Con el avance continuo de los niveles de procesamiento global, la tecnología de fabricación de herramientas también se está desarrollando gradualmente. En términos de materiales para herramientas, los materiales modernos para herramientas de corte de metales se han desarrollado desde acero al carbono para herramientas y acero rápido hasta los materiales superduros de hoy en día, como el carburo y el nitruro de boro cúbico, lo que hace que la velocidad de corte se eleve de unos pocos metros por minuto a kilómetros o Incluso 10.000 metros. A medida que las máquinas CNC y los materiales difíciles de mecanizar continúan evolucionando, las herramientas tienen dificultades para hacer frente a esta situación. Para lograr cortes a alta velocidad, cortes en seco y cortes duros, se necesitan buenos materiales para las herramientas. Entre los muchos factores que influyen en el desarrollo del corte de metales, los materiales de las herramientas desempeñan un papel decisivo.
1. Acero rápido
El acero rápido se introdujo entre 1900 y 2000. Aunque siguen apareciendo diversos materiales superduros, su posición dominante en las herramientas de corte no se ha visto afectada. Desde el año 2000, el carburo cementado se ha convertido en el "enemigo natural" del acero de alta velocidad, erosionando constantemente la cuota de mercado de las herramientas de acero de alta velocidad. Pero para algunas herramientas que requieren mayor tenacidad, como herramientas de roscado, brochas, etc., el acero rápido aún puede competir con el carburo cementado.
La gente solía dividir el acero rápido en cuatro categorías:
1) Acero rápido general (HSS)
HSS, representado por W18Cr4V, una vez logró un gran éxito en el siglo, hizo contribuciones históricas sobresalientes a la industria de herramientas de China, pero gradualmente desapareció del mercado debido a muchas deficiencias. 9341 es un HSS desarrollado de forma independiente a nivel nacional, que representa aproximadamente el 20% de la participación de mercado, mientras que la producción de otros HSS como W7 y M7 es relativamente baja. El acero rápido representa más del 60% del acero rápido total. Debido a sus excelentes propiedades como tenacidad, alta resistencia al desgaste y dureza al rojo, el HSS ocupará firmemente un lugar en el campo de herramientas como machos de roscar y brochas, pero su estatus disminuye año tras año.
2) Acero rápido de alto rendimiento (HSS-E)
HSS-E se refiere a la adición de Co, Al y otros elementos de aleación sobre la base de componentes HSS, y adecuadamente aumentando el contenido de carbono. Para mejorar la resistencia al calor y la resistencia al desgaste del acero. La dureza al rojo de este tipo de acero es relativamente alta. Después de 625 ℃ × 4 h, la dureza aún se mantiene por encima de 60 HRC y la durabilidad de la herramienta es de 1,5 a 3 veces mayor que la de las herramientas de acero de alta velocidad.
La producción de HSS-E, representada por M35 y M42, aumenta año tras año. 501 es un acero doméstico de alta velocidad de alto rendimiento que se usa ampliamente en fresas de forma y fresas de extremo, y también tiene éxito en herramientas de corte complejas. Debido al rápido desarrollo de las máquinas herramienta CNC, los centros de mecanizado y los materiales difíciles de procesar, los materiales para herramientas de acero de alta velocidad están aumentando gradualmente.
3) Acero en polvo de alta velocidad (HSS-PM)
En comparación con la fundición de acero de alta velocidad, las propiedades mecánicas de la metalurgia de polvo de acero de alta velocidad se han mejorado significativamente. Con la misma dureza, la resistencia de este último es de 20 a 30 veces mayor que la del primero, y la tenacidad aumenta de 1,5 a 2 veces, por lo que se usa ampliamente en el extranjero. En la década de 1970, China desarrolló varias marcas de HSS-PM y las puso en el mercado, pero desaparecieron por razones desconocidas. Los materiales utilizados por varias fábricas de herramientas fueron importados. Lo que es gratificante es que Yehe Technology Co., Ltd. (anteriormente Instituto de Investigación Metalúrgica de Hebei) haya podido producir pulvimetalurgia de acero de alta velocidad y suministrarlo en pequeños lotes, con buenos resultados. Debido al agotamiento de los recursos, el excelente rendimiento integral de la pulvimetalurgia de acero de alta velocidad y la demanda del mercado, la pulvimetalurgia de acero de alta velocidad seguramente logrará grandes avances.
4) Acero de alta velocidad (DH) de baja aleación
Debido a la escasez de recursos de aleaciones, la exportación de juegos completos de brocas helicoidales y la necesidad de herramientas de baja velocidad , acerías y fábricas de herramientas desarrollaron conjuntamente 301, F205, D101 y muchas otras marcas de DH. En 2003, China produjo 60.000 toneladas de acero de alta velocidad, de las cuales DH produjo 10.000 toneladas, lo que representa 1/3 del acero de alta velocidad. En 2004, DH representó el 40% del acero de alta velocidad y seguía aumentando. en 2005 y 2006. Pero contiene mucha agua y parte no es acero de alta velocidad en absoluto, y la dureza no puede alcanzar los 63 HRC, y también está marcado con HSS.
2. Carburo
La industria de fabricación de maquinaria requiere el concepto de gestión de "alta precisión, alta eficiencia, alta confiabilidad y especialización". En el campo de la fabricación y el uso de herramientas contemporáneas, el concepto de "primero la eficiencia" ha reemplazado al concepto tradicional de "rentabilidad", allanando el camino para el desarrollo de herramientas eficientes de alta tecnología.
