Taladrar, tirar, escariar, taladrar... ¿Qué significan? Lo siguiente le enseñará a comprender fácilmente la diferencia entre estos conceptos. En comparación con el mecanizado del círculo exterior, las condiciones del mecanizado de agujeros son mucho peores y es más difícil procesar el agujero que el círculo exterior. Esto es porque:
1. El tamaño de la herramienta utilizada para el procesamiento de orificios está limitado por el tamaño del orificio a procesar, y la rigidez es deficiente, lo que es propenso a la deformación por flexión y la vibración;
2. Al mecanizar un orificio con una herramienta de tamaño fijo, el tamaño del procesamiento del orificio a menudo depende directamente del tamaño correspondiente de la herramienta, y el error de fabricación y el desgaste de la herramienta afectarán directamente la precisión del mecanizado del orificio;
3. Al mecanizar orificios, el área de corte está dentro de la pieza de trabajo, las condiciones de eliminación de virutas y disipación de calor son deficientes, y la precisión del mecanizado y la calidad de la superficie no son fáciles de controlar.
1. Taladrado y escariado
1. Perforación
La perforación es el primer proceso de mecanizado de orificios en materiales sólidos, y el diámetro de la perforación es generalmente inferior a 80 mm. Hay dos métodos de perforación: uno es la rotación de la broca; el otro es la rotación de la pieza de trabajo. Los errores producidos por los dos métodos de perforación anteriores son diferentes. En el método de perforación con la broca girando, cuando la broca se desvía debido a la asimetría del filo y la falta de rigidez de la broca, la línea central del orificio procesado se desvía o no es recta, pero el diámetro del agujero básicamente no cambia; por el contrario, en el método de perforación de rotación de la pieza de trabajo, la desviación de la broca hará que cambie el diámetro del orificio, pero la línea central del orificio seguirá siendo recta.
Las herramientas de perforación de uso común incluyen: broca helicoidal, broca central, broca para agujeros profundos, etc. Entre ellas, la broca helicoidal es la más utilizada y su especificación de diámetro es Φ0.1-80mm.
Debido a restricciones estructurales, la rigidez a la flexión y la rigidez a la torsión de la broca son bajas, junto con un centrado deficiente, la precisión de perforación es baja, generalmente solo hasta IT13 ~ IT11; la rugosidad de la superficie también es relativamente grande, Ra es generalmente de 50 a 12,5 μm; pero la tasa de remoción de metal de la perforación es grande y la eficiencia de corte es alta. El taladrado se utiliza principalmente para el procesamiento de orificios con requisitos de baja calidad, como orificios para pernos, orificios con fondo de rosca, orificios para aceite, etc. Para orificios con alta precisión de mecanizado y requisitos de calidad superficial, debe lograrse mediante escariado, escariado, mandrinado o rectificado en procesamiento posterior.
2. Escariado
El escariado consiste en utilizar taladros escariadores para procesar aún más los orificios perforados, fundidos o forjados para aumentar el diámetro y mejorar la calidad de procesamiento de los orificios. El escariado se puede utilizar como preprocesamiento antes del acabado de agujeros o como mecanizado final de agujeros poco exigentes. El taladro de escariado es similar al taladro helicoidal, pero tiene más dientes y no tiene filo de cincel.
Comparado con el taladrado, el escariado tiene las siguientes características: (1) El taladro escariado tiene una gran cantidad de dientes (3~8 dientes), buena guía y corte relativamente estable; (2) El taladro escariador no tiene borde de cincel y las condiciones de corte son buenas; (3) El margen de mecanizado es pequeño, la cavidad para virutas se puede hacer menos profunda, el núcleo de perforación se puede hacer más grueso y la fuerza y la rigidez del cuerpo del cortador son mejores. La precisión del escariado de orificios es generalmente IT11~IT10, y la rugosidad de la superficie Ra es de 12,5~6,3 μm. El escariado se utiliza a menudo para procesar orificios con diámetros inferiores a . Al perforar un orificio con un diámetro mayor (D mayor o igual a 30 mm), a menudo se usa para perforar previamente el orificio con una broca pequeña (0,5 ~ 0,7 veces el diámetro del orificio) , y luego escariar el orificio con un taladro de escariado del tamaño correspondiente, lo que puede mejorar la precisión del orificio. Calidad de procesamiento y eficiencia de producción.
