روش های ماشینکاری برای سوراخ ها در فرآیندهای ماشینکاری
در مقایسه با ماشینکاری سطوح استوانه ای خارجی، شرایط برای ماشینکاری سوراخ بسیار بدتر است و ماشینکاری سوراخها نسبت به ماشینکاری دایره های خارجی دشوارتر است. این به این دلیل است که:
اندازه ابزار مورد استفاده برای ماشینکاری سوراخ به اندازه سوراخ در حال ماشینکاری محدود است، آنها استحکام ضعیفی دارند و مستعد تغییر شکل خمشی و لرزش هستند.
هنگام استفاده از ابزارهای با اندازه ثابت برای سوراخ های ماشین، اندازه ماشینکاری سوراخ اغلب به طور مستقیم به اندازه مربوط به ابزار بستگی دارد و خطاهای ساخت و سایش ابزار مستقیماً بر دقت ماشینکاری سوراخ تأثیر می گذارد.
در حین ماشینکاری سوراخ، منطقه برش در داخل قطعه کار است و شرایط برای برداشتن براده و اتلاف حرارت نامناسب است و کنترل دقت ماشینکاری و کیفیت سطح را دشوار می کند.
I. حفاری و ریمینگ
حفاری
حفاری اولین عملیات برای ماشینکاری سوراخ در مواد جامد است و قطر حفاری معمولاً کمتر از 80 میلی متر است. دو راه برای حفاری وجود دارد: یکی چرخش مته است. دیگری چرخش قطعه کار است. خطاهای حاصل از دو روش حفاری متفاوت است. در روش حفاری که مته میچرخد، به دلیل نامتقارن بودن لبه برش و استحکام ناکافی مته، وقتی مته منحرف میشود، خط مرکزی سوراخ ماشینکاری شده شیبدار یا مستقیم نخواهد بود، اما قطر سوراخ اساساً باقی میماند. بدون تغییر؛ در روش حفاری که قطعه کار می چرخد، برعکس است، انحراف مته باعث تغییر در قطر سوراخ می شود، در حالی که خط مرکزی سوراخ صاف می ماند.
ابزارهای حفاری پرکاربرد عبارتند از: مته های پیچشی، مته های مرکزی، مته های سوراخ عمیق و غیره، که در این میان پرکاربردترین مته پیچشی با مشخصات قطری Φ0 می باشد.1-80میلی متر.
به دلیل محدودیتهای ساختاری، سفتی خمشی و سفتی پیچشی مته هر دو کم است و مرکز ضعیف منجر به دقت پایین حفاری میشود که معمولاً فقط به IT میرسد13-IT11. زبری سطح نیز بزرگتر است، Ra به طور کلی 50 ~ 12.5μm است. اما سرعت حذف فلز در حفاری بالا است و راندمان برش بالا است. حفاری عمدتاً برای ماشینکاری سوراخ هایی با نیازهای کیفیت پایین مانند سوراخ پیچ، سوراخ کف نخ، سوراخ روغن و غیره استفاده می شود. برای دستیابی به نتایج مطلوب.
ریمینگ
ریمینگ پردازش بیشتر حفره هایی است که برای بزرگ کردن قطر سوراخ و بهبود کیفیت ماشینکاری سوراخ سوراخ، ریخته گری یا آهنگری شده اند. ریمینگ را می توان به عنوان یک پیش پردازش قبل از ماشین کاری سوراخ دقیق یا به عنوان پردازش نهایی برای سوراخ هایی با نیاز کمتر استفاده کرد. ریمر شبیه مته پیچشی است، اما دارای دندانه های برش بیشتر و بدون لبه اسکنه است.
در مقایسه با حفاری، ریمینگ دارای ویژگی های زیر است: (1) ریمر دارای دندانه های بیشتری (3 تا 8 دندان) و هدایت خوب است که باعث پایداری برش می شود. (2) ریمر لبه اسکنه ای ندارد و شرایط برش خوبی دارد. (3) کمک هزینه ماشینکاری کوچک است، شیار تراشه را می توان کم عمق تر کرد، هسته مته را می توان ضخیم تر کرد و بدنه ابزار استحکام و استحکام بهتری دارد. دقت reaming عموماً درجه IT11~IT1{12}} است و زبری سطح Ra 12.5~6.3μm است. ریمینگ معمولاً برای ماشینکاری سوراخ هایی با قطر کمتر از . هنگام سوراخ کردن سوراخ هایی با قطر بزرگتر (D بزرگتر یا مساوی 3{14}} میلی متر)، معمولاً از یک مته کوچک (با قطر 0.5 تا 0.7 برابر قطر سوراخ) برای پیش سوراخ کردن استفاده می شود و سپس از مته مربوطه استفاده می شود. ریمور اندازه برای ریمینگ استفاده می شود که می تواند کیفیت ماشینکاری سوراخ و راندمان تولید را بهبود بخشد.
