Этот метод растачивания подходит только для обработки коротких отверстий.

2. Алмазное бурение

По сравнению с обычным растачиванием, алмазное растачивание характеризуется небольшим количеством обратного резания, небольшой подачей, высокой скоростью резания, позволяет получить высокую точность обработки (IT7 ~ IT6) и очень гладкую поверхность (Ra составляет 0,4 ~ 0,4).05μм). Алмазное бурение первоначально обрабатывалось алмазными расточными инструментами, а в настоящее время обычно обрабатывается твердосплавными инструментами, CBN и искусственными алмазами. В основном используется для обработки заготовок из цветных металлов, также может использоваться для обработки чугунных и стальных деталей.

Обычно используемые параметры резки при алмазном растачивании: предварительное растачивание 0,2–0,6 мм и окончательное растачивание 0,1 мм; Скорость подачи составляет 0,01–0,14 мм/об; Скорость резания составляет 100–250 м/мин при обработке чугуна, 150–300 м/мин при обработке стали и 300–2000 м/мин при обработке цветных металлов.

Чтобы гарантировать, что алмазно-расточный станок может достичь высокой точности обработки и качества поверхности, станок (алмазно-расточный станок) должен иметь высокую геометрическую точность и жесткость, главный вал станка поддерживает обычно используемый прецизионный радиально-упорный шарикоподшипник. или подшипник скольжения статического давления, а высокоскоростные вращающиеся части должны быть точно сбалансированы; Кроме того, движение механизма подачи должно быть очень плавным, чтобы стол мог выполнять плавное движение подачи на низкой скорости.

Качество обработки алмазного растачивания хорошее, эффективность производства высокая, и оно широко используется при окончательной обработке прецизионных отверстий в большом количестве массового производства, таких как отверстие цилиндра двигателя, отверстие поршневого пальца, главный вал. отверстие в шпиндельной коробке станка. Однако следует отметить, что при обработке изделий из черных металлов алмазным расточкой можно использовать только расточный инструмент из твердого сплава и CBN, а расточный инструмент из алмаза использовать нельзя, поскольку атомы углерода в алмазе имеют большое сродство с элементами группы железа, а стойкость инструмента низкая.

3. Сверлильный инструмент

Расточные инструменты можно разделить на однолезвийные и двулезвийные.

4. Характеристики процесса растачивания и область применения

По сравнению с процессом сверления, расширения и развертывания размер отверстия не ограничен размером инструмента, а расточка имеет сильную способность исправления ошибок, а ошибку отклонения исходной оси отверстия можно исправить путем многократного резания и растачивания. может поддерживать более высокую точность позиционирования с помощью поверхности позиционирования.

По сравнению с внешним кругом растачивания из-за плохой жесткости системы инструментальной оправки, большой деформации, плохого отвода тепла и условий удаления стружки горячая деформация заготовки и инструмента относительно велика, а качество обработки и производства Эффективность расточки не так высока, как внешний круг автомобиля.

Подводя итог, можно видеть, что диапазон обработки растачивания широк, и можно обрабатывать отверстия разных размеров и разных уровней точности. Для отверстий и систем отверстий с большой апертурой, высокими требованиями к размеру и точности положения расточка является практически единственным методом обработки. Точность растачивания составляет IT9 ~ IT7. Растачивание может осуществляться на расточном станке, токарном, фрезерном станке и других станках, которые обладают преимуществами гибкости и гибкости и широко используются в производстве. В массовом производстве для повышения эффективности растачивания часто используется расточная матрица.

1. Принцип хонингования и хонинговальная головка

Хонингование – это метод доводки отверстия с помощью хонинговальной головки со шлифовальным стержнем (точильным камнем). При хонинговании заготовка фиксируется, а хонинговальная головка вращается шпинделем станка и движется возвратно-прямолинейно. При хонинговании шлифовальная полоса воздействует на поверхность заготовки с определенным давлением и срезает с поверхности заготовки очень тонкий слой материала. Чтобы движение абразивной частицы не повторялось, число оборотов в минуту вращательного движения хонинговальной головки и количество возвратно-поступательных ходов хонинговальной головки в минуту должны быть простыми.

Поперечный угол хонинговальной дорожки связан со скоростью возвратно-поступательного движения и круговой скоростью хонинговальной головки, а размер угла влияет на качество обработки и эффективность хонингования. Чтобы облегчить выброс сломанных абразивных частиц и стружки, снизить температуру резания и улучшить качество обработки, при хонинговании следует использовать достаточное количество смазочно-охлаждающей жидкости.

Чтобы стенка обработанного отверстия могла быть обработана равномерно, ход песчаной косы на обоих концах отверстия должен превышать секцию эстакады. Чтобы обеспечить равномерный припуск на хонингование и уменьшить влияние ошибки вращения шпинделя на точность обработки, в основном применяется плавающее соединение между хонинговальной головкой и шпинделем станка.

Регулировка радиального расширения шлифовального стержня хонинговальной головки имеет различные конструктивные формы, такие как ручная, пневматическая и гидравлическая.

