Moet lezen! Wat zijn de methoden voor het bewerken van gaten?

Vergeleken met de oppervlaktebewerking van buitencirkels zijn de omstandigheden voor het bewerken van gaten veel slechter en is het bewerken van gaten moeilijker dan het bewerken van buitencirkels. Dit is zo omdat:
1) De grootte van het gereedschap dat wordt gebruikt voor het bewerken van gaten wordt beperkt door de grootte van het gat dat wordt bewerkt, wat resulteert in een slechte stijfheid en gemakkelijke buigvervorming en trillingen;
2) Bij het gebruik van snijgereedschappen met een vaste maat om gaten te bewerken, hangt de grootte van het gat vaak direct af van de overeenkomstige maat van het gereedschap, en de fabricagefout en slijtage van het gereedschap zullen rechtstreeks van invloed zijn op de bewerkingsnauwkeurigheid van het gat;
3) Bij het bewerken van gaten bevindt het snijgebied zich binnen het werkstuk en zijn de omstandigheden voor spaanverwijdering en warmteafvoer slecht, waardoor het moeilijk is om de bewerkingsnauwkeurigheid en oppervlaktekwaliteit te controleren.
een
Boren en ruimen
(1) Boren
Boren is het eerste proces waarbij gaten worden bewerkt in massieve materialen, met een boordiameter die doorgaans minder dan 80 mm bedraagt. Er zijn twee manieren om te boren: de eerste is door de boor te draaien; Een ander type is werkstukrotatie. De fouten die door de twee bovenstaande boormethoden worden gegenereerd, zijn niet hetzelfde. Bij de boormethode voor het roteren van de boor, wanneer de snijkant asymmetrisch is en de boor niet stijf genoeg is, zal de middellijn van het bewerkte gat scheef of niet recht zijn, maar de opening zal in principe onveranderd blijven; Bij de boormethode waarbij het werkstuk wordt gedraaid, zal de afwijking van de boor daarentegen een verandering in de opening veroorzaken, terwijl de middellijn van het gat recht blijft.
De meest gebruikte boorgereedschappen zijn: Fried Dough Twists-boor, middenboor, diepgatboor, enz., waarvan de meest gebruikte de Fried Dough Twists-boor is, waarvan de diameterspecificatie Φ 0 is.{{1} } mm.
Als gevolg van structurele beperkingen zijn de buigstijfheid en torsiestijfheid van de boor beide laag, in combinatie met een slechte centrering, wat resulteert in een lage nauwkeurigheid bij het boorproces, waarbij doorgaans slechts IT13 tot IT11 wordt bereikt; De oppervlakteruwheid is ook relatief hoog, waarbij Ra doorgaans varieert van 50 tot 12,5 μM; Maar de metaalverwijderingssnelheid bij het boren is hoog en de snijefficiëntie is hoog. Boren wordt voornamelijk gebruikt voor het bewerken van gaten met lage kwaliteitseisen, zoals boutgaten, bodemgaten met schroefdraad, oliegaten, enz. Voor gaten die een hoge bewerkingsnauwkeurigheid en oppervlaktekwaliteit vereisen, moeten deze worden bereikt door ruimen, ruimen, kotteren of slijpen. bij de daaropvolgende bewerking.
(2) Uitbreidingsgaten
Het uitbreiden van een gat is het verder bewerken van een gat dat al is geboord, gegoten of gesmeed met behulp van een expanderende boor, om de opening te vergroten en de bewerkingskwaliteit van het gat te verbeteren. Het uitzetten van een gat kan worden gebruikt als voorbewerking vóór precisiebewerking, of als eindbewerking van een gat met lage eisen. De ruimer is vergelijkbaar met de Fried Dough Twists-boor, maar heeft meer tanden en geen kruisrand.
Vergeleken met boren heeft het uitzetten van een gat de volgende kenmerken:
1) Expanderend boren heeft een groot aantal tanden (3-8 tanden), goede geleiding en stabiel snijden;
2) De ruimboor heeft geen horizontale rand en heeft goede snijomstandigheden;
3) De bewerkingstoeslag is klein, de spaangroef kan ondieper worden gemaakt, de boorkern kan dikker worden gemaakt en het gereedschapslichaam heeft een betere sterkte en stijfheid. De nauwkeurigheid van het bewerken van gatexpansies ligt over het algemeen op IT11~IT10-niveaus, en de oppervlakteruwheid Ra is 12,5~6,3 μM. Expanderende gaten worden vaak gebruikt om gaten te bewerken met een diameter kleiner dan. Bij het boren van gaten met een grotere diameter (D groter dan of gelijk aan 30 mm), is het gebruikelijk om voor te boren met een kleine boor (met een diameter van 0,5-0,7 keer de opening) en vervolgens een overeenkomstige maatruimer om het gat te vergroten. Dit kan de bewerkingskwaliteit en de productie-efficiëntie van het gat verbeteren.
Naast het kunnen bewerken van cilindrische gaten kunnen diverse speciaal gevormde gatenboren (ook wel spotfacers genoemd) worden gebruikt voor het bewerken van diverse verzonken zittinggaten en vlakke eindvlakken. Het voorste uiteinde van de spotfacer is vaak uitgerust met een geleidekolom, die wordt geleid door een machinaal bewerkt gat.

twee
Gaten ruimen
Ruimen is een van de precisiebewerkingsmethoden voor gaten, die veel wordt gebruikt in de productie. Voor kleinere gaten is ruimen een economischere en praktischere bewerkingsmethode vergeleken met binnencirkelslijpen en precisiekotteren.
(1) Ruimer
Ruimers zijn over het algemeen verdeeld in twee typen: handruimers en machineruimers. Het handvat van de handruimer is een recht handvat, met een langer werkgedeelte en een beter geleidend effect. De handruimer heeft twee structuren: integrale en verstelbare buitendiameter. Er zijn twee soorten machineruimers: die met handvatten en die met mouwen. Ruimers kunnen niet alleen ronde gaten bewerken, maar ook conische ruimers kunnen worden gebruikt om tapse gaten te bewerken.
(2) Ruimproces en de toepassing ervan
De ruimte voor ruimen heeft een aanzienlijke invloed op de kwaliteit van het ruimen. Als de tolerantie te groot is, zal de belasting op de ruimer hoog zijn en zal de snijkant snel bot worden, waardoor het moeilijk wordt om een ​​glad bewerkingsoppervlak te verkrijgen en maattoleranties te garanderen; De marge is te klein om de messporen van het vorige proces te verwijderen, wat uiteraard geen effect heeft op het verbeteren van de kwaliteit van de gatverwerking. De algemene ruimte voor ruwe scharnieren wordt genomen op {{0}}.35-0.15 mm, en de ruimte voor fijne scharnieren wordt genomen op 0.15-0.05 mm.
Om de vorming van spanenafzettingen te voorkomen, wordt het ruimen doorgaans met een lagere snijsnelheid uitgevoerd (bij gebruik van hogesnelheidsstaalruimers voor het bewerken van staal en gietijzer, v<8m/min). The value of feed rate is related to the aperture being processed. The larger the aperture, the larger the feed rate value. When high-speed steel reamers process steel and cast iron, the feed rate is usually set to 0.3-1mm/r.
Bij het ruimen moet geschikte snijvloeistof worden gebruikt voor koeling, smering en reiniging om de vorming van spanenafzettingen te voorkomen en de spanen tijdig te verwijderen. Vergeleken met slijpen en kotteren heeft ruimen een hogere productiviteit en is het gemakkelijker om de nauwkeurigheid van het gat te garanderen; Ruimen kan de positionele fout van de gatas echter niet corrigeren, en de positionele nauwkeurigheid van het gat moet worden verzekerd door het voorgaande proces. Het ruimen van gaten is niet geschikt voor het bewerken van getrapte gaten en blinde gaten.
De nauwkeurigheid van de grootte van het scharniergat is over het algemeen IT9 tot IT7, en de oppervlakteruwheid Ra is over het algemeen 3,2 tot 0.8 μM. Voor gaten met gemiddelde grootte en hoge precisie-eisen (zoals precisiegaten op IT7-niveau), is de Het boren van het expanderende scharnierproces is een typisch bewerkingsschema dat vaak wordt gebruikt in de productie.
drie
Saaie gaten
Kotteren is een bewerkingsmethode waarbij snijgereedschappen worden gebruikt om geprefabriceerde gaten te vergroten. Kotterwerkzaamheden kunnen zowel op een kottermachine als op een draaibank worden uitgevoerd.
(1) Saaie methode
Er zijn drie verschillende verwerkingsmethoden voor het boren van gaten.
1) De rotatie van het werkstuk en de voedingsbeweging van het gereedschap in het boren van gaten op een draaibank behoren meestal tot dit type kottermethode. De proceskenmerken zijn: de as van het bewerkte gat komt overeen met de rotatieas van het werkstuk, de rondheid van het gat hangt voornamelijk af van de rotatienauwkeurigheid van de spindel van de werktuigmachine, en de axiale geometrische vormfout van het gat hangt voornamelijk af van de positionele nauwkeurigheid van de gereedschapsaanvoerrichting ten opzichte van de rotatieas van het werkstuk. Deze kottermethode is geschikt voor het bewerken van gaten met coaxialiteitseisen aan het buitenoppervlak.
2) Het gereedschap roteert en het werkstuk beweegt in de voeding. De spil van de boormachine drijft het kottergereedschap aan om te roteren, en de werktafel drijft het werkstuk aan om in de voeding te bewegen.
3) Het gereedschap roteert en voert een voedingsbeweging uit met behulp van deze kottermethode. De overhangende lengte van de boorbaar verandert en ook de krachtvervorming van de boorbaar verandert. De opening nabij de spilkast is groter, terwijl de opening ver weg van de spilkast kleiner is en een taps toelopend gat vormt. Bovendien neemt, naarmate de overhangende lengte van de boorbaar toeneemt, ook de buigvervorming van de spil, veroorzaakt door zijn eigen gewicht, toe, en zal de as van het bewerkte gat een overeenkomstige buiging veroorzaken. Deze kottermethode is alleen geschikt voor het bewerken van kortere gaten.
(2) Diamantboren
Vergeleken met algemeen kotteren zijn de kenmerken van diamantboren een kleine terugsnijhoeveelheid, kleine voedingssnelheid, hoge snijsnelheid en kan een hoge bewerkingsnauwkeurigheid worden bereikt (IT{0}}IT6) en een zeer glad oppervlak (Ra is 0.4-0.05) μm) . Diamantboren werd oorspronkelijk verwerkt met diamantboorfrezen, maar nu wordt het over het algemeen verwerkt met harde legeringen, CBN en kunstmatige diamantslijpgereedschappen. Het wordt voornamelijk gebruikt voor de verwerking van non-ferrometalen werkstukken, maar kan ook worden gebruikt voor de verwerking van gietijzeren en stalen onderdelen.
De meest gebruikte snijparameters voor diamantboren zijn:
Het voorkotteren van de terugsnijhoeveelheid is 0.2-0.6 mm,
Het eindkotteren is 0,1 mm;
De voedingssnelheid is {{0}}.01~0.14mm/r;
De snijsnelheid voor het bewerken van gietijzer is 100-250m/min,
Bij de verwerking van staal is dit 150-300m/min,
Bij de verwerking van non-ferrometalen bedraagt ​​de snelheid 300-2000m/min.
Om ervoor te zorgen dat diamantboren een hoge bewerkingsnauwkeurigheid en oppervlaktekwaliteit kan bereiken, moet de gebruikte werktuigmachine (diamantboormachine) een hoge geometrische nauwkeurigheid en stijfheid hebben. De spilondersteuning van de werktuigmachine maakt gewoonlijk gebruik van nauwkeurige hoekcontactkogellagers of hydrostatische glijlagers, en roterende delen met hoge snelheid moeten nauwkeurig in balans zijn; Bovendien moet de beweging van het invoermechanisme zeer soepel zijn om ervoor te zorgen dat de werkbank een soepele invoerbeweging op lage snelheid kan uitvoeren.
Diamantboren heeft een goede bewerkingskwaliteit en een hoge productie-efficiëntie en wordt veel gebruikt bij de uiteindelijke bewerking van precisiegaten in grootschalige productie, zoals motorcilindergaten, zuigerpengaten en spilgaten in spindelkasten van werktuigmachines. Er moet echter worden opgemerkt dat bij het gebruik van diamantboren om zwartmetaalproducten te verwerken, alleen kotterfrezen gemaakt van harde legering en CBN kunnen worden gebruikt, en kotterfrezen gemaakt van diamant niet kunnen worden gebruikt vanwege de affiniteit tussen koolstofatomen in diamant en ijzergroep. elementen is hoog en de standtijd is laag.
(3) Kotterfrees
Kotterfrezen kunnen worden onderverdeeld in enkelsnijdende kotterfrezen en tweesnijdende kotterfrezen.
(4) De proceskenmerken en het toepassingsbereik van kotteren
Vergeleken met het boor-uitzetscharnierproces wordt de openingsgrootte van het boorgat niet beperkt door de gereedschapsgrootte en heeft het boorgat een sterk foutcorrectievermogen. Het kan de afwijkingsfout van de oorspronkelijke gatenas corrigeren door meerdere gereedschapspassages, en kan een hoge positionele nauwkeurigheid tussen het boorgat en het positioneringsoppervlak behouden.