El carburo cementado no solo tiene una alta resistencia al desgaste, sino que también tiene una alta tenacidad (en comparación con los materiales superduros), por lo que se utiliza ampliamente. De cara al futuro, seguirá siendo el material de herramientas más utilizado. En exposiciones anteriores de máquinas herramienta se puede ver que las herramientas rotativas de carburo cubren casi todos los tipos de herramientas. Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología y el avance de la tecnología de herramientas, el rendimiento del carburo cementado ha mejorado enormemente: en primer lugar, se desarrolló el carburo cementado de grano fino de 1 a 2 μm con tenacidad mejorada, en segundo lugar, se desarrolló el carburo cementado recubierto; La cuota de mercado de las herramientas recubiertas de carburo ha aumentado más en comparación con las herramientas de acero de alta velocidad porque la alta resistencia es más importante a altas temperaturas y parámetros de corte de alta velocidad.
Entre las herramientas de corte modernas, el carburo ha demostrado su poder. De cara al futuro, los materiales para herramientas dominarán sin duda el mundo del carburo.
3. Materiales de herramientas superduros
Los materiales superduros se refieren a sustancias de alta dureza representadas por el diamante. Aunque no existen regulaciones estrictas sobre la categoría de materiales superduros, la gente está acostumbrada a llamar materiales superduros al diamante y a los materiales con una dureza cercana al diamante.
1) Diamante
El diamante es el material más duro que se encuentra en el mundo. Las herramientas de diamante tienen alta dureza, alta resistencia al desgaste y alta conductividad térmica, y se usan ampliamente en el procesamiento de metales no ferrosos y no metales, especialmente en el corte a alta velocidad de aluminio y aleaciones de silicio-aluminio, como bloques de motores de automóviles y culatas de cilindros. , cajas de cambios y varios procesamiento de pistones, etc. Las herramientas de diamante son las principales herramientas de corte y son difíciles de reemplazar. Debido a la popularidad de las máquinas herramienta CNC y al rápido desarrollo de la tecnología de mecanizado CNC, la aplicación de herramientas de diamante con alta eficiencia, alta estabilidad y larga vida útil se está volviendo cada vez más común.
2) Nitruro de boro cúbico (CBN)
El nitruro de boro cúbico es un alótropo del nitruro de boro. Su estructura es similar a la del diamante, su dureza es de hasta 8000 ~ 9000 HV y. su resistencia a la resistencia térmica es tan alta como 1400 ℃ y la resistencia al desgaste es buena. No sólo es capaz de tornear en desbaste y acabado de acero endurecido (45~65HRC), acero para rodamientos (60~64HRC), acero de alta velocidad (63~66HRC), hierro fundido enfriado, sino también aleaciones de alta temperatura, térmicas. Materiales en aerosol, duros Corte a alta velocidad de materiales difíciles de mecanizar, como aleaciones.
3) Herramientas cerámicas
Los cuchillos cerámicos son uno de los cuchillos más prometedores. Ha atraído la atención de la industria mundial de herramientas. En la Alemania industrialmente desarrollada, alrededor del 70% de los procesos de procesamiento de piezas fundidas se realizan con herramientas cerámicas, mientras que el consumo anual de herramientas cerámicas en Japón representa del 8 al 10% del número total de herramientas. Debido a factores como máquinas herramienta CNC, corte eficiente y libre de contaminación, materiales duros, etc., los materiales de las herramientas deben actualizarse. Los cuchillos de cerámica siguen la tendencia y continúan innovando. Agregue un 20 ~ 30% de cristal líquido de SiC a la matriz cerámica de Al2O3 para obtener un material cerámico endurecido con bigotes. Los bigotes de SiC actúan como barras de acero en hormigón armado, que pueden actuar como obstáculos para prevenir o cambiar la dirección de propagación de las grietas y mejorar en gran medida la tenacidad de las herramientas de corte. Es un material de herramienta prometedor. Para mejorar la tenacidad de las cerámicas de alúmina pura, se añaden metales con un contenido inferior a 10 para formar los llamados cermets. Este tipo de materiales para herramientas tiene una gran vitalidad y un fuerte impulso de desarrollo, y puede convertirse en un nuevo miembro de la familia de materiales para herramientas en el futuro.
Las principales materias primas de las herramientas de corte cerámico son Al2O3, SiO2, carburo, etc. Son los recursos más abundantes en la corteza terrestre y no hay problema con la fuente de materias primas para desarrollar tales herramientas. Por lo tanto, el desarrollo y la aplicación de los cuchillos de cerámica tienen una importancia estratégica importante y una importancia histórica de gran alcance.
El torno y su procesamiento
El torneado utiliza la rotación de la pieza de trabajo y el movimiento lineal de la herramienta para procesar la pieza de trabajo. Se pueden procesar varias superficies giratorias en el torno. Debido a que el torneado tiene las características de alta productividad, amplia gama de procesos y alta precisión de mecanizado, los tornos representan la mayor proporción de máquinas herramienta para corte de metales, representando aproximadamente el 20-35% del número total de máquinas herramienta. las máquinas herramienta para corte de metales más utilizadas. Tomando como ejemplo la máquina herramienta ordinaria CA6140, se analizan la composición y las características de procesamiento de este torno. 1. Máquina herramienta ordinaria CA6140
La máquina herramienta ordinaria CA6140 es una máquina herramienta de precisión ordinaria.