Además de procesar orificios cilíndricos, el escariado también puede utilizar varios taladros de escariado de forma especial (también conocidos como taladros avellanadores) para procesar varios orificios de asiento avellanados y avellanar superficies de extremos planos. El extremo delantero del avellanado suele tener una columna de guía, que es guiada por el orificio mecanizado.
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2. Escariado
El escariado es uno de los métodos de acabado de agujeros y se usa ampliamente en la producción. Para orificios más pequeños, el escariado es un método de procesamiento más económico y práctico que el rectificado interno y el mandrinado fino.
1. Escariador
Los escariadores se dividen generalmente en dos tipos: escariadores manuales y escariadores mecánicos. El mango del escariador manual es recto, la parte de trabajo es más larga y el efecto de guía es mejor. El escariador manual tiene dos estructuras: tipo integral y diámetro exterior ajustable. Hay dos tipos de escariadores de máquina: mango y manguito. El escariador no solo puede procesar orificios circulares, sino que también se pueden usar escariadores cónicos para procesar orificios cónicos.
2. Proceso de escariado y su aplicación
La tolerancia de escariado tiene una gran influencia en la calidad del agujero de escariado. Si la tolerancia es demasiado grande, la carga en el escariador será pesada, el borde cortante se desafilará rápidamente, es difícil obtener una superficie mecanizada uniforme y la tolerancia dimensional no es fácil de garantizar; Si las marcas de cuchillas dejadas por el proceso anterior no se pueden eliminar, naturalmente no hay efecto en la mejora de la calidad del procesamiento de orificios. Por lo general, la tolerancia para el escariado grueso es de {{0}},35~0,15 mm, y la del escariado fino es de 01,5~0,05 mm.
Para evitar la acumulación de filo, el escariado se suele procesar a una velocidad de corte más baja (v<8m/min when high-speed steel reamers process steel and cast iron). The value of the feed rate is related to the diameter of the processed aperture. The larger the aperture, the greater the value of the feed rate. When the high-speed steel reamer processes steel and cast iron, the feed rate is usually taken as 0.3~1mm/r.
Al escariar, debe enfriarse, lubricarse y limpiarse con un fluido de corte adecuado para evitar la acumulación de filos y eliminar las virutas a tiempo. En comparación con el esmerilado y el mandrinado, el escariado tiene una alta productividad y es fácil de garantizar la precisión del orificio; sin embargo, el escariado no puede corregir el error de posición del eje del orificio, y el proceso anterior debe garantizar la precisión de la posición del orificio. El escariado no es adecuado para mecanizar agujeros escalonados y agujeros ciegos.
La precisión dimensional del orificio de escariado es generalmente IT9~IT7, y la rugosidad de la superficie Ra es generalmente 3,2~0,8 μm. Para orificios con requisitos de tamaño medio y alta precisión (como los orificios de precisión IT7), el proceso de taladrado-expansión-escariado es un esquema de procesamiento típico que se usa comúnmente en la producción.
3. Aburrido
El mandrinado es un método de procesamiento que utiliza una herramienta de corte para agrandar un agujero prefabricado. El trabajo de perforación se puede realizar en una máquina perforadora o en un torno.
1. Método aburrido
Hay tres métodos de mecanizado diferentes para el mandrinado.
1) La pieza de trabajo gira y la herramienta realiza un movimiento de avance. La mayor parte del mandrinado en el torno pertenece a este método de mandrinado. Las características del proceso son: la línea del eje del orificio después del mecanizado es consistente con el eje de rotación de la pieza de trabajo, la redondez del orificio depende principalmente de la precisión de rotación del husillo de la máquina herramienta y el error de forma geométrica axial del El agujero depende principalmente de la dirección de alimentación de la herramienta en relación con el eje de rotación de la precisión de la posición de la pieza. Este método de mandrinado es adecuado para procesar orificios que tienen requisitos de coaxialidad con la superficie circular exterior.
