La conoscenza della lavorazione dei fori è molto completa e deve essere letta dai robot!

Rispetto alla lavorazione della superficie dei cerchi esterni, le condizioni per la lavorazione dei fori sono molto peggiori e la lavorazione dei fori è più difficile della lavorazione dei cerchi esterni. Questo è perché:
1) La dimensione dell'utensile utilizzato per la lavorazione del foro è limitata dalla dimensione del foro da lavorare, con conseguente scarsa rigidità e facile deformazione da flessione e vibrazione;
2) Quando si utilizzano utensili da taglio a dimensione fissa per elaborare i fori, la dimensione del foro spesso dipende direttamente dalla dimensione corrispondente dell'utensile e l'errore di fabbricazione e l'usura dell'utensile influenzeranno direttamente la precisione di lavorazione del foro;
3) Durante la lavorazione dei fori, l'area di taglio è all'interno del pezzo e le condizioni per la rimozione dei trucioli e la dissipazione del calore sono scarse, rendendo difficile il controllo della precisione della lavorazione e della qualità della superficie.
1, foratura e alesatura
1. Perforazione
La foratura è il primo processo di lavorazione di fori su materiali solidi, con un diametro di foratura generalmente inferiore a 80 mm. Esistono due modi per forare: uno è ruotare la punta del trapano; Un altro tipo è la rotazione del pezzo. Gli errori generati dai due metodi di perforazione precedenti non sono gli stessi. Nel metodo di foratura con rotazione della punta da trapano, quando il tagliente è asimmetrico e la punta da trapano non è sufficientemente rigida, la linea centrale del foro lavorato sarà inclinata o non diritta, ma l'apertura rimarrà sostanzialmente invariata; Nel metodo di foratura con rotazione del pezzo, al contrario, la deviazione della punta del trapano causerà un cambiamento nell'apertura, mentre la linea centrale del foro rimane diritta.
Gli strumenti di perforazione comunemente usati includono: trapano Fried Dough Twists, trapano centrale, trapano per fori profondi, ecc., di cui il più comunemente usato è il trapano Fried Dough Twists, la cui specifica del diametro è Φ 0,1~ Φ 80 mm .
A causa delle limitazioni strutturali, la rigidità alla flessione e alla torsione della punta del trapano sono entrambe basse, insieme a una scarsa centratura, con conseguente bassa precisione nella lavorazione di perforazione, che generalmente raggiunge solo da IT13 a IT11; Anche la rugosità superficiale è relativamente elevata, con Ra generalmente compreso tra 50 e 12,5 μ M; Ma il tasso di rimozione del metallo durante la perforazione è elevato e l'efficienza di taglio è elevata. La perforazione viene utilizzata principalmente per la lavorazione di fori con requisiti di bassa qualità, come fori per bulloni, fori inferiori filettati, fori per l'olio, ecc. Per i fori che richiedono un'elevata precisione di lavorazione e qualità della superficie, dovrebbero essere ottenuti mediante alesatura, alesatura, alesatura o rettifica nelle lavorazioni successive.
2. Fori di espansione
L'espansione di un foro è l'ulteriore lavorazione di un foro che è già stato perforato, fuso o forgiato utilizzando una punta ad espansione, al fine di espandere l'apertura e migliorare la qualità di lavorazione del foro. L'espansione di un foro può essere utilizzata come pre-lavorazione prima della lavorazione di precisione o come lavorazione finale di un foro con requisiti bassi. L'alesatore è simile al trapano Fried Dough Twists, ma ha più denti e nessun bordo trasversale.
Rispetto alla perforazione, l’espansione di un foro presenta le seguenti caratteristiche:
(1) La perforazione ad espansione ha un gran numero di denti (3-8 denti), una buona guida e un taglio stabile;
(2) La punta per alesatura non ha un bordo orizzontale e presenta buone condizioni di taglio;
(3) Il sovrametallo di lavorazione è ridotto, la scanalatura del truciolo può essere ridotta, il nucleo del trapano può essere reso più spesso e il corpo dell'utensile ha una resistenza e una rigidità migliori. La precisione della lavorazione di espansione del foro è generalmente di livello IT11~IT10 e la rugosità superficiale Ra è 12,5~6,3. L'espansione dei fori viene comunemente utilizzata per la lavorazione di diametri inferiori al foro Φ 100 mm. Quando si eseguono fori con un diametro maggiore (D maggiore o uguale a 30 mm), è normale preforare con una punta piccola (con un diametro pari a 0,5-0,7 volte l'apertura), quindi utilizzare un alesatore di dimensioni corrispondenti per allargare il foro. Ciò può migliorare la qualità della lavorazione e l'efficienza produttiva del foro.
Oltre alla lavorazione di fori cilindrici, è possibile utilizzare varie punte per fori di forma speciale (note anche come spot facer) per la lavorazione di vari fori di sede svasati e superfici terminali piatte. L'estremità anteriore della lamatrice è spesso dotata di una colonna di guida, che è guidata da un foro lavorato.
2, alesatura dei fori
L'alesatura è uno dei metodi di lavorazione di precisione per i fori, ampiamente utilizzato nella produzione. Per i fori più piccoli, l'alesatura è un metodo di lavorazione più economico e pratico rispetto alla rettifica del cerchio interno e all'alesatura di precisione.
1. Alesatore
Gli alesatori sono generalmente divisi in due tipologie: alesatori manuali e alesatori meccanici. L'impugnatura dell'alesatore manuale è diritta, con una parte lavorante più lunga e un migliore effetto di guida. L'alesatore manuale ha due strutture: diametro esterno integrale e regolabile. Esistono due tipi di alesatori a macchina: quelli con maniglie e quelli con maniche. Gli alesatori non solo possono elaborare fori circolari, ma possono essere utilizzati anche alesatori conici per elaborare fori conici.
2. Processo di alesatura e sua applicazione
L'indennità per l'alesatura ha un impatto significativo sulla qualità dell'alesatura. Se il sovrametallo è troppo grande, il carico sull'alesatore sarà elevato e il tagliente si smusserà rapidamente, rendendo difficile ottenere una superficie di lavorazione liscia e garantire tolleranze dimensionali; Il margine è troppo piccolo per rimuovere i segni del coltello lasciati dal processo precedente, che naturalmente non ha alcun effetto sul miglioramento della qualità della lavorazione del foro. Il margine generale per le cerniere grezze è pari a 0.35-0,15 mm, mentre il margine per le cerniere fini è pari a 01,5-0,05 mm.
Per evitare la formazione di depositi di trucioli, l'alesatura viene solitamente eseguita a una velocità di taglio inferiore (quando si utilizzano alesatori in acciaio rapido per la lavorazione di acciaio e ghisa, 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.
Durante l'alesatura, è necessario utilizzare un fluido da taglio appropriato per il raffreddamento, la lubrificazione e la pulizia per prevenire la formazione di depositi di trucioli e la tempestiva rimozione dei trucioli. Rispetto alla rettifica e all'alesatura, l'alesatura ha una maggiore produttività ed è più facile garantire la precisione del foro; Tuttavia, l'alesatura non può correggere l'errore di posizione dell'asse del foro e la precisione di posizionamento del foro deve essere garantita dal processo precedente. L'alesatura dei fori non è adatta per la lavorazione di fori a gradini e fori ciechi.
La precisione della dimensione del foro della cerniera è generalmente di livello IT9-IT7 e la rugosità superficiale Ra è generalmente 3.2-0.8. Per fori con requisiti di medie dimensioni e alta precisione (come fori di precisione di livello IT7), il processo di cerniera ad espansione di foratura è un tipico schema di lavorazione comunemente utilizzato nella produzione.
3, fori noiosi
L'alesatura è un metodo di lavorazione che utilizza utensili da taglio per allargare fori prefabbricati. I lavori di alesatura possono essere eseguiti sia su un'alesatrice che su un tornio.
1. Metodo noioso
Esistono tre diversi metodi di lavorazione per la realizzazione dei fori.
1) La rotazione del pezzo e il movimento di avanzamento dell'utensile nei fori di alesatura su un tornio appartengono per lo più a questo tipo di metodo di alesatura. Le caratteristiche del processo sono: l'asse del foro lavorato è coerente con l'asse di rotazione del pezzo, la rotondità del foro dipende principalmente dalla precisione di rotazione del mandrino della macchina utensile e l'errore di forma geometrica assiale del foro dipende principalmente da la precisione di posizionamento della direzione di avanzamento dell'utensile rispetto all'asse di rotazione del pezzo. Questo metodo di alesatura è adatto alla lavorazione di fori con requisiti di coassialità sulla superficie esterna.