(1) Composición de la máquina herramienta
Los componentes principales son los siguientes:
(1) La caja del husillo se utiliza para soportar el husillo. Al cambiar la posición del mango exterior de la caja del husillo ((mecanismo de cambio de velocidad), el husillo puede obtener varias velocidades.
El eje del cabezal es una pieza hueca diseñada para pasar a través de la barra. El husillo impulsa la pieza de trabajo para que gire a través de un mandril u otro dispositivo montado en su extremo.
(2) La caja de ruedas transmite la rotación del eje principal a la caja de alimentación. Los engranajes de la caja cooperan con la caja de alimentación para obtener diferentes avances o diferentes roscas.
(3) La rotación del husillo de la caja de alimentación (caja de alimentación) se transmite a la varilla pulida o al tornillo a través del mecanismo de engranajes en la caja de alimentación. Cambiar la posición del mango fuera de la caja puede permitir que la varilla pulida o el tornillo de avance obtengan diferentes velocidades.
(4) El carro convierte la rotación de la varilla o tornillo pulido en el movimiento del carro a través del mecanismo de conversión. Los movimientos de avance longitudinales o transversales se realizan mediante carros. El carro grande mueve la herramienta de torneado longitudinalmente; el carro del medio mueve la herramienta de torneado transversalmente; el ajuste fino de la herramienta también se puede lograr girando piezas de trabajo cortas longitudinalmente con el carro pequeño o girando la superficie del cono en un cierto ángulo alrededor del centro. carro.
(5) El portaherramientas se utiliza para sujetar la herramienta.
(6) El contrapunto está instalado en el riel guía en el extremo derecho de la plataforma y su posición se puede ajustar hacia la izquierda y hacia la derecha según sea necesario. Su función es soportar la pieza de trabajo después de la instalación e instalar diversas herramientas.
(7) La bancada es el componente básico del torno. Se utiliza para soportar e instalar varias partes del torno para garantizar la posición relativa precisa entre las piezas y soportar todas las fuerzas de corte. Hay cuatro rieles guía de precisión en la carrocería del automóvil para guiar el movimiento del carro y el contrapunto.
Además, existen unidades de refrigeración y lubricación, unidades de iluminación y bandejas de líquidos.
(2) Movimientos en el torno
Se requieren las siguientes acciones para procesar varias superficies giratorias en el torno.
(1) El movimiento principal es la rotación de la pieza de trabajo en el torno.
(2) El movimiento de avance, es decir, el movimiento longitudinal y transversal del portaherramientas, se expresa mediante la distancia de movimiento de la herramienta en relación con la pieza de trabajo para cada revolución del husillo y la velocidad del avance. el movimiento es relativamente bajo, expresado en mm/r...
Además, hay transporte auxiliar como cortar, retraer y retraer el cuchillo. (3) Sistema de transmisión del torno
II. Ámbito de aplicación y características de procesamiento del torno horizontal
El torno tiene una amplia gama de procesos y puede completar diversas tareas sin agregar otros dispositivos: Utilice un taladro central para perforar el orificio central (A); el círculo exterior (b); utilice una broca helicoidal para perforar un orificio (e); (f); ranurado y corte (g); torneado de hilos (h); moleteado (a); cono giratorio (j);
1. Círculo exterior del automóvil
Girar el círculo exterior es el método de corte más básico y sencillo. En términos generales, el círculo exterior del automóvil debe pasar por dos pasos: giro brusco y giro fino. El propósito del torneado en desbaste es hacer que la pieza de trabajo se acerque a la forma y el tamaño del dibujo lo más rápido posible. Y dejar un cierto margen de acabado. La precisión de desbaste es IT11, IT12 y la rugosidad es de 12,5 μm m. El acabado consiste en eliminar una pequeña cantidad de metal para obtener la forma, el tamaño y la menor rugosidad de la superficie requerida en el dibujo. El torneado de precisión es IT6~IT8.
2. Cara final del automóvil
Al girar las caras finales, las herramientas de torneado comúnmente utilizadas incluyen herramientas de torneado desplazadas y herramientas de torneado acodado. Al girar, la herramienta de torneado puede avanzar desde el círculo exterior hasta el centro. Sin embargo, debido a que la herramienta excéntrica corta desde el exterior hacia el centro, afectada por la dirección de la fuerza de corte, la punta de la herramienta penetra fácilmente en la pieza de trabajo para formar una superficie cóncava, lo que afecta la calidad de la pieza de trabajo. Por lo tanto, al terminar la cara del extremo, la herramienta excéntrica debe avanzar hacia afuera desde el centro por última vez para evitar las siguientes desventajas, como se muestra en la figura. Al girar la cara del extremo con una herramienta acodada, debido a que la cuchilla principal se usa para cortar, el corte es suave y adecuado para procesar caras del extremo más grandes.
Al girar la cara del extremo, la punta de la herramienta de torneado debe estar alineada con el centro. De lo contrario, no sólo cambiará los ángulos delantero y trasero, sino que también dejará un saliente irreparable en el centro de la pieza de trabajo, aplastando o dañando la punta de la herramienta.