2) La herramienta gira y la pieza de trabajo se mueve en avance. El husillo de la máquina perforadora impulsa la herramienta perforadora para que gire, y la mesa de trabajo impulsa la pieza de trabajo en avance.
3) Cuando la herramienta gira y avanza, el método de perforación adopta este método de perforación. La longitud del voladizo de la barra perforadora cambia y la deformación forzada de la barra perforadora también cambia. El agujero cerca del clavijero es grande y el agujero lejos del clavijero El diámetro del poro es pequeño, formando un agujero cónico. Además, a medida que aumenta la longitud del voladizo de la barra perforadora, también aumenta la deformación por flexión del husillo debido a su propio peso, y el eje del orificio procesado se doblará en consecuencia. Este método de mandrinado solo es adecuado para mecanizar agujeros más cortos.
2. Perforación de diamantes
En comparación con el mandrinado ordinario, el mandrinado con diamante se caracteriza por una pequeña cantidad de corte hacia atrás, una velocidad de avance pequeña y una velocidad de corte alta. Puede obtener una alta precisión de mecanizado (IT7~IT6) y una superficie muy suave (Ra es 0.4~ 0.05 μm). La perforación con diamante se procesó originalmente con herramientas de perforación con diamante, pero ahora generalmente se procesa con herramientas de carburo, CBN y diamante artificial. Se utiliza principalmente para procesar piezas de trabajo de metales no ferrosos y también se puede utilizar para procesar piezas de acero y hierro fundido.
La cantidad de corte comúnmente utilizada para la perforación con diamante es: la cantidad de corte posterior para la perforación previa es 0.2~0.6 mm, la perforación final es 0.1 mm; la velocidad de avance es 0.01~0,14 mm/r; la velocidad de corte es de 100~250m/min cuando se mecaniza hierro fundido, 150~300m/min para acero, 300~2000m/min para procesamiento de metales no ferrosos.
Para garantizar que la perforación con diamante pueda lograr una alta precisión de mecanizado y calidad superficial, la máquina herramienta (máquina perforadora con diamante) utilizada debe tener una alta precisión geométrica y rigidez. Los rodamientos de bolas de contacto angular de precisión o los rodamientos deslizantes hidrostáticos se usan comúnmente para soportes de husillos de máquinas herramienta y piezas giratorias de alta velocidad. Deben estar equilibrados con precisión; además, el movimiento del mecanismo de alimentación debe ser muy estable para garantizar que la mesa pueda realizar un movimiento de alimentación suave y de baja velocidad.
La perforación con diamante tiene una buena calidad de procesamiento y una alta eficiencia de producción. Es ampliamente utilizado en el procesamiento final de orificios de precisión en la producción en masa, como orificios de cilindros de motores, orificios de pasadores de pistones y orificios de husillos en cajas de husillos de máquinas herramienta. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que cuando se usa perforación con diamante para procesar productos de metal ferroso, solo se pueden usar herramientas de perforación hechas de carburo cementado y CBN, y no se pueden usar herramientas de perforación hechas de diamante, porque los átomos de carbono en el diamante tienen una fuerte afinidad. con elementos del grupo del hierro. , La vida útil de la herramienta es baja.
3. Herramienta aburrida
Las herramientas de perforación se pueden dividir en herramientas de perforación de un solo filo y herramientas de perforación de doble filo.
4. Características tecnológicas y rango de aplicación de perforación.
En comparación con el proceso de taladrado-expansión-escariado, el tamaño del orificio no está limitado por el tamaño de la herramienta, y el orificio tiene una gran capacidad de corrección de errores, que puede corregir el error de desviación del eje del orificio original a través de varias pasadas, y puede hacer que el El orificio perforado y la superficie de posicionamiento mantienen una alta precisión posicional.