2. Характеристики процесса хонингования и область применения

(1) хонингование может обеспечить более высокую точность размеров и формы, точность обработки составляет IT7 ~ IT6, погрешность круглости и цилиндричности отверстия можно контролировать в пределах диапазона, но хонингование не может улучшить точность положения обрабатываемого отверстия. .

(2) Хонингование позволяет получить более высокое качество поверхности, шероховатость поверхности Ra составляет 0,2~0.25μм, глубина слоя метаморфических дефектов поверхностного металла очень мала 2,5 ~25μМ.

(3) По сравнению со скоростью шлифования круговая скорость хонинговальной головки невелика (vc=16~60 м/мин), но из-за большой площади контакта между шлифовальным бруском и заготовкой скорость возвратно-поступательного движения относительно высока. (va=8~20м/мин), поэтому хонингование по-прежнему имеет высокую производительность.

Хонингование широко используется при обработке отверстий цилиндров двигателя и прецизионных отверстий в различных гидравлических устройствах в большом количестве серийного производства и позволяет обрабатывать глубокие отверстия с отношением длины к диаметру более 10. Однако хонингование непригодно для обработки отверстий на заготовках из цветных металлов с большой пластичностью, а также не позволяет обрабатывать отверстия со шпоночными пазами, шлицевыми отверстиями и т. д.

1. Протяжка и протяжка

Рисование – высокопроизводительный метод отделки, который осуществляется на протяжном станке специальной протяжкой. Протяжной станок делится на горизонтальный протяжной станок и вертикальный протяжной станок двух видов, наиболее распространенным является горизонтальный протяжной станок.

При протяжке используется только низкоскоростное линейное движение (основное движение). Число зубьев одновременно работающей протяжки обычно должно быть не менее 3, иначе протяжка неустойчива и на поверхности заготовки легко образуются кольцевые ряби. Чтобы избежать слишком большого усилия протяжки и поломки протяжки, количество зубьев протяжки, работающей одновременно, не должно превышать 6–8.

Существует три различных метода протяжки, которые описаны ниже.:

(1) Многослойное протягивание

Этот метод протяжки характеризуется последовательным срезанием припуска на обработку протяжки слой за слоем. Для облегчения стружколомания на зубьях фрезы имеются чередующиеся стружкорезные канавки. Протяжка, выполненная методом послойного протягивания, называется обычной протяжкой.

(2) протяжка блока

Особенностью этого метода протяжки является то, что каждый слой металла на обрабатываемой поверхности разрезается набором зубьев инструмента, которые в основном имеют одинаковый размер, но переплетены друг с другом (обычно каждый набор состоит из 2-3 зубьев инструмента). Каждый зуб срезает лишь часть слоя металла. Протяжка, спроектированная по методу блочной протяжки, называется поворотной протяжкой.

(3) Комплексное протягивание

Таким образом, концентрируются преимущества послойного и блочного протягивания. Блочное протягивание используется в части черновой резки, а протяжка по слоям - в части тонкой резки. Таким образом можно сократить длину протяжки, повысить производительность и получить лучшее качество поверхности. Протяжка, разработанная по методу комплексной протяжки, называется комплексной протяжкой.

2. Технологические характеристики и область применения вытяжки отверстий

(1) Протяжка представляет собой многолезвийный инструмент, который может последовательно выполнять черновую, чистовую и чистовую обработку отверстия за один ход протяжки и имеет высокую эффективность производства.

(2) Точность волочения в основном зависит от точности протяжки. В нормальных условиях точность волочения может достигать IT9~IT7, а шероховатость поверхности Ra может достигать 6,3~1.6μМ.

(3) При рисовании отверстия заготовка позиционируется самим обработанным отверстием (ведущая часть протяжки является позиционирующим элементом заготовки), а отверстие для рисования нелегко обеспечить точность взаимного положения отверстия и другие поверхности; Для обработки вращающихся деталей, внутренняя и внешняя круглые поверхности которых имеют соосные требования, часто необходимо сначала вытянуть отверстия, а затем обработать другие поверхности с отверстиями в качестве ориентира позиционирования.

(4) протяжка может не только обрабатывать круглые отверстия, но также обрабатывать формовочные и шлицевые отверстия.

(5) Протяжка — инструмент фиксированного размера, сложной формы, дорогой, не подходит для обработки больших отверстий.

Отверстия для вытяжки обычно используются в большом количестве массового производства для обработки отверстий на деталях малого и среднего размера диаметром 10 ~ 80 мм и глубиной отверстия, не более чем в 5 раз превышающей апертуру.

Honscn Precision Technology Co., LTD., предлагающая широкий спектр процессов обработки, включая литье деталей метизов, прецизионные детали метизов, комплексную токарную и фрезерную обработку, а также комплексную обработку с перемещением стержня. Наша продукция широко используется в автомобилях, мотоциклах, средствах связи, холодильном оборудовании, оптике, бытовой технике, микроэлектронике, измерительных инструментах, рыболовных снастях, инструментах, электронике и других профессиональных областях для удовлетворения потребностей в деталях. Свяжитесь с нами