2) L'utensile ruota e il pezzo si muove in avanzamento. Il mandrino dell'alesatrice fa ruotare l'utensile noioso e il piano di lavoro fa muovere il pezzo in lavorazione in avanzamento.
3) L'utensile ruota ed esegue il movimento di avanzamento utilizzando questo metodo di alesatura. La lunghezza sporgente della barra di alesatura cambia e cambia anche la deformazione della forza della barra di alesatura. L'apertura vicino alla scatola del fuso è più grande, mentre l'apertura lontana dalla scatola del fuso è più piccola, formando un foro rastremato. Inoltre, all'aumentare della lunghezza a sbalzo della barra alesatrice, aumenta anche la deformazione a flessione del mandrino causata dal suo stesso peso, e l'asse del foro lavorato produrrà una corrispondente flessione. Questo metodo di noiatura è adatto solo per la lavorazione di fori più corti.
2. Alesatura del diamante
Rispetto alla foratura generale, le caratteristiche della foratura a diamante sono una piccola quantità di taglio posteriore, una piccola velocità di avanzamento, un'elevata velocità di taglio e può raggiungere un'elevata precisione di lavorazione (IT{{0}}IT6) e una superficie molto liscia (Ra è 0.4-0.05). La perforazione del diamante veniva originariamente eseguita con frese per alesatura diamantata, ma ora viene generalmente lavorata con utensili da taglio in lega dura, CBN e diamante artificiale. Utilizzato principalmente per la lavorazione di pezzi in metalli non ferrosi, può essere utilizzato anche per la lavorazione di pezzi in ghisa e acciaio.
I parametri di taglio comunemente utilizzati per l'alesatura a diamante sono: pre-alesatura con avanzamento posteriore di {{0}},2-0,6 mm e alesatura finale di 0,1 mm; La velocità di avanzamento è 0,01~0,14 mm/giro; La velocità di taglio per la lavorazione della ghisa è di 100-250m/min, per la lavorazione dell'acciaio è di 150-300m/min e per la lavorazione dei metalli non ferrosi è di 300-2000m/min.
Per garantire che l'alesatura a diamante possa raggiungere un'elevata precisione di lavorazione e qualità della superficie, la macchina utensile (alesatrice a diamante) utilizzata deve avere un'elevata precisione geometrica e rigidità. Il supporto del mandrino della macchina utensile utilizza comunemente cuscinetti a sfere a contatto angolare di precisione o cuscinetti a scorrimento idrostatico e le parti rotanti ad alta velocità devono essere bilanciate con precisione; Inoltre, il movimento del meccanismo di avanzamento deve essere molto fluido per garantire che il banco di lavoro possa eseguire un movimento di avanzamento fluido a bassa velocità.
La foratura a diamante ha una buona qualità di lavorazione e un'elevata efficienza produttiva ed è ampiamente utilizzata nella lavorazione finale di fori di precisione nella produzione su larga scala, come fori dei cilindri del motore, fori dello spinotto del pistone e fori del mandrino sulle scatole del mandrino delle macchine utensili. Tuttavia, va notato che quando si utilizza l'alesatura del diamante per la lavorazione di prodotti in metallo nero, è possibile utilizzare solo frese per alesatura in lega dura e CBN e non è possibile utilizzare frese per alesatura in diamante perché l'affinità tra gli atomi di carbonio nel diamante e il gruppo del ferro elementi è elevato e la durata dell'utensile è bassa.
3. Fresa per alesatura
Le frese per alesatura possono essere suddivise in frese per alesatura a taglio singolo e frese per alesatura a doppio tagliente.
4. Caratteristiche del processo e ambito di applicazione dei fori noiosi
Rispetto al processo di espansione della cerniera di perforazione, la dimensione dell'apertura del foro noioso non è limitata dalla dimensione dell'utensile e il foro noioso ha una forte capacità di correzione degli errori. Può correggere l'errore di deviazione dell'asse del foro originale attraverso più passaggi dell'utensile e può mantenere un'elevata precisione di posizionamento tra il foro noioso e la superficie di posizionamento.
Rispetto al cerchio esterno del tornio, a causa della scarsa rigidità e della grande deformazione del sistema della barra degli strumenti, le condizioni di dissipazione del calore e di rimozione dei trucioli non sono buone e la deformazione termica del pezzo e dell'utensile è relativamente grande. La qualità della lavorazione e l'efficienza produttiva del foro noioso non sono elevate quanto quelle del cerchio esterno del tornio.
Sulla base dell'analisi di cui sopra, si può concludere che la barenatura ha un ampio range di lavorazione e può elaborare fori di varie dimensioni e livelli di precisione. Per fori e sistemi di fori con aperture più grandi e requisiti più elevati in termini di dimensioni e precisione di posizionamento, la barenatura è quasi l'unico metodo di lavorazione. La precisione di lavorazione dei fori noiosi è compresa tra IT9 e IT7, mentre la rugosità superficiale è Ra. L'alesatura può essere eseguita su alesatrici, torni, fresatrici e altre macchine utensili, con i vantaggi di flessibilità e flessibilità, ed è ampiamente utilizzata nella produzione. Nella produzione di massa, gli stampi di alesatura vengono spesso utilizzati per migliorare l'efficienza dell'alesatura.
4, foro di levigatura
1. Principio di levigatura e testa levigatrice
La levigatura è un metodo per lucidare i fori utilizzando una testa levigatrice con una striscia abrasiva (pietra oleosa). Durante la levigatura, il pezzo rimane fermo e la testa levigatrice viene azionata dal mandrino della macchina utensile per ruotare ed eseguire un movimento lineare alternativo. Nella lavorazione di levigatura, la striscia abrasiva agisce sulla superficie del pezzo con una certa pressione, tagliando uno strato estremamente sottile di materiale dalla superficie del pezzo e la sua traiettoria di taglio è uno schema a maglie incrociate. Per garantire che la traiettoria di movimento delle particelle abrasive del banco di sabbia non si ripeta, il numero di giri al minuto del movimento rotatorio della testa levigatrice deve essere primo rispetto al numero di colpi alternativi al minuto della testa levigatrice.
L'immagine dell'angolo incrociato della traiettoria di levigatura è correlata all'immagine della velocità alternativa e all'immagine della velocità circonferenziale della testa di levigatura. La dimensione dell'angolo dell'immagine influisce sulla qualità della lavorazione e sull'efficienza della levigatura. Generalmente, l'immagine viene presa come grado per la levigatura grossolana e grado per la levigatura fine. Per facilitare lo scarico delle particelle e dei trucioli abrasivi rotti, ridurre la temperatura di taglio e migliorare la qualità della lavorazione, durante la levigatura è necessario utilizzare una quantità sufficiente di fluido da taglio.
Per garantire una lavorazione uniforme delle pareti del foro, la corsa della barra di sabbia deve superare una certa distanza su entrambe le estremità del foro. Per garantire un margine di levigatura uniforme e ridurre l'impatto dell'errore di rotazione del mandrino sulla precisione della lavorazione, vengono utilizzati principalmente collegamenti flottanti tra la testa levigatrice e il mandrino della macchina utensile.
Esistono varie forme strutturali per la regolazione dell'espansione e della contrazione radiale della striscia di macinazione della testa levigatrice, comprese quelle manuali, pneumatiche e idrauliche.
2. Le caratteristiche del processo e l'ambito di applicazione della levigatura
1) La levigatura può raggiungere un'elevata precisione dimensionale e di forma, con precisione di lavorazione che va da IT7 a IT6. Gli errori di rotondità e cilindricità del foro possono essere controllati entro un certo intervallo, ma la levigatura non può migliorare la precisione di posizionamento del foro lavorato.
2) La levigatura può ottenere un'elevata qualità superficiale, con rugosità superficiale Ra come mostrato nell'immagine. La profondità dello strato di difetto metamorfico del metallo superficiale è estremamente piccola (come mostrato nella figura).
3) Rispetto alla velocità di rettifica, sebbene la velocità circonferenziale della testa levigatrice non sia elevata (VC=16-60m/min), a causa dell'ampia area di contatto tra la striscia di sabbia e il pezzo in lavorazione, la velocità alternativa è relativamente elevata (VA=8-20m/min), quindi la levigatura ha comunque una produttività più elevata.