3. Corte y ranurado
El llamado corte se refiere al método de procesamiento de cortar la barra o pieza de trabajo de la materia prima con una cuchilla de corte en un torno. Al cortar, generalmente se utiliza el corte hacia adelante, asegurando al mismo tiempo una velocidad de avance uniforme y manteniendo la continuidad del corte. El hilo de corte es propenso a vibrar, lo que provoca que el cortador se rompa. Por lo tanto, al cortar piezas de trabajo grandes, a menudo se utiliza el método de corte inverso.
En el método de corte inverso, la dirección de la fuerza de la herramienta sobre la pieza de trabajo es la misma que la dirección de gravedad g de la pieza de trabajo, lo que reduce efectivamente la vibración y facilita la eliminación de virutas, reduciendo el desgaste de la herramienta y mejorando las condiciones de procesamiento. Dado que el cabezal de corte corta profundamente la pieza de trabajo y las condiciones de disipación de calor son malas, se debe agregar refrigerante al cortar piezas de acero.
Las ranuras de varias formas en la superficie cilíndrica generalmente se mecanizan mediante herramientas de torneado correspondientes a las ranuras. La ranura ancha se puede completar mediante múltiples ajustes de herramienta y, finalmente, el torneado se completa de acuerdo con los requisitos de la ranura.
4. Superficie del cono del automóvil
Cuando se utiliza la superficie del cono, la coaxialidad es alta y es fácil de desmontar y montar. Cuando el ángulo del cono es menor, se puede transmitir un par mayor. Por lo tanto, las superficies cónicas se utilizan ampliamente en herramientas de corte y herramientas de corte.
Existen tres métodos de procesamiento para la superficie cónica:
(1) Gire la superficie cónica del portaherramientas pequeño.
Al girar superficies cónicas internas y externas con conos más grandes o más cortos, afloje las tuercas que fijan el carro portaherramientas, gire el eje de rotación del carro portaherramientas en un cierto ángulo (el ángulo de medio cono de la pieza de trabajo) y luego Contratuerca. Agite el mango del carro pequeño para mover la herramienta de torneado a lo largo de la generatriz de la superficie del cono para procesar la superficie del cono requerida.
La ventaja de este método es que puede procesar la superficie cónica exterior con un ángulo de cono grande, es fácil de operar y ajustar y se usa ampliamente. Sin embargo, debido a la limitación de la carrera del carro pequeño, no puede procesar superficies cónicas largas y realizar alimentación por motor, por lo que solo es adecuado para procesar superficies cónicas cortas y producción de lotes pequeños de una sola pieza.
(2) Superficie cónica de la herramienta de torneado de borde ancho
Utilice una herramienta de torneado de borde ancho para procesar superficies cónicas cortas y la longitud del cono es L20~25 mm. Al instalar la herramienta de torneado, el filo debe estar paralelo a la generatriz de la superficie del cono. Las superficies cónicas más largas no se pueden cortar con un cuchillo de filo ancho, de lo contrario se producirán vibraciones y ondulaciones en la superficie de la pieza de trabajo.
(3) Compensar la superficie cónica del carro del contrapunto
Al procesar una pequeña superficie cónica exterior cónica en una pieza de trabajo larga, el centro del contrapunto se puede mover hacia afuera en un cierto distancia s, haga que la generatriz de la superficie cónica sea paralela a la dirección de avance longitudinal de la herramienta de torneado y utilice el avance longitudinal automático de la herramienta de torneado para girar la superficie cónica requerida.
Este método puede procesar superficies cónicas largas y adoptar alimentación motorizada. Pero sólo puede procesar la superficie exterior del cono con un ángulo de medio cono más pequeño. Porque cuando el cono es demasiado grande, el centro quedará torcido en el orificio central de la pieza de trabajo, lo que provocará un contacto deficiente y un desgaste desigual, lo que afectará la calidad del procesamiento.
Además, para algunas piezas con superficies cónicas largas, alta precisión y lotes grandes, el método de creación de prototipos también se puede utilizar para torneado.
5. Taladrado y mandrinado
Al perforar en un torno, la pieza de trabajo generalmente se monta en el mandril y la broca se monta en el contrapunto. En este momento, la rotación de la pieza de trabajo es el movimiento principal. Para evitar la desviación de la perforación, primero se debe aplanar la cara del extremo de la pieza de trabajo y, a veces, se debe hacer un pequeño hoyuelo en el centro de la cara del extremo para centrarla. Al taladrar, no se mueva demasiado violentamente para evitar impactar la pieza de trabajo o romper la broca. Al perforar agujeros profundos, las virutas son difíciles de descargar, por lo que se debe retirar la broca con frecuencia para eliminar las virutas. Se debe agregar refrigerante al perforar acero, pero no al perforar hierro fundido.
La perforación es el procesamiento posterior de agujeros taladrados, fundidos o forjados. En la producción en masa, el mandrinado se utiliza a menudo como proceso de semiacabado para el mecanizado de radios de torno, escariado o laminado. El mandrinado es similar al círculo exterior de un torno y se divide en mandrinado en bruto y mandrinado fino. Cabe señalar que la profundidad de corte y la dirección de avance son opuestas al círculo exterior del torno. Las herramientas de mandrinado para tornos se caracterizan por un mango delgado y un cabezal de herramienta pequeño, lo que facilita el mecanizado profundo en el orificio de la pieza de trabajo. Debido a la escasa rigidez del portaherramientas, la disipación de calor del cabezal de la herramienta es pequeña y es fácil de deformar durante el procesamiento. La cantidad de corte es menor que el círculo exterior del torno, por lo que debe completarse con múltiples. -Pase de corte con menor cantidad de avance y menor profundidad de corte.
6. Enhebrado
Los hilos se dividen en hilos triangulares, hilos trapezoidales, hilos en zigzag e hilos rectangulares según la forma del diente. La forma de la parte cortante de las herramientas de torneado de roscas triangulares comúnmente utilizadas en la producción debe ser coherente con la sección transversal axial de la rosca. Al girar, cada vez que gira la pieza de trabajo, la herramienta de torneado debe moverse longitudinalmente un paso (rosca única, paso = paso) para mecanizar la rosca correcta.
Perforadora y su procesamiento
La perforadora se utiliza principalmente para procesar orificios. Generalmente solo es adecuada para procesar orificios con un diámetro de 100 mm. Los orificios más grandes deben procesarse en un. máquina perforadora. Al taladrar y perforar, el movimiento principal es el movimiento de rotación de la herramienta, medido en metros por minuto. El movimiento de avance es el movimiento axial de la herramienta y la unidad es metros por revolución del husillo (m/r) o milímetros por diente (mm/z).
1. Función y clasificación de las perforadoras Las perforadoras se utilizan principalmente para procesar agujeros de pequeño tamaño y bajos requisitos de precisión. El movimiento principal es la rotación de la herramienta con el husillo; el movimiento de avance es el movimiento de la herramienta a lo largo del eje del husillo. Antes de procesar, ajuste el centro del orificio de la pieza de trabajo para que esté alineado con el centro de rotación de la herramienta. La pieza de trabajo se fija durante el procesamiento.
Según JB1838-85, las perforadoras se dividen en ocho grupos y veintiocho unidades, incluidas perforadoras radiales, perforadoras de escritorio, perforadoras verticales, perforadoras horizontales, perforadoras de agujeros profundos y perforadoras centrales. Entre ellas, las perforadoras radiales se utilizan en las más amplias.
1. Taladro radial
Al mecanizar agujeros en algunas piezas de trabajo grandes y pesadas, la gente espera fijar la pieza de trabajo y mover el eje de la máquina perforadora para alinear el eje con el mecanizado. agujero, por lo que se produjo una máquina perforadora radial. El cabezal 5 de la máquina perforadora radial puede ajustar su posición lateralmente a lo largo del carril guía del balancín 4, y el balancín 4 puede ajustar su posición hacia arriba y hacia abajo a lo largo de la superficie cilíndrica de la columna exterior 3. Además, el balancín 4 y la columna exterior 3 pueden girar alrededor de la columna interior 2. Por lo tanto, cuando se trabaja, la posición del husillo 6 se puede ajustar fácilmente y la pieza de trabajo queda fija en este momento. Las perforadoras radiales se utilizan ampliamente para procesar piezas grandes y medianas en producción de una sola pieza y de lotes pequeños y medianos.
2. Taladro vertical
Antes del procesamiento, es necesario ajustar la posición de la pieza de trabajo en el banco de trabajo para que la línea central del orificio a procesar esté alineada con la Centro de rotación de la herramienta y la pieza de trabajo se fija durante el procesamiento. Durante el mecanizado, el husillo gira y se mueve axialmente. Al mismo tiempo, el movimiento desde la caja de alimentación hace que el husillo se mueva axial y linealmente con el manguito del husillo a través del piñón y la cremallera del cilindro del husillo. Las posiciones de la caja de alimentación y el banco de trabajo se pueden ajustar hacia arriba y hacia abajo a lo largo de los rieles guía de la columna para satisfacer las necesidades de procesamiento de piezas de trabajo de diferentes alturas.
En un taladro vertical, al mecanizar un agujero antes que otro, es necesario mover la pieza de trabajo. Esto es inconveniente para agujeros grandes y pesados. Por lo tanto, las taladradoras verticales sólo son adecuadas para procesar piezas medianas y pequeñas.
3. Taladro de mesa
La máquina taladradora de banco, denominada "taladro de banco", es esencialmente una máquina perforadora vertical para procesar agujeros pequeños. El diámetro de perforación es generalmente inferior a 15 mm. Debido a que el diámetro del orificio de procesamiento es muy pequeño, la velocidad del husillo de la plataforma giratoria suele ser muy alta, hasta decenas de miles de revoluciones por minuto. El taladro de banco es compacto, flexible y fácil de usar. Es adecuado para procesar pequeños agujeros en piezas pequeñas, normalmente mediante alimentación manual.
2. Ámbito de aplicación y características de procesamiento de la perforación
Los siguientes procesos de corte se pueden completar en la máquina perforadora: perforación con una broca helicoidal (a) escariador (b); ) ; Utilice un escariador para escariar (c); Utilice un avellanador para perforar (fila) un orificio cónico avellanado (d); Golpee la superficie plana (f, g); Aunque la máquina perforadora puede completar el procesamiento mencionado anteriormente, se utiliza principalmente para taladrar, escariar y escariar.