En comparación con el círculo exterior de torneado, la calidad de mecanizado y la eficiencia de producción del mandrinado no son tan altas como las del círculo exterior de torneado debido a la poca rigidez del sistema de barra de herramientas, la gran deformación, la mala disipación de calor y las condiciones de eliminación de virutas, y relativamente gran deformación térmica de la pieza de trabajo y la herramienta. .
Del análisis anterior, se puede ver que el rango de mecanizado de mandrinado es amplio, y se pueden procesar agujeros de diferentes tamaños y diferentes niveles de precisión. Para agujeros y sistemas de agujeros con grandes diámetros y altos requisitos de precisión de tamaño y posición, el mandrinado es casi el único método de procesamiento. método. La precisión de mecanizado del mandrinado es IT9~IT7. El mandrinado se puede realizar en máquinas herramienta como mandrinadoras, tornos y fresadoras. Tiene las ventajas de la flexibilidad y es ampliamente utilizado en la producción. En la producción en masa, con el fin de mejorar la eficiencia de perforación, a menudo se utilizan matrices de perforación.
Cuatro, agujero de pulido
1. Principio de bruñido y cabezal de bruñido
El bruñido es un método de acabado de orificios con un cabezal de bruñido con una varilla abrasiva (piedra de aceite). Durante el bruñido, la pieza de trabajo se fija y el cabezal de bruñido es impulsado por el husillo de la máquina herramienta para girar y realizar un movimiento lineal alternativo. En el proceso de bruñido, la barra abrasiva actúa sobre la superficie de la pieza de trabajo con cierta presión, y se elimina una capa muy delgada de material de la superficie de la pieza de trabajo, y la pista de corte es un patrón cruzado. Para que la trayectoria de movimiento de los granos abrasivos no se repita, el número de revoluciones por minuto del movimiento giratorio del cabezal bruñidor y el número de golpes alternativos por minuto del cabezal bruñidor deben ser números primos entre sí.
La imagen del ángulo transversal de la pista de bruñido está relacionada con la imagen de la velocidad de movimiento alternativo y la imagen de la velocidad periférica del cabezal de bruñido. El tamaño del ángulo de la imagen afecta la calidad del procesamiento y la eficiencia del perfeccionamiento. En general, la imagen se toma para bruñido basto y para bruñido fino. Para facilitar la descarga de partículas abrasivas rotas y virutas, reducir la temperatura de corte y mejorar la calidad del procesamiento, se debe usar suficiente fluido de corte durante el bruñido.
Para que la pared del orificio procesado se procese de manera uniforme, la carrera de la barra de arena debe exceder una cierta distancia en ambos extremos del orificio. Con el fin de garantizar un margen de bruñido uniforme y reducir el impacto del error de rotación del husillo de la máquina herramienta en la precisión del mecanizado, las conexiones flotantes se utilizan principalmente entre el cabezal de bruñido y el husillo de la máquina herramienta.
Hay muchas formas estructurales, como manual, neumática e hidráulica para el ajuste telescópico radial de la varilla de rectificado del cabezal de bruñido.
2. Características del proceso y rango de aplicación del bruñido.
1) El bruñido puede obtener una alta precisión dimensional y de forma, y la precisión de procesamiento es IT7~IT6. Los errores de redondez y cilindricidad de los agujeros pueden controlarse dentro del rango de , pero el bruñido no puede mejorar la precisión posicional de los agujeros procesados.
2) El bruñido puede obtener una superficie de alta calidad, la rugosidad superficial Ra es 0.2~0.25 μm, y la profundidad de la capa de defecto metamórfico de la superficie metálica es muy pequeña, 2.5~25 μm.
3) En comparación con la velocidad de rectificado, aunque la velocidad periférica del cabezal de bruñido no es alta (vc=16~60 m/min), la velocidad de movimiento alternativo es relativamente alta (va=8~20 m/min) debido a la gran área de contacto entre la barra de arena y la pieza de trabajo min), por lo que el bruñido todavía tiene una alta productividad.
