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Conhecimento Profissional em Processo de Usinagem de Perfuração e Alargamento
1. Visão geral básica do processo de perfuração
A furação é o processo primário mais fundamental e essencial para usinagem de furos em peças sólidas na fabricação mecânica. Ele serve como procedimento inicial para quase todas as operações de processamento de furos, estabelecendo uma base para processos de acabamento subsequentes, como alargamento, mandrilamento e rosqueamento com macho. Na usinagem industrial convencional, o diâmetro de processamento padrão da perfuração é geralmente limitado a menos de 80 milímetros. Este processo é amplamente aplicável a vários materiais sólidos metálicos e não metálicos, incluindo aço carbono, liga de aço, liga de alumínio, cobre, plástico e materiais de resina de engenharia, e é amplamente utilizado na fabricação de automóveis, produção de equipamentos mecânicos, aeroespacial, processamento de hardware e indústrias de fabricação de moldes.
Na produção industrial real, as operações de perfuração são divididas em dois modos de processamento principais de acordo com o estado de movimento relativo da ferramenta de corte e da peça, nomeadamenterotação da broca com peça fixaerotação da peça com broca fixa. Esses dois métodos de processamento possuem princípios de movimento distintos, equipamentos aplicáveis, características de processamento e formas de erro de usinagem, que afetam diretamente a precisão dimensional, tolerância geométrica e qualidade superficial dos furos processados.
2. Dois modos de perfuração de núcleo e características de erro
2.1 Rotação da broca (peça fixa)
Este modo de processamento significa que a peça de trabalho é firmemente fixada e fixada na bancada do equipamento de processamento, e a broca gira em alta velocidade para cortar enquanto alimenta axialmente para completar a usinagem do furo. É o método de perfuração mais comum no processamento industrial, principalmente combinado com furadeiras verticais, furadeiras radiais, furadeiras de bancada e centros de usinagem.
Neste modo de trabalho os principais erros são causados pela deflexão da ferramenta. Devido ao desgaste assimétrico das arestas de corte da broca, rigidez geral insuficiente da broca delgada, precisão inconsistente de retificação da ferramenta e resistência de corte irregular durante o processamento, a broca está sujeita a deflexão durante a rotação e alimentação em alta velocidade. O defeito de processamento típico desse erro é que oa linha central do furo processado ficará distorcida ou não reta, resultando em retilineidade e perpendicularidade deficientes do furo. No entanto, afetado pelo estado de corte rotativo da própria broca, a faixa de corte da broca é fixa, de modo que oo diâmetro do furo permanece basicamente inalterado com alta estabilidade dimensional.
2.2 Rotação da peça (broca fixa)
Este modo de processamento refere-se ao estado em que a broca é fixada no suporte da ferramenta sem girar, e a peça de trabalho é fixada no fuso do equipamento para girar em alta velocidade, enquanto a broca executa o corte de alimentação axial para realizar o processamento do furo. É aplicado principalmente em tornos, mandriladoras horizontais e equipamentos especiais de processamento de furos rotativos, e é adequado para usinagem de furos em peças de eixo, peças de luva e peças rotativas.
Diferente do modo de rotação da broca, quando ocorre a deflexão da broca neste método de processamento, a forma de apresentação do erro é completamente oposta. A peça rotativa pode sempre manter um centro de rotação estável, de modo que oa linha central do furo processado permanece absolutamente retacom excelente retidão geométrica. No entanto, a deflexão da broca alterará o raio de corte real, resultando naexpansão descontrolada do diâmetro do furo, aumento do erro de tolerância dimensional e baixa consistência do diâmetro do furo.
3. Causas raiz de erros de processamento de perfuração
Os erros geométricos e dimensionais no processamento de perfuração não são causados por um único fator, mas são o resultado abrangente do desempenho da ferramenta, da precisão do equipamento, da tecnologia de processamento e das condições operacionais. Os principais fatores de influência são resumidos a seguir:
- Fatores de ferramenta: Desgaste assimétrico das arestas de corte da broca, precisão de retificação da ferramenta não qualificada, rigidez insuficiente de brocas delgadas, lascamento da ferramenta ou adesão de cavacos de corte e seleção inadequada da ferramenta correspondente aos materiais da peça.
- Fatores de equipamento: Excentricidade excessiva do fuso do equipamento, baixa retilineidade do trilho-guia, estabilidade de fixação insuficiente da bancada e precisão de envelhecimento do mecanismo de transmissão.
- Fatores de processo: Correspondência irracional de velocidade de corte e taxa de avanço, resfriamento e lubrificação insuficientes durante o processamento, efeito fraco de remoção de cavacos e falta de processo de pré-posicionamento antes da perfuração.
- Fatores de fixação: Fixação instável da peça, referência de posicionamento imprecisa e vibração da peça durante corte em alta velocidade.
4. Introdução básica ao processo de alargamento
O alargamento é um processo de semiacabamento e acabamento realizado nos furos inferiores pré-perfurados, que é um procedimento de processamento secundário indispensável na usinagem de furos de precisão. Os principais objetivos do alargamento são expandir a abertura de forma adequada, corrigir erros geométricos, como inclinação e irregularidade do furo pré-fabricado, melhorar a precisão dimensional do furo e reduzir a rugosidade da superfície da parede do furo, de modo a atender aos requisitos de montagem e correspondência de peças mecânicas.
No processamento industrial padrão, a margem de usinagem de um lado do alargamento é geralmente controlada entre 0,25 mm e 1 mm, e a margem de usinagem total é de 0,5 mm a 2 mm. Após o alargamento, a precisão dimensional do furo pode atingir o grau IT8 a IT10, e a rugosidade da superfície pode ser controlada de forma estável em Ra 3,2μm a Ra 6,3μm. As ferramentas de processamento comumente usadas incluem alargadores padrão, alargadores rebaixados e alargadores ajustáveis, que são adequados para processamento de precisão de furos padrão, furos escalonados e furos escareados, respectivamente.
5. Pontos-chave da operação padrão para perfuração e alargamento
- Posicionamento de pré-processamento: Antes da perfuração formal, faça um furo de posicionamento central na superfície da peça de trabalho para evitar o desvio da broca, melhorar a precisão do posicionamento e evitar efetivamente a inclinação do furo.
- Otimização da rigidez da ferramenta: Controle o comprimento de extensão da broca e do alargador tanto quanto possível, reduza a vibração e deflexão da ferramenta e garanta a estabilidade do processo de corte.
- Configuração de parâmetro razoável: Selecione a velocidade de corte e a taxa de avanço correspondentes de acordo com os diferentes materiais da peça e especificações da ferramenta. Reduza a velocidade de avanço adequadamente durante a furação profunda para garantir uma remoção suave dos cavacos.
- Garantia de refrigeração e lubrificação: Selecione fluido de corte especial de acordo com os materiais de processamento para realizar resfriamento, lubrificação, remoção de cavacos e antioxidação, reduzir o desgaste da ferramenta e melhorar a qualidade do processamento da parede do furo.
- Controle de qualidade do fundo do poço: Antes de alargar, certifique-se de que a superfície do furo inferior pré-perfurado esteja lisa e que o erro de abertura esteja dentro da faixa permitida, de modo a evitar defeitos de processamento secundários causados pela baixa qualidade do furo inferior.
6. Aplicação Industrial e Princípios de Seleção de Processos
A furação é o principal processo de desbaste para usinagem de furos, que assume a tarefa de formar a estrutura básica do furo; o alargamento é o principal processo de semiacabamento para otimizar a precisão do furo e a qualidade da superfície. Na produção real, é necessário selecionar um modo de processamento razoável de acordo com a estrutura da peça, requisitos de precisão do furo, volume de produção em lote e condições do equipamento.
Para furos comuns com baixos requisitos de retilinidade e altos requisitos de estabilidade dimensional, o modo de processamento de rotação da broca pode ser adotado; para furos de correspondência de precisão com requisitos rigorosos de retilineidade do centro do furo e coaxialidade de montagem, o modo de processamento de rotação da peça é preferido e o processo de alargamento é compatível com o acabamento. A configuração padronizada do processo de perfuração e alargamento pode efetivamente reduzir defeitos de processamento, melhorar a taxa de qualificação do produto e reduzir custos subsequentes de processamento e correção, que é a principal garantia para usinagem de furos de alta eficiência e alta precisão na fabricação mecânica.
Tempo do bar : 2026-05-19 10:21:30
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