1. Características del proceso de perforación
(1) Al perforar, la broca helicoidal está enterrada profundamente en el orificio y está en un estado cerrado, lo que dificulta el corte y el calor. Las condiciones de disipación son extremadamente pobres. Además, es difícil que el lubricante refrigerante llegue a la zona de corte, lo que hace que el calor absorbido por la herramienta (sin lubricante refrigerante) alcance más de la mitad del calor total, provocando fácilmente el desgaste de la herramienta.
(2) La broca es una herramienta de tamaño fijo y su diámetro está limitado por el diámetro del orificio procesado, por lo que la resistencia y rigidez de la broca son bajas. Además, sólo hay dos guías de borde y el efecto de guía es deficiente. Por lo tanto, es fácil causar defectos como torceduras, diámetros de orificio agrandados y orificios deformados. Por lo tanto, la precisión de la perforación es baja y la rugosidad es grande. La precisión económica generalmente es inferior a IT10, Ra = 6,3 ~ 25 μm.
(3) Al perforar, la fuerza axial es relativamente grande, principalmente. causado por el borde del cincel producido. Porque el ángulo de ataque de cada punto del filo de la broca cambia mucho a medida que disminuye el radio. El ángulo de inclinación en el borde del cincel es de aproximadamente -540, lo que en realidad es raspado, por lo que se genera una gran fuerza axial.
(4) Debido a las tres características anteriores, solo se puede utilizar una pequeña cantidad de corte al perforar, por lo que la productividad es baja. Además, debido a diversos factores, como el diámetro de la broca, el diámetro del orificio de perforación es generalmente inferior a 100 mm.
2. Características del escariado
El escariado es un método de procesamiento posterior de agujeros perforados, fundidos o forjados con un escariador. La ampliación del orificio tiene las siguientes características:
(1) Dado que la profundidad de corte durante el escariado es pequeña y el taladro escariador equivale a una broca helicoidal con 3 a 4 dientes cortantes, no hay borde de cincel, por lo que la punta del taladro El ángulo frontal es mayor.
Cuando la profundidad de corte es pequeña, la fuerza de corte es pequeña, la generación de calor es pequeña y el consumo de energía y el desgaste de la herramienta causados por los efectos térmicos son pequeños.
(2) Gracias a los agujeros preprocesados, el corte es fácil y las condiciones de refrigeración y lubricación son buenas.
(3) El núcleo del escariador es más grueso, más rígido, tiene de 3 a 4 nervaduras guía, corta suavemente y puede corregir el eje del orificio.
(4) Debido a la limitación del diámetro de escariado, el escariado generalmente solo es adecuado para procesar orificios con un diámetro inferior a 100 mm.
(5) Debido a lo anterior Por estas razones, se pueden utilizar diámetros más grandes. El escariado se puede realizar de acuerdo con los parámetros de corte, y se puede obtener al mismo tiempo una alta precisión de mecanizado y una pequeña rugosidad de la superficie. Generalmente, la precisión económica del escariado es IT9 ~ IT10, y la rugosidad superficial Ra = 3,2 ~ 6,3 micras.
Características del escariado
Acabado del escariado. Esto se debe principalmente a que los ángulos de desviación principal y auxiliar del escariador son muy pequeños. Hay muchos filos de corte, lo que reduce automáticamente la superficie restante. Además, la profundidad de escariado es muy pequeña (AP = 0,05 ~ 0,25 mm durante el escariado fino) y la velocidad de escariado es muy baja. La fuerza de corte y el calor de corte se mantienen muy pequeños y no se produce filo. Al mismo tiempo, la larga hoja raspadora del expansor del orificio tiene la función de raspar y apretar la pared del orificio. Por lo tanto, se puede obtener una mayor precisión dimensional y una menor rugosidad de la superficie, haciendo que la precisión económica de la bisagra mecánica alcance IT7~IT8, con una rugosidad Ra = 0,8~3,2 micrones. La bisagra manual es mayor, IT6~IT7, Ra = 0,4 ~. 0,8 micras, pero no se puede corregir el eje del agujero. Generalmente sólo puede procesar agujeros con un diámetro inferior a 80 mm.
Mandrinadoras y su procesamiento
Perforación principalmente. Utiliza herramientas de perforación realizadas. Dado que el husillo, la mesa de trabajo y otros componentes de la máquina perforadora tienen buena rigidez y alta precisión, se pueden procesar agujeros con gran tamaño, forma y precisión de posición en la máquina perforadora, que es especialmente adecuada para procesar piezas de trabajo con estructuras de caja complejas y grandes dimensiones externas. dimensiones.
Existen principalmente los siguientes tipos de mandrinadoras: mandrinadoras horizontales, mandrinadoras de coordenadas, mandrinadoras de diamante, mandrinadoras verticales, mandrinadoras de agujeros profundos, mandrinadoras de suelo, etc.
1. Mandrinadora horizontal
Mandrinado, torneado de testeras y bridas, taladrado, fresado de planos, torneado de roscas interiores, etc. Todos se realizan en una máquina perforadora horizontal, como se muestra en la Figura 31-29. Este tipo de máquina herramienta tiene una amplia gama de usos y usos, por lo que también se le llama taladradora universal.
