„Szczegółowe wyjaśnienie typowych metod obróbki skrawaniem dla obrabiarek CNC – obróbka wytaczająca”
I. Wprowadzenie
W dziedzinie obróbki skrawaniem za pomocą obrabiarek CNC, obróbka rozwiercająca jest niezwykle ważnym procesem technologicznym. Umożliwia ona poszerzanie średnicy wewnętrznej otworów lub innych konturów kołowych za pomocą narzędzi skrawających i ma szerokie zastosowanie, od obróbki półzgrubnej po obróbkę wykańczającą. Producenci obrabiarek CNC przedstawią szczegółowo zasady, metody, charakterystykę i zastosowania obróbki rozwiercającej.
W dziedzinie obróbki skrawaniem za pomocą obrabiarek CNC, obróbka rozwiercająca jest niezwykle ważnym procesem technologicznym. Umożliwia ona poszerzanie średnicy wewnętrznej otworów lub innych konturów kołowych za pomocą narzędzi skrawających i ma szerokie zastosowanie, od obróbki półzgrubnej po obróbkę wykańczającą. Producenci obrabiarek CNC przedstawią szczegółowo zasady, metody, charakterystykę i zastosowania obróbki rozwiercającej.
II. Definicja i zasada obróbki wytaczaniem
Rozwiercanie to proces skrawania, w którym obrotowy, jednoostrzowy frez wytaczarski jest używany do poszerzenia prefabrykowanego otworu w przedmiocie obrabianym do określonego rozmiaru, w celu uzyskania wymaganej precyzji i chropowatości powierzchni. Używanym narzędziem skrawającym jest zazwyczaj jednoostrzowy frez wytaczarski, znany również jako wytaczadło. Rozwiercanie jest zazwyczaj przeprowadzane na wytaczarkach, centrach obróbczych i obrabiarkach kombinowanych. Służy głównie do obróbki otworów cylindrycznych, otworów gwintowanych, rowków wewnątrz otworów oraz powierzchni czołowych przedmiotów obrabianych, takich jak skrzynki, wsporniki i podstawy maszyn. Przy zastosowaniu akcesoriów specjalnych możliwe jest również obrabianie wewnętrznych i zewnętrznych powierzchni sferycznych, otworów stożkowych i innych otworów o nietypowych kształtach.
Rozwiercanie to proces skrawania, w którym obrotowy, jednoostrzowy frez wytaczarski jest używany do poszerzenia prefabrykowanego otworu w przedmiocie obrabianym do określonego rozmiaru, w celu uzyskania wymaganej precyzji i chropowatości powierzchni. Używanym narzędziem skrawającym jest zazwyczaj jednoostrzowy frez wytaczarski, znany również jako wytaczadło. Rozwiercanie jest zazwyczaj przeprowadzane na wytaczarkach, centrach obróbczych i obrabiarkach kombinowanych. Służy głównie do obróbki otworów cylindrycznych, otworów gwintowanych, rowków wewnątrz otworów oraz powierzchni czołowych przedmiotów obrabianych, takich jak skrzynki, wsporniki i podstawy maszyn. Przy zastosowaniu akcesoriów specjalnych możliwe jest również obrabianie wewnętrznych i zewnętrznych powierzchni sferycznych, otworów stożkowych i innych otworów o nietypowych kształtach.
III. Klasyfikacja obróbki wytaczaniem
- Szorstkie nudzenie
Rozwiercanie zgrubne to pierwszy etap obróbki wytaczania. Głównym celem jest usunięcie większości naddatku i przygotowanie podłoża pod późniejsze rozwiercanie półwykańczające i wykańczające. Podczas rozwiercania zgrubnego parametry skrawania są stosunkowo wysokie, ale wymagania dotyczące precyzji obróbki są niskie. Zazwyczaj stosuje się głowice frezarskie ze stali szybkotnącej, a prędkość skrawania wynosi 20–50 metrów na minutę. - Rozwiercanie półwykończeniowe
Rozwiercanie półwykańczające wykonuje się po rozwiercaniu zgrubnym, aby jeszcze bardziej poprawić precyzję otworu i jakość powierzchni. W tym przypadku parametry skrawania są umiarkowane, a wymagania dotyczące precyzji obróbki są wyższe niż w przypadku rozwiercania zgrubnego. Zastosowanie głowicy frezarskiej ze stali szybkotnącej pozwala na odpowiednie zwiększenie prędkości skrawania. - Zakończ nudę
Rozwiercanie wykańczające to ostatni etap obróbki wiertniczej, wymagający wysokiej precyzji i chropowatości powierzