W porównaniu z przetwarzaniem powierzchni zewnętrznej, warunki przetwarzania otworu są znacznie gorsze, a przetwarzanie otworu jest trudniejsze niż przetwarzanie zewnętrznego kręgu. Dzieje się tak dlatego, że:
1) Rozmiar narzędzia używanego do obróbki otworów jest ograniczony przez rozmiar obrabianego otworu, a sztywność jest słaba i jest podatna na odkształcenia zginające i wibracje.
2) Podczas obróbki otworów za pomocą narzędzi o stałej wielkości, rozmiar otworu jest często bezpośrednio zależny od odpowiedniego rozmiaru narzędzia, a błąd produkcyjny i zużycie narzędzia bezpośrednio wpłynie na dokładność obróbki otworu.
3) Podczas obróbki otworów, obszar cięcia znajduje się wewnątrz przedmiotu obrabianego, warunki usuwania wiórów i odprowadzania ciepła są słabe, a dokładność obróbki i jakość powierzchni nie są łatwe do kontrolowania.
Wiercenie jest pierwszym procesem obróbki otworów w materiałach stałych, a średnica otworu jest zazwyczaj mniejsza niż 80mm. Istnieją dwa sposoby wiercenia otworów: jeden to obrót wiertła, a drugi to obrót obrabianego przedmiotu. Błędy spowodowane przez powyższe dwie metody wiercenia nie są takie same. W metodzie wiercenia z obracającym się wiertłem, gdy wiertło jest odchylone ze względu na asymetrię krawędzi tnącej i niewystarczającą sztywność bitu, linia środkowa przetworzonego otworu będzie odchylona lub Nie jest prosta, ale średnica otworu jest w zasadzie taka sama; podczas gdy w metodzie wiercenia, w której obrabiany przedmiot obraca się, jest odwrotnie. Odchylenie wiertła spowoduje zmianę średnicy otworu, a linia środkowa otworu jest nadal prosta.
Powszechnie stosowane narzędzia wiertnicze to wiertła kręte, wiertła centrujące, wiertła do głębokich otworów itp. Najczęściej stosowane są wiertła kręte o średnicy Φ0.1-80mm.
Ze względu na ograniczenia konstrukcyjne, sztywność zginania i sztywność skrętna wiertła są niskie, a centrowanie nie jest dobre, dokładność wiercenia jest niska, na ogół tylko IT13 ~ IT11; chropowatość powierzchni jest również stosunkowo duża, Ra jest na ogół 50 ~ 12,5μm; ale szybkość usuwania metalu z wiercenia jest duża, a wydajność cięcia jest wysoka. Wiercenie jest głównie używane do obróbki otworów o niskich wymaganiach jakościowych, takich jak otwory na śruby, gwintowane otwory dolne i otwory olejowe. W przypadku otworów, które wymagają wysokiej dokładności obróbki i jakości powierzchni, powinny być osiągnięte przez rozwiercanie, rozwiercanie, wytaczanie lub szlifowanie w dalszej obróbce.
Przeciąganie polega na zastosowaniu wiertła rozwiercającego do dalszej obróbki otworu, który został wywiercony, odlany lub wykuty w celu powiększenia otworu i poprawy jakości obróbki otworu. Proces przeciągania może być stosowany jako obróbka wstępna przed wykończeniem otworu, lub jako obróbka końcowa mniej wymagających otworów. Rozwiertaki są podobne do wierteł krętych, ale mają więcej zębów i nie posiadają dłuta.
W porównaniu z wierceniem, przeciąganie ma następujące cechy:
(1) Wiertło do przeciągania ma dużą liczbę zębów (3-8 zębów), dobre prowadzenie, a cięcie jest stosunkowo stabilne.
(2) Wiertło do przeciągania nie ma krawędzi dłuta i ma dobre warunki skrawania.
(3) Naddatek na obróbkę jest mały, kieszeń na wióry może być płytsza, rdzeń wiertła może być grubszy, a wytrzymałość i sztywność korpusu frezu są lepsze. Precyzja rozwiercania jest zazwyczaj IT11~IT10, a chropowatość powierzchni Ra wynosi 12,5~6,3μm. Hole reaming jest często używany do obróbki otworów o średnicy mniejszej niż. Podczas wiercenia otworu o większej średnicy (D ≥30mm), małe wiertło (0,5~0,7 razy średnica otworu) jest często używane do wstępnego wiercenia otworu, a następnie użyć odpowiedniego rozmiaru wiertła do rozwiercania otworu, co może poprawić jakość obróbki otworu i wydajność produkcji.
Rozwiercanie może nie tylko przetwarzać otwory cylindryczne, ale także różne wiertła do rozwiercania o specjalnym kształcie (znane również jako wiertła pogłębiające) do przetwarzania różnych otworów gniazdowych i pogłębiania. Przedni koniec pogłębiacza często ma słupek prowadzący, który jest prowadzony przez obrobiony otwór.
Rozwiercanie jest jedną z metod obróbki wykańczającej otworów, która jest szeroko stosowana w produkcji. W przypadku mniejszych otworów, rozwiercanie jest bardziej ekonomiczną i praktyczną metodą obróbki w porównaniu do szlifowania wewnętrznego i wytaczania dokładnego.
Rozwiertaki są ogólnie podzielone na dwa rodzaje: rozwiertak ręczny i rozwiertak maszynowy. Uchwyt rozwiertaka ręcznego jest prostym uchwytem, część robocza jest dłuższa, a efekt prowadzenia jest lepszy. Ręczny rozwiertak ma dwie struktury: integralny typ i regulowaną średnicę zewnętrzną. Rozwiertak maszynowy ma dwa rodzaje struktur: trzon i typ tulei. Rozwiertak może nie tylko przetwarzać okrągłe otwory, ale także otwory stożkowe mogą być przetwarzane przez rozwiertak stożkowy.
Dodatek do rozwiercania ma duży wpływ na jakość rozwiercania. Jeśli dodatek jest zbyt duży, obciążenie rozwiertaka jest duże, krawędź tnąca jest szybko tępa, nie jest łatwo uzyskać gładką powierzchnię przetwarzania, a tolerancja wymiarowa nie jest łatwa do zagwarantowania; dodatek jest zbyt mały, Ślady noża pozostawione przez poprzedni proces nie mogą być usunięte, i oczywiście nie ma efektu poprawy jakości przetwarzania otworów. Ogólnie rzecz biorąc, margines szorstkiego zawiasu jest 0.35~0.15mm, a margines drobnego zawiasu jest 01.5~0.05mm.
W celu uniknięcia narastania krawędzi, rozwiercanie jest zwykle przetwarzane przy niższej prędkości skrawania (v ＜ 8m/min przy obróbce stali i żeliwa za pomocą rozwiertaka ze stali szybkotnącej). Wartość posuwu jest związana z wielkością obrabianego otworu. Im większy otwór, tym większa wartość posuwu. Posuw wynosi często 0,3~1mm/r, gdy rozwiertak ze stali szybkotnącej jest używany do obróbki stali i żeliwa.
Podczas rozwiercania konieczne jest stosowanie odpowiednich cieczy chłodząco-smarujących do chłodzenia, smarowania i czyszczenia, aby zapobiec powstawaniu nagromadzonych krawędzi i usunąć wióry w czasie. W porównaniu ze szlifowaniem i wytaczaniem otworów, rozwiercanie ma wysoką wydajność i łatwo zapewnić dokładność otworu; ale rozwiercanie nie może skorygować błędu położenia osi otworu, a dokładność położenia otworu powinna być zagwarantowana przez poprzedni proces. Rozwiercanie nie jest odpowiednie do obróbki stopniowanych otworów i ślepych otworów.
Dokładność wymiarowa otworu do rozwiercania to zazwyczaj IT9~IT7, a chropowatość powierzchni Ra to zazwyczaj 3,2~0,8 μm. Dla średniej wielkości otworów o wysokich wymaganiach precyzji (takich jak IT7 otwory precyzyjne), wiercenie-rozszerzanie-reaming proces jest typowy plan przetwarzania powszechnie stosowane w produkcji.
Wytaczanie jest metodą obróbki, która wykorzystuje narzędzia skrawające do powiększenia prefabrykowanego otworu. Wytaczanie może być wykonywane na wytaczarce lub tokarce.
Istnieją trzy różne metody wytaczania.
(1) Przedmiot obrabiany obraca się, a narzędzie wykonuje ruch posuwowy. Większość wytaczania na tokarce należy do tej metody wytaczania. Charakterystyka procesu: linia osi otworu po obróbce jest zgodna z osią obrotu przedmiotu, okrągłość otworu zależy głównie od dokładności obrotu wrzeciona obrabiarki, a osiowy błąd geometryczny otworu zależy głównie od kierunku posuwu narzędzia względem osi obrotu przedmiotu Dokładność lokalizacji. Ta metoda wytaczania jest odpowiednia do obróbki otworów z wymaganiami współosiowości z zewnętrzną powierzchnią kołową.
(2) Narzędzie obraca się, a przedmiot obrabiany porusza się w ruchu posuwowym. Wrzeciono wytaczarki napędza narzędzie do wytaczania do obrotu, a stół roboczy napędza przedmiot obrabiany w ruchu posuwowym.
(3) Narzędzie obraca się i wykonuje ruch posuwowy. Ta metoda wytaczania jest stosowana do wytaczania. Zmienia się długość wysięgu wytaczadła, zmienia się też odkształcenie wytaczadła. Otwór w pobliżu wrzeciennika jest duży, a otwór oddalony od wrzeciennika. Średnica otworu jest mała, tworząc otwór w kształcie stożka. Ponadto zwiększa się zwis wytaczadła, a odkształcenie zginające wrzeciona z powodu jego własnego ciężaru również wzrasta, a oś obrabianego otworu będzie odpowiednio wygięta. Ta metoda wytaczania jest odpowiednia tylko do obróbki krótszych otworów.
W porównaniu z wytaczaniem ogólnym, wytaczanie diamentowe charakteryzuje się małą ilością narzędzi przeciwstawnych, małym posuwem i dużą prędkością skrawania. Można uzyskać wysoką dokładność obróbki (IT7～IT6) i bardzo gładką powierzchnię (Ra wynosi 0,4~ 0,05 μm). Diamentowe wytaczanie było pierwotnie przetwarzane za pomocą diamentowych narzędzi do wytaczania, a teraz jest ogólnie przetwarzane za pomocą narzędzi z węglika spiekanego, CBN i syntetycznego diamentu. Głównie używane do obróbki przedmiotów z metali nieżelaznych, ale także do obróbki żeliwa i stali.
Powszechnie stosowane parametry skrawania dla wytaczania diamentowego to: ilość cięcia wstecznego wynosi 0,2~0,6mm dla wytaczania wstępnego i 0,1mm dla wytaczania końcowego; posuw wynosi 0,01~0,14mm/r; prędkość skrawania wynosi 100~250m/min przy obróbce żeliwa. W przypadku stali jest to 150~300m/min, a w przypadku metali nieżelaznych 300~2000m/min.
W celu zapewnienia, że wytaczanie diamentowe może osiągnąć wysoką dokładność obróbki i jakość powierzchni, używana obrabiarka (wytaczarka diamentowa) musi mieć wysoką dokładność geometryczną i sztywność. Wrzeciono obrabiarki obsługuje powszechnie stosowane precyzyjne łożyska kulkowe skośne lub hydrostatyczne łożyska ślizgowe, a także szybko obracające się części. Musi być precyzyjnie wyważony; ponadto ruch mechanizmu posuwu musi być bardzo stabilny, aby zapewnić, że stół może wykonać płynny ruch posuwowy o niskiej prędkości.
Wytaczanie diamentowe ma dobrą jakość przetwarzania i wysoką wydajność produkcji. Jest szeroko stosowany w końcowej obróbce precyzyjnych otworów w produkcji masowej, takich jak otwory cylindra silnika, otwory sworznia tłokowego i otwory wrzeciona na skrzynkach wrzecion obrabiarek. Należy jednak pamiętać, że przy zastosowaniu wytaczania diamentowego do obróbki wyrobów z metali żelaznych można stosować tylko wytaczadła wykonane z węglika spiekanego i CBN, a wytaczadła wykonane z diamentu nie mogą być stosowane, ponieważ atomy węgla w diamencie mają duże powinowactwo z pierwiastkami grupy żelaza. Żywotność narzędzi jest niska.
Narzędzia do wytaczania można podzielić na wytaczadła z pojedynczą krawędzią i wytaczadła z podwójną krawędzią.
W porównaniu z procesem wiercenia-rozszerzania-reaming, rozmiar otworu nie jest ograniczony przez rozmiar narzędzia, a wytaczanie ma silną zdolność korekcji błędów. Odchylenie oryginalnej osi otworu może być skorygowane przez wielokrotne przejścia, a to może sprawić, że powierzchnia wytaczania i pozycjonowania utrzyma wysoką dokładność pozycji.
W porównaniu z zewnętrznym kręgiem samochodu, ze względu na słabą sztywność i duże odkształcenia systemu uchwytu narzędzia, warunki odprowadzania ciepła i usuwania wiórów nie są dobre, odkształcenia termiczne przedmiotu obrabianego i narzędzia są stosunkowo duże, a jakość przetwarzania i wydajność produkcji wytaczania nie są tak wysokie, jak zewnętrzny krąg samochodu .
Na podstawie powyższej analizy można zauważyć, że wytaczanie ma szeroki zakres przetwarzania i może przetwarzać otwory o różnych rozmiarach i różnych poziomach dokładności. Dla otworów i układów otworów o większych średnicach, wysokich wymaganiach co do wielkości i dokładności położenia, wytaczanie jest prawie jedyną metodą obróbki. Dokładność obróbki przy wytaczaniu wynosi IT9～IT7. Wytaczanie może być wykonywane na obrabiarkach takich jak wytaczarki, tokarki, frezarki itp. Ma zalety mobilności i elastyczności, i jest szeroko stosowany w produkcji. W produkcji masowej, w celu zwiększenia wydajności wytaczania, często stosuje się wytaczadła.
Honowanie jest metodą, która wykorzystuje głowicę honującą z prętem szlifierskim (osełką) do wygładzenia otworu. Podczas honowania obrabiany przedmiot jest nieruchomy, a głowica gładząca jest napędzana przez wrzeciono obrabiarki, które obraca się i wykonuje ruch posuwisto-zwrotny liniowy. W procesie honowania pręt szlifierski działa na powierzchnię przedmiotu obrabianego z pewnym naciskiem, aby wyciąć bardzo cienką warstwę materiału z powierzchni przedmiotu obrabianego, a tor cięcia jest siatką poprzeczną. Aby trajektoria ziaren ściernych nie była powtarzalna, liczba obrotów na minutę ruchu obrotowego głowicy gładzącej i liczba skoków posuwisto-zwrotnych na minutę głowicy gładzącej powinny być wzajemnie pierwsze.
Kąt przecięcia trajektorii gładzenia jest związany z prędkością posuwisto-zwrotną głowicy gładzącej i obrazem prędkości obwodowej. Wielkość kąta wpływa na jakość i wydajność procesu honowania. Aby ułatwić odprowadzanie zerwanych cząstek ściernych i wiórów, obniżyć temperaturę cięcia i poprawić jakość obróbki, podczas honowania należy stosować wystarczającą ilość cieczy chłodząco-smarującej.
Aby ścianka obrabianego otworu była równomiernie obrobiona, skok pręta szlifierskiego musi przekraczać wartość naddatku na obu końcach otworu. W celu zapewnienia równomiernego naddatku honowania i zmniejszenia wpływu błędu obrotu wrzeciona obrabiarki na dokładność obróbki, głowica gładząca i wrzeciono obrabiarki są przeważnie połączone za pomocą połączeń pływających.
Promieniowa regulacja rozszerzania i kurczenia pręta szlifierskiego głowicy gładzącej ma różne struktury, takie jak ręczne, pneumatyczne i hydrauliczne.
1) Honowanie może uzyskać wysoką dokładność wymiarową i dokładność kształtu, a dokładność obróbki jest IT7~IT6. Błędy okrągłości i cylindryczności otworu mogą być kontrolowane w zakresie, ale honowanie nie może poprawić dokładności położenia obrabianego otworu.
2) Honowanie może uzyskać wysoką jakość powierzchni, chropowatość powierzchni Ra wynosi 0,2~0,25μm, a głębokość warstwy wad metamorficznych metalu powierzchniowego jest bardzo mała 2,5~25μm.
3) W porównaniu z prędkością szlifowania, prędkość obwodowa głowicy gładzącej nie jest wysoka (vc=16~60m/min), ale ze względu na dużą powierzchnię styku między prętem piasku a przedmiotem obrabianym, prędkość posuwisto-zwrotna jest stosunkowo wysoka (va=8~20m/min), więc honowanie nadal ma wyższą wydajność.
Honowanie jest szeroko stosowane w obróbce precyzyjnych otworów w otworach cylindrów silników i różnych urządzeń hydraulicznych w masowej produkcji na dużą skalę. Zakres średnic jest ogólnie lub większy, a głębokie otwory o współczynniku kształtu większym niż 10 mogą być przetwarzane. Jednak honowanie nie nadaje się do obróbki otworów w przedmiotach z metali nieżelaznych o większej plastyczności, nie można też obrabiać otworów z rowkami wpustowymi, otworów wielowypustowych itp.
Przeciąganie to wysokowydajna metoda obróbki wykańczającej, którą przeprowadza się na przeciągarce za pomocą specjalnego przeciągacza. Przeciągarki dzielą się na przeciągarki poziome i przeciągarki pionowe, przy czym przeciągarki poziome są najbardziej powszechne.
Podczas przeciągania, przeciągacz wykonuje tylko ruch liniowy o małej prędkości (ruch główny). Liczba zębów przeciągacza pracujących w tym samym czasie nie powinna być mniejsza niż 3, w przeciwnym razie przeciągacz nie będzie działał płynnie i łatwo jest wytworzyć fale pierścieniowe na powierzchni przedmiotu obrabianego. Aby zapobiec złamaniu przeciągacza z powodu nadmiernej siły przeciągania, gdy przeciągacz pracuje, liczba zębów roboczych w tym samym czasie nie powinna generalnie przekraczać 6-8.
1) Przeciąganie warstwowe Cechą charakterystyczną tej metody przeciągania jest to, że przeciągacz tnie naddatek na obróbkę przedmiotu obrabianego warstwa po warstwie. W celu ułatwienia łamania wiórów zęby frezów są szlifowane z przeplatanymi rowkami dzielącymi wióry. Przeciągacze zaprojektowane według metody przeciągania warstwowego nazywamy przeciągaczami zwykłymi.
2) Przeciąganie blokowe. Cechą tej metody przeciągania jest to, że każda warstwa metalu na obrabianej powierzchni składa się z zestawu zębów o zasadniczo tej samej wielkości, ale z przeplatającymi się zębami (zwykle każda grupa składa się z 2-3 zębów). Każdy ząb przecina tylko część warstwy metalu. Przeciągacze zaprojektowane zgodnie z metodą przeciągania blokowego są nazywane przeciągaczami z nacięciem kołowym.
3) Przeciąganie kompleksowe Ta metoda koncentruje zalety przeciągania warstwowego i blokowego. Szorstka część zęba przyjmuje przeciąganie blokowe, a drobna część zęba przyjmuje przeciąganie warstwowe. Może to skrócić długość przeciągacza, zwiększyć wydajność i uzyskać lepszą jakość powierzchni. Przeciągacze zaprojektowane zgodnie z kompleksową metodą przeciągania są nazywane kompleksowymi przeciągaczami.
1) Przeciągacz jest narzędziem wieloostrzowym, które może zakończyć obróbkę zgrubną, wykańczającą i wygładzającą otwór sekwencyjnie w jednym suwie przeciągania, z wysoką wydajnością produkcji.
2) Precyzja przeciągania zależy głównie od precyzji przeciągacza. W normalnych warunkach, precyzja przeciągania może osiągnąć IT9~IT7, a chropowatość powierzchni Ra może osiągnąć 6.3~1.6 μm.
3) Gdy otwór jest rysowany, przedmiot obrabiany jest pozycjonowany przez sam obrobiony otwór (wiodąca część przeciągacza jest elementem pozycjonującym przedmiot obrabiany), a otwór nie jest łatwy do zapewnienia wzajemnej dokładności położenia otworu i innych powierzchni; dla tych obrotów, które wymagają współosiowości na powierzchniach wewnętrznych i zewnętrznych W przetwarzaniu części ciała, otwory są często rysowane najpierw, a następnie inne powierzchnie są przetwarzane przy użyciu otworu jako odniesienia pozycjonowania.
4) Przeciągacz może nie tylko przetwarzać okrągłe otwory, ale także przetwarzać ukształtowane otwory i otwory wielowypustowe.
5) Przeciągacz jest narzędziem o stałej wielkości, o skomplikowanym kształcie i drogiej cenie, która nie nadaje się do przetwarzania dużych otworów.
Otwory ciągnące są powszechnie stosowane w produkcji masowej do przetwarzania otworów przelotowych na małych i średnich częściach o średnicy Ф10~80mm i głębokości otworu nieprzekraczającej 5 razy średnicy.