علاوه بر پردازش سوراخهای استوانهای، میتوان از گیرههای مختلف با شکل خاص (همچنین به عنوان کانترسینکها) برای پردازش سوراخهای مختلف و سطوح انتهایی مسطح متقابل استفاده کرد. قسمت جلویی کانترسینک اغلب مجهز به یک ستون راهنما است که توسط سوراخ ماشینکاری شده هدایت می شود.
II. خسته کننده
حفاری یکی از روش های ماشینکاری دقیق برای سوراخ ها است و به طور گسترده در تولید استفاده می شود. برای سوراخهای کوچکتر، در مقایسه با سنگزنی استوانهای داخلی و حفاری دقیق، حفاری یک روش ماشینکاری اقتصادیتر و کاربردیتر است.
ابزار خسته کننده
ابزارهای حفاری به طور کلی به دو نوع ابزار حفاری دستی و ابزارهای حفاری ماشینی تقسیم می شوند. دسته ابزار حفاری دستی یک دسته مستقیم است، قسمت کار طولانی تر است و هدایت آن بهتر است. دو نوع ساختار برای ابزارهای حفاری دستی وجود دارد: قطر بیرونی یکپارچه و قابل تنظیم. ابزارهای حفاری دارای دو نوع ساختار دسته دار و آستین دار هستند. ابزارهای حفاری نه تنها می توانند سوراخ های دایره ای را ماشین کنند، بلکه می توانند سوراخ های مخروطی را با ابزارهای حفاری مخروطی نیز ماشین کنند.
فرآیند خسته کننده و کاربرد
کمک هزینه خسته کننده تأثیر زیادی بر کیفیت خسته کننده دارد. اگر مقدار اضافی خیلی زیاد باشد، بار روی ابزار خسته کننده زیاد باشد، لبه برش به سرعت کند می شود، به دست آوردن یک سطح صاف ماشین کاری شده آسان نیست، و تحمل اندازه آسان نیست. اگر کمک هزینه خیلی کم باشد، نمی تواند آثار چاقو باقی مانده از فرآیند قبلی را حذف کند و طبیعتاً تأثیری در بهبود کیفیت ماشینکاری سوراخ ندارد. به طور کلی، میزان حفاری خشن به صورت {{0}}.35~0.15 میلیمتر و حفاری ریز 01.5~0.05 میلیمتر در نظر گرفته میشود.
برای جلوگیری از تشکیل لبه های ساخته شده، حفاری معمولاً با سرعت برش کمتر انجام می شود (هنگام پردازش فولاد و چدن با ابزارهای حفاری فولادی با سرعت بالا، v ~ 8 متر در دقیقه). مقدار خوراک مربوط به قطر سوراخ در حال ماشینکاری است، هرچه قطر سوراخ بزرگتر باشد، ارزش خوراک بزرگتر است و هنگام پردازش فولاد و چدن با ابزارهای حفاری فولادی سریع، خوراک اغلب به صورت { در نظر گرفته می شود. {4}}.3~1mm/r.
هنگام خسته کردن، باید از مایع برش مناسب برای خنک کردن، روغن کاری و تمیز کردن استفاده شود تا از تشکیل لبه های ساخته شده و حذف به موقع براده ها جلوگیری شود. در مقایسه با سوراخ های سنگ زنی و سوراخ های حفاری، حفره دارای نرخ تولید بالایی است و به راحتی می تواند از دقت سوراخ اطمینان حاصل کند. اما خسته کننده نمی تواند خطای موقعیت محور سوراخ را تصحیح کند و دقت موقعیتی سوراخ باید با فرآیند قبلی تضمین شود. حفاری برای ماشینکاری سوراخ های پلکانی و سوراخ های کور مناسب نیست.
دقت اندازه حفاری معمولاً IT{{0}}درجه IT7 است و زبری سطح Ra عموماً 3.2 تا 0.8 میکرومتر است. برای حفرههایی با اندازه متوسط و دقت بالا (مانند سوراخهای دقیق درجه IT7)، فرآیند حفاری-ریمینگ- حفاری یک طرح پردازش معمولی است که معمولاً در تولید استفاده میشود.
III. خسته کننده
حفاری یک روش ماشینکاری است که سوراخ از پیش ساخته شده را با ابزار برش بزرگ می کند و کار حفاری را می توان بر روی دستگاه حفاری یا تراش انجام داد.
روش های خسته کننده
سه روش مختلف ماشینکاری برای حفاری وجود دارد.
(1) چرخش قطعه کار، حرکت تغذیه ابزار بیشترین خسته کننده در ماشین تراش متعلق به این روش خسته کننده است. ویژگی فرآیند این است: پس از پردازش، محور سوراخ با محور چرخش قطعه کار مطابقت دارد، گرد بودن سوراخ عمدتاً به دقت چرخش دوک ماشین ابزار بستگی دارد و خطای شکل هندسی محوری سوراخ عمدتاً بستگی دارد. به دقت موقعیتی جهت تغذیه ابزار نسبت به محور چرخش قطعه کار بستگی دارد. این روش حفاری برای ماشینکاری سوراخ هایی که دارای الزامات هم محوری با سطح استوانه ای خارجی هستند مناسب است.
(2) چرخش ابزار، حرکت تغذیه قطعه کار دوک ماشین حفاری ابزار حفاری را برای چرخش و میز کار قطعه کار را به سمت تغذیه هدایت می کند.
(3) چرخش ابزار و حرکت تغذیه حفاری با این روش، طول برآمدگی میله حفاری در حال تغییر است و تغییر شکل نیروی میله حفاری نیز در حال تغییر است. قطر سوراخ در نزدیکی جعبه اصلی بزرگ و دور از جعبه اصلی کوچک است و یک سوراخ مخروطی را تشکیل می دهد. علاوه بر این، با افزایش طول برآمدگی میله حفاری، تغییر شکل خمشی ناشی از وزن خود محور اصلی نیز افزایش مییابد و محور سوراخ ماشینکاری شده خمش مربوطه را ایجاد میکند. این روش خسته کننده فقط برای ماشینکاری سوراخ های کوتاهتر مناسب است.
الماس خسته کننده
در مقایسه با حفاری عمومی، مشخصه حفاری الماس برش کوچک پشت، تغذیه کوچک، سرعت برش بالا است و می تواند به دقت ماشینکاری بالا (IT{0}}}}IT6) و سطح بسیار صاف (Ra است{) دست یابد. {4}}.4~0.05 میکرومتر). حفاری الماس در ابتدا با ابزارهای حفاری الماس پردازش می شد، اما اکنون به طور کلی با آلیاژ سخت، CBN و ابزارهای الماس مصنوعی پردازش می شود. این عمدتا برای پردازش قطعات فلزی غیر آهنی استفاده می شود و همچنین می تواند برای پردازش قطعات چدن و فولاد استفاده شود.
مقادیر متداول برش برای سوراخ کردن الماس عبارتند از: برش پشتی برای قبل از سوراخ کردن 0.2~{3}}.6mm، سوراخ نهایی 0.1mm است. خوراک 0 است.01~0.14mm/r; سرعت برش برای پردازش چدن 100 ~ 250 متر در دقیقه، برای پردازش فولاد 150 ~ 300 متر در دقیقه و برای پردازش فلزات غیر آهنی 300 ~ 2000 متر در دقیقه است.
برای اطمینان از اینکه حفاری الماس می تواند به دقت ماشینکاری و کیفیت سطح بالایی دست یابد، ماشین ابزار (ماشین حفاری الماس) مورد استفاده باید دارای دقت هندسی و استحکام بالایی باشد. تکیه گاه دوک ماشین ابزار معمولاً با بلبرینگ های تماس زاویه ای دقیق یا بلبرینگ های کشویی هیدرواستاتیک استفاده می شود و قطعات چرخان با سرعت بالا باید دقیقاً متعادل شوند. علاوه بر این