Vergeleken met de buitenste cirkel van de draaibank zijn, vanwege de slechte stijfheid en grote vervorming van het gereedschapsbalksysteem, de omstandigheden voor warmtedissipatie en spaanverwijdering niet goed, en is de thermische vervorming van het werkstuk en het gereedschap relatief groot. De bewerkingskwaliteit en productie-efficiëntie van het boorgat zijn niet zo hoog als die van de buitenste cirkel van de draaibank.
Op basis van de bovenstaande analyse kan worden geconcludeerd dat kotteren een breed verwerkingsbereik heeft en gaten van verschillende afmetingen en nauwkeurigheidsniveaus kan verwerken. Voor gaten en gatensystemen met grotere openingen en hogere eisen aan maat- en positioneringsnauwkeurigheid is kotteren vrijwel de enige verwerkingsmethode. De bewerkingsnauwkeurigheid van boorgaten ligt tussen IT9- en IT7-niveaus. Kotteren kan worden uitgevoerd op boormachines, draaibanken, freesmachines en andere werktuigmachines, met de voordelen van flexibiliteit en flexibiliteit, en wordt veel gebruikt in de productie. Bij massaproductie worden kottermatrijzen vaak gebruikt om de kotterefficiëntie te verbeteren.

vier
Honing
(1) Honingprincipe en hoonkop
Honen is een methode waarbij gaten worden gepolijst met behulp van een hoonkop met een slijpstrip (oliesteen). Tijdens het honen blijft het werkstuk stationair en wordt de hoonkop aangedreven door de spil van de werktuigmachine om te roteren en een heen en weer gaande lineaire beweging uit te voeren. Bij het honen werkt de slijpstrip met een bepaalde druk op het oppervlak van het werkstuk, waardoor een extreem dunne laag materiaal van het oppervlak van het werkstuk wordt afgesneden, en het snijtraject ervan is een kruisvormig maaspatroon. Om ervoor te zorgen dat het bewegingstraject van de schurende deeltjes van de zandbank zich niet herhaalt, moet het aantal omwentelingen per minuut van de roterende beweging van de hoonkop in lijn zijn met het aantal heen en weer gaande bewegingen per minuut van de hoonkop.
Het dwarshoekbeeld van het hoontraject is gerelateerd aan het beeld van de heen en weer gaande snelheid en het beeld van de omtreksnelheid van de hoonkop. De grootte van de beeldhoek beïnvloedt de bewerkingskwaliteit en efficiëntie van het honen. Over het algemeen wordt de afbeelding genomen als graad voor ruw slijpen en graad voor fijn slijpen. Om de afvoer van gebroken schuurdeeltjes en spanen te vergemakkelijken, de snijtemperatuur te verlagen en de bewerkingskwaliteit te verbeteren, moet tijdens het honen voldoende snijvloeistof worden gebruikt.
Om een ​​gelijkmatige bewerking van de gatwanden te garanderen, moet de verplaatsing van de zandbank aan beide uiteinden van het gat een bepaalde afstand overschrijden. Om een ​​uniforme hoontoeslag te garanderen en de impact van spilrotatiefouten op de bewerkingsnauwkeurigheid te verminderen, worden meestal zwevende verbindingen gebruikt tussen de hoonkop en de spil van de werktuigmachine.
Er zijn verschillende structurele vormen voor de radiale uitzetting en inkrimping van de slijpstrip van de hoonkop, inclusief handmatig, pneumatisch en hydraulisch.
(2) De proceskenmerken en het toepassingsgebied van honen
1) Door honen kan een hoge maat- en vormnauwkeurigheid worden bereikt, met een bewerkingsnauwkeurigheid variërend van IT7 tot IT6. De rondheids- en cilindriciteitsfouten van het gat kunnen binnen een bepaald bereik worden gecontroleerd, maar honen kan de positionele nauwkeurigheid van het bewerkte gat niet verbeteren.
2) Met honen kan een hoge oppervlaktekwaliteit worden bereikt, met een oppervlakteruwheid Ra van 0.2~0.25 μm. De diepte van de metamorfe defectlaag op het oppervlaktemetaal is extreem klein, variërend van 2,5 tot 25 μM.
3) Vergeleken met de slijpsnelheid, hoewel de omtreksnelheid van de hoonkop niet hoog is (VC=16-60m/min), vanwege het grote contactoppervlak tussen de zandstrook en het werkstuk, is de heen en weer gaande snelheid relatief hoog (VA=8-20m/min), dus slijpen heeft nog steeds een hogere productiviteit.