El bruñido es ampliamente utilizado en el mecanizado de orificios de precisión en cilindros de motores y varios dispositivos hidráulicos en producción en masa. Sin embargo, el bruñido no es adecuado para procesar orificios en piezas de trabajo de metales no ferrosos con gran plasticidad, ni puede procesar orificios con chaveteros, orificios estriados, etc.
5. Tire del agujero
1. Brochado y brochado
El brochado es un método de acabado de alta productividad, que se lleva a cabo en una brochadora con una brocha especial. Existen dos tipos de brochadoras: brochadoras horizontales y brochadoras verticales, siendo las brochadoras horizontales las más comunes.
Al brochar, la brocha solo realiza un movimiento lineal de baja velocidad (movimiento principal). En general, la cantidad de dientes de la brocha que trabaja al mismo tiempo no debe ser inferior a 3; de lo contrario, la brocha no funcionará de manera uniforme y es fácil producir ondas en forma de anillo en la superficie de la pieza de trabajo. Para evitar que se rompa la brocha debido a una fuerza de brochado excesiva, cuando la brocha está funcionando, el número de dientes de trabajo generalmente no debe exceder 6-8.
Hay tres métodos de brochado diferentes para brochado de agujeros, que se describen a continuación:
1) Brochado en capas La característica de este método de brochado es que la brocha corta el margen de mecanizado de la pieza de trabajo capa por capa secuencialmente. Para facilitar la rotura de virutas, los dientes de la fresa están rectificados con ranuras de separación de virutas escalonadas. Las brochas diseñadas según el método de brochado en capas se denominan brochas ordinarias.
2) La característica de este método de brochado es que cada capa de metal en la superficie de procesamiento está compuesta por un grupo de dientes con dientes básicamente del mismo tamaño pero entrelazados (generalmente cada grupo consta de 2-3 dientes) resecados. Cada diente corta solo una parte de una capa de metal. Las brochas diseñadas según el método de brochado en bloque se denominan brochas de corte de rueda.
3) Brochado integral Este método combina las ventajas del brochado en capas y tipo bloque. La parte de corte basto adopta un brochado tipo bloque y la parte de corte fino adopta un brochado en capas. De esta forma, se puede acortar la longitud de la brocha, se puede mejorar la productividad y se puede obtener una mejor calidad superficial. Las brochas diseñadas según el método de brochado integral se denominan brochas integrales.
2. Características del proceso y rango de aplicación de punzonado.
1) La brocha es una herramienta de múltiples filos, que puede completar secuencialmente el mecanizado de desbaste, el acabado y el acabado del orificio en un solo golpe de brochado, y la eficiencia de producción es alta.
2) La precisión del brochado depende principalmente de la precisión de la brocha. En condiciones normales, la precisión del brochado puede alcanzar IT9~IT7, y la rugosidad superficial Ra puede alcanzar 6,3~1,6 μm.
3) Al dibujar un agujero, la pieza de trabajo se coloca por el propio agujero procesado (la parte principal de la brocha es el elemento de posicionamiento de la pieza de trabajo), y no es fácil garantizar la precisión de la posición mutua entre el agujero y otras superficies; para aquellas rotaciones con requisitos de coaxialidad en las superficies circulares interna y externa. En el procesamiento de partes del cuerpo, a menudo se dibujan primero los orificios y luego se procesan otras superficies en función de los orificios.
4) La brocha no solo puede procesar orificios redondos, sino que también puede procesar orificios con forma y orificios estriados.
5) La brocha es una herramienta de tamaño fijo con forma compleja y precio elevado, por lo que no es adecuada para procesar orificios grandes.
El bracketing se usa a menudo en la producción en masa para procesar orificios pasantes en piezas pequeñas y medianas con un diámetro de Ф10~80 mm y una profundidad de orificio que no excede 5 veces el diámetro.