La apariencia de la máquina perforadora horizontal se muestra en la Figura 19-30. Durante el proceso de mecanizado, la herramienta se instala en el husillo 3 o en la plataforma giratoria plana 4. La caja de husillo 1 puede obtener varios niveles de velocidad de rotación y avance, y también puede moverse hacia arriba y hacia abajo a lo largo del carril guía de la columna 2. La pieza de trabajo se instala en el banco de trabajo 5 y se mueve longitudinalmente o lateralmente con el banco de trabajo junto con el carro inferior 7 o el carro superior 5. Puede utilizar la mesa para ajustar el ángulo alrededor de los rieles deslizantes para mecanizar agujeros o superficies planas que estén en ángulo entre sí. Cuando la barra perforadora se extiende durante mucho tiempo, el soporte 9 en la columna trasera 10 se puede utilizar para soportar la barra perforadora para mejorar la rigidez de la barra perforadora. Cuando la herramienta está montada en el portaherramientas radial del disco giratorio plano 4, la herramienta puede ser alimentada radialmente hasta la cara extrema giratoria.
2. Perforadora de pisos
Al procesar algunas piezas de trabajo grandes y pesadas, esperamos que las piezas de trabajo queden fijas durante el procesamiento y que los componentes de la máquina herramienta realicen el movimiento. Por lo tanto, basándose en la máquina perforadora horizontal, se produjo la máquina perforadora de pisos. La máquina taladradora no tiene banco de trabajo y la pieza de trabajo se fija directamente en la placa plana en el suelo. La posición del husillo de mandrinado se ajusta mediante la columna que se mueve lateralmente a lo largo del riel guía de la cama y el cabezal que se mueve hacia arriba y hacia abajo a lo largo del riel guía de la columna. Las mandrinadoras de suelo son más grandes y el diámetro del husillo de mandrinado suele ser de 125 mm. La máquina perforadora de pisos es una máquina herramienta de servicio pesado que se utiliza para procesar piezas grandes, por lo que tiene las siguientes características principales:
(1) Es universal. Sujetar y alinear piezas de trabajo grandes es difícil y requiere mucho tiempo, por lo que es deseable tener todas las superficies mecanizadas en una sola configuración, si es posible. Por lo tanto, las mandrinadoras de piso son versátiles. La máquina herramienta puede realizar una variedad de tareas como mandrinar, fresar y taladrar.
(2) Debido al gran tamaño de la máquina herramienta, para facilitar la operación, generalmente se utiliza un panel de control o consola colgante.
(3) Con el fin de; facilitar la observación del desplazamiento de las piezas, grandes La mayoría de las mandrinadoras de suelo están equipadas con dispositivos de visualización digital para el desplazamiento de las piezas móviles (columna, caja de husillo, husillo de mandrinado) para ahorrar tiempo en la observación y medición del desplazamiento y reducir el trabajo de los trabajadores. intensidad laboral.
Fresadora y su procesamiento
1. Función y clasificación de la fresadora
Una fresadora es una máquina herramienta que utiliza una fresa para cortar. El movimiento principal de la fresadora es el movimiento de rotación de la fresa, y el parámetro principal de la fresadora es el ancho del banco de trabajo. En comparación con las cepilladoras, tiene una velocidad de corte rápida, corte continuo con múltiples cuchillas y mayor productividad. Las fresadoras han sustituido en muchas ocasiones a las cepilladoras.
(1) Fresadora horizontal
El husillo de la fresadora horizontal está paralelo al banco de trabajo. Para ampliar la gama de aplicaciones de las máquinas herramienta, las mesas de trabajo de algunas fresadoras horizontales pueden girar en un cierto ángulo en el plano horizontal, por lo que se denominan fresadoras horizontales universales.
La fresadora con mesa elevadora horizontal X62W es la máquina herramienta más utilizada en producción. Durante el procesamiento, la pieza de trabajo se instala en el banco de trabajo y la fresa se instala en el husillo de la fresa, que gira impulsado por el husillo de la máquina herramienta. La pieza de trabajo se mueve longitudinalmente con la mesa de trabajo; la corredera se mueve a lo largo del riel guía en la parte superior de la mesa elevadora para lograr un movimiento de avance transversal. La mesa elevadora se puede subir y bajar a lo largo del riel guía del fuselaje para ajustar la posición relativa de la pieza de trabajo y la herramienta. Se puede instalar un colgador en el extremo frontal de la viga transversal para soportar el extremo extendido del husillo de la fresa para aumentar la rigidez del husillo. La viga transversal se puede mover a lo largo del riel guía horizontal en la parte superior de la cama para ajustar su longitud de extensión. La caja de cambios de alimentación puede cambiar la velocidad de alimentación de la mesa, el carro deslizante y la mesa elevadora.
(2) Fresadora vertical
La principal diferencia entre la fresadora vertical y la fresadora horizontal es que el husillo de la fresadora vertical es perpendicular al banco de trabajo. Como se muestra en la Figura 31-33. Algunas fresadoras verticales pueden girar el cabezal de fresado vertical hasta un cierto ángulo para las necesidades de procesamiento, y otras piezas son las mismas que la mesa elevadora horizontal.
Las fresadoras horizontales y verticales son máquinas herramienta de uso general comúnmente utilizadas para la producción de una sola pieza y en serie.
2. Accesorios para fresadoras
Para ampliar la gama de procesamiento de las fresadoras, las fresadoras generalmente están equipadas con accesorios. Los accesorios más utilizados son los siguientes:
(1) Las abrazaderas paralelas se utilizan generalmente para sujetar durante el fresado. Tiene las características de estructura simple, sujeción confiable y fácil uso, y se usa ampliamente para sujetar piezas de trabajo rectangulares. Los alicates planos giratorios ajustables se utilizan comúnmente en la producción.