Honen wordt veel gebruikt in grootschalige productie voor het bewerken van precisiegaten in motorcilindergaten en diverse hydraulische apparaten. Het openingsbereik is over het algemeen of groter, en diepe gaten met een verhouding tussen lengte en diameter groter dan 10 kunnen worden bewerkt. Honen is echter niet geschikt voor het bewerken van gaten in non-ferrometalen werkstukken met een hoge plasticiteit, noch voor het bewerken van gaten met spiebanen, spiebanen, enz.
vijf
Gaten trekken
(1) Aansnijden en aansnijden
Het trekken van gaten is een precisiebewerkingsmethode met hoge productiviteit die wordt uitgevoerd met behulp van een speciaal ontworpen broots op een brootsmachine. Er zijn twee soorten brootsmachines: horizontaal en verticaal, waarbij horizontale brootsmachines de meest voorkomende zijn.
Tijdens het brootsen voert het snijgereedschap alleen een lineaire beweging met lage snelheid uit (hoofdbeweging). Het aantal tanden waarmee het snijgereedschap tegelijkertijd moet werken, mag in het algemeen niet minder zijn dan 3, anders zal het snijgereedschap niet soepel werken en cirkelvormige rimpelingen op het oppervlak van het werkstuk veroorzaken. Om overmatige snijkracht te voorkomen, waardoor de broots kan breken, mag het aantal tanden op het werkgereedschap tijdens het brootsen doorgaans niet groter zijn dan 6-8.
Er zijn drie verschillende snijmethoden voor het brootsen, die als volgt worden beschreven:
1) Het kenmerk van gelaagd brootsen is dat het brootsen de bewerkingstoeslag van het werkstuk laag voor laag opeenvolgend afsnijdt. Om het breken van de spaan te vergemakkelijken, zijn er in elkaar grijpende spaanscheidingsgroeven op de snijtanden. Een aansnijding ontworpen volgens een gelaagde snijmethode wordt een gewone aansnijding genoemd.
2) Het kenmerk van blokdraaien is dat elke laag metaal op het bewerkte oppervlak wordt afgesneden door een stel tanden (meestal samengesteld uit 2-3 tanden in elke groep) die in principe even groot zijn maar met elkaar verbonden zijn . Elk mes verwijdert slechts een deel van een laag metaal. Een broots ontworpen volgens de bloksnijmethode wordt een wielsnijbroche genoemd.
3) De uitgebreide brootsmethode combineert de voordelen van gelaagd brootsen en blokbrocheren. Het ruwe snijgedeelte maakt gebruik van blokbrocheren, terwijl het fijne snijgedeelte gelaagd brootsen gebruikt. Dit kan niet alleen de lengte van de broots verkorten, de productiviteit verbeteren, maar ook een betere oppervlaktekwaliteit bereiken. Een aansnijding ontworpen volgens een uitgebreide snijmethode wordt een uitgebreide aansnijding genoemd.
(2) De proceskenmerken en het toepassingsgebied van het trekken van gaten
1) Een broots is een gereedschap met meerdere snijkanten dat achtereenvolgens de voorbewerking, precisiebewerking en afwerking van gaten in één snijslag kan voltooien, wat resulteert in een hoge productie-efficiëntie.
2) De nauwkeurigheid van het trekken van gaten hangt voornamelijk af van de nauwkeurigheid van de broots. Onder normale omstandigheden kan de nauwkeurigheid van het trekken van gaten IT9 ~ IT7 bereiken, en de oppervlakteruwheid Ra kan 6,3 ~ 1,6 μM bereiken.
3) Bij het trekken van gaten wordt het werkstuk gepositioneerd door het bewerkte gat zelf (het leidende deel van het snijgereedschap is de positioneringscomponent van het werkstuk), en het is moeilijk om de nauwkeurigheid van de onderlinge positie tussen het gat en andere oppervlakken te garanderen bij het trekken van gaten; Voor het bewerken van roterende onderdelen met coaxialiteitseisen aan de binnen- en buitenoppervlakken is het vaak nodig om eerst gaten te trekken en vervolgens de gaten te gebruiken als positioneringsreferentie voor het bewerken van andere oppervlakken.
4) Broaches kunnen niet alleen ronde gaten verwerken, maar ook gaten en splinegaten vormen.
5) Broches zijn snijgereedschappen met een vaste maat, complexe vormen en dure prijzen, die niet geschikt zijn voor het bewerken van grote gaten.
Trekgaten worden vaak gebruikt bij massaproductie om openingen van Ф te verwerken. Doorlopende gaten op kleine en middelgrote onderdelen met een diameter van 10-80mm en een gatdiepte die niet groter is dan vijf keer de opening.