La levigatura è ampiamente utilizzata nella produzione su larga scala per la lavorazione di fori di precisione nei fori dei cilindri del motore e in vari dispositivi idraulici. L'intervallo di apertura è generalmente o maggiore e possono essere lavorati fori profondi con un rapporto lunghezza/diametro maggiore di 10. Tuttavia la levigatura non è adatta per la lavorazione di fori su pezzi metallici non ferrosi ad elevata plasticità, né per la lavorazione di fori con sedi per chiavetta, fori scanalati, ecc.
5, tirare i buchi
1. Brocciatura e brocciatura
L'estrazione dei fori è un metodo di lavorazione di precisione ad alta produttività che viene eseguito utilizzando una broccia appositamente progettata su una brocciatrice. Esistono due tipi di brocciatrici: orizzontale e verticale, le più comuni sono le brocciatrici orizzontali.
Durante la brocciatura, l'utensile da taglio esegue solo un movimento lineare a bassa velocità (movimento principale). Il numero di denti su cui l'utensile da taglio deve lavorare contemporaneamente non dovrebbe generalmente essere inferiore a 3, altrimenti l'utensile da taglio non funzionerà correttamente e potrebbe produrre increspature circolari sulla superficie del pezzo. Per evitare una forza di taglio eccessiva che potrebbe causare la rottura della broccia, il numero di denti sull'utensile di lavoro generalmente non deve superare 6-8 durante la brocciatura.
Esistono tre diversi metodi di taglio per la brocciatura, descritti di seguito:
(1) La caratteristica della brocciatura a strati è che la broccia taglia in sequenza il sovrametallo di lavorazione del pezzo strato per strato. Per facilitare la rottura dei trucioli, sui denti della fresa sono presenti scanalature di separazione dei trucioli interconnesse. Una broccia progettata secondo un metodo di taglio a strati è chiamata broccia normale.
(2) La caratteristica della tornitura a blocchi è che ogni strato di metallo sulla superficie lavorata viene tagliato da una serie di denti (solitamente composta da 2-3 denti in ciascun gruppo) che sono sostanzialmente della stessa dimensione ma interbloccati tra loro altro. Ogni lama rimuove solo una porzione di uno strato di metallo. Una broccia progettata secondo il metodo di taglio a blocco è chiamata broccia da taglio a ruota.
(3) Il metodo di brocciatura completo combina i vantaggi della brocciatura a strati e a blocchi. La parte a taglio grezzo adotta la brocciatura a blocchi, mentre la parte a taglio fine adotta la brocciatura a strati. Ciò non solo può ridurre la lunghezza della broccia, migliorare la produttività, ma anche ottenere una migliore qualità della superficie. Una broccia progettata secondo un metodo di taglio completo è chiamata broccia completa.
2. Caratteristiche del processo e ambito di applicazione dell'estrazione dei fori
1) Una broccia è un utensile a più taglienti in grado di completare in sequenza la lavorazione di sgrossatura, la lavorazione di precisione e la finitura dei fori in una sola corsa di taglio, con conseguente elevata efficienza produttiva.
2) La precisione dell'estrazione del foro dipende principalmente dalla precisione della broccia. In condizioni normali, la precisione dell'estrazione del foro può raggiungere IT9~IT7 e la rugosità superficiale Ra può raggiungere 6,3~1,6 μM.
3) Quando si eseguono fori, il pezzo viene posizionato dal foro lavorato stesso (la parte principale dell'utensile da taglio è il componente di posizionamento del pezzo) ed è difficile garantire l'accuratezza della posizione reciproca tra il foro e le altre superfici quando si fanno i buchi; Per la lavorazione di parti rotanti con requisiti di coassialità sulle superfici interna ed esterna, è spesso necessario prima realizzare dei fori e poi utilizzare i fori come riferimento di posizionamento per lavorare altre superfici.
4) Le brocce possono non solo elaborare fori circolari, ma anche formare fori e fori scanalati.
5) Le brocce sono utensili da taglio di dimensioni fisse con forme complesse e prezzi costosi, che non sono adatti alla lavorazione di fori di grandi dimensioni.
I fori di estrazione sono comunemente utilizzati nella produzione di massa per elaborare aperture di dimensioni pari a Ф Fori passanti su parti di piccole e medie dimensioni con un diametro di 10-80 mm e una profondità del foro non superiore a 5 volte l'apertura.