(2) Banco de trabajo giratorio El banco de trabajo giratorio se utiliza principalmente para procesar piezas de trabajo con superficies de arco internas y externas y piezas de trabajo indexadas. Se puede dividir en alimentación manual y alimentación eléctrica.
El eje de transmisión se puede conectar al dispositivo de transmisión de la fresadora para realizar la alimentación del motor. Tire de la manija para encender o apagar la alimentación eléctrica. Ajustando la posición del tope 2, la plataforma giratoria 1 puede detenerse automáticamente en una posición predeterminada. Si el volante 5 está conectado, es posible la alimentación manual.
(3) Cabezal indexador El cabezal indexador es el accesorio estándar más utilizado en las fresadoras. Los calibradores de cabezales de indexación más utilizados incluyen FW250, FW320, FW100, FW500, etc. En el código de especificación, F representa el cabezal divisor, W representa universal y el número representa el diámetro máximo que el cabezal divisor puede procesar.
3. Ámbito de aplicación y características de procesamiento de la fresado
(1) La gama de procesamiento de las fresadoras es bastante amplia.
1. Fresado de planos horizontales, planos inclinados y planos verticales (se puede realizar en varias fresadoras)
(1) Utilice una fresa cilíndrica para fresar planos horizontales sobre una horizontal. fresadora.
(2) Utilice una fresa de extremo en una fresadora vertical o de pórtico para fresar el plano horizontal, como se muestra en la Figura B.
(3) Utilice una fresa angular en una fresadora horizontal Fresado de biseles.
(4) Instale la pieza de trabajo en una fresadora horizontal en ángulo y utilice una fresa cilíndrica para fresar la superficie inclinada.
(5) Al realizar fresado de extremo o fresado de pórtico, gire el husillo en ángulo y utilice una fresa de extremo para fresar el bisel.
(6) Al fresar el extremo o el fresado de pórtico, la pieza de trabajo se instala en ángulo y la superficie inclinada se fresa con una fresa de extremo.
(7) Utilice una fresa de extremo para fresar superficies verticales en una fresadora horizontal o en una fresadora de pórtico.
2. Utilice una fresa angular para fresar la ranura en forma de V en una fresadora horizontal.
3. Fresado de ranuras
(1) Fresado con fresa de ranurar sobre fresadora vertical o de pórtico.
(2) Fresado en fresadora horizontal con fresa de ranura
4 Pasos para el fresado con fresa de disco de tres caras en fresadora horizontal o de pórtico.
5. Utilice una fresa combinada de tres lados para fresar dos lados en una fresadora horizontal.
6. Cortar con fresa en fresadora horizontal.
7. Utilice una fresa formadora para fresar superficies curvas especiales en una fresadora horizontal.
8. Fresar la leva en una fresadora vertical utilizando un cabezal indexador y una fresa de extremo.
9. En una fresadora horizontal, se utiliza un cabezal de indexación con una fresa de ranura para fresar ranuras estriadas. No se utiliza un cabezal de indexación al fresar una sola ranura.
10. Utilice una fresa de disco formador adaptada al perfil transversal normal de la ranura en espiral para fresar la superficie de la espiral en una fresadora horizontal.
11. Primero use la fresa de disco de tres lados en la fresadora horizontal o la fresa de extremo en la fresadora vertical para fresar la ranura vertical de la ranura en forma de T, y luego use la T Fresa de ranura en forma de T en la fresadora vertical para fresarla.
12. Primero use la fresa para fresar la ranura recta rectangular y luego use la fresa de cola de milano vertical para fresar la superficie de la cola de milano.
Además, los engranajes cónicos se pueden mecanizar en una fresadora.
(2) Características del fresado
1. Ventajas del fresado:
Una fresa es una herramienta de múltiples filos, que generalmente tiene solo unos pocos dientes. Participa en el trabajo al mismo tiempo y otros dientes del cortador no funcionan. De esta manera, cada diente de la fresa tiene suficiente tiempo de enfriamiento, mejorando así la durabilidad de la fresa.
Debido a que la fresa es una herramienta de múltiples filos, la carga de trabajo de fresado la soportan de manera uniforme varios dientes, por lo que se puede utilizar un avance mayor.
El movimiento principal es el movimiento rotacional, no hay límite de inercia y se puede utilizar corte a alta velocidad.
Debido a las razones anteriores, la productividad del fresado y la durabilidad de la fresa son mayores que las del cepillado, la precisión del procesamiento es de aproximadamente 1 ~ 2 y la rugosidad es aproximadamente la misma que la del cepillado.
2. Desventajas del fresado:
Cada diente de la fresa participa periódicamente en el corte, por lo que cada diente causará impacto al cortar hacia adentro y hacia afuera. Esto afecta la durabilidad del fresado. cortador y la mejora de la velocidad de corte, haciendo que la precisión y rugosidad del mecanizado sean bajas.
Durante el fresado, el espesor de corte y el área de corte son variables, por lo que la fuerza de corte cambia periódicamente, lo que puede provocar vibraciones fácilmente.
La precisión económica del fresado es IT9 ~ IT10, y la rugosidad de la superficie es de 1,6 ~ 3,2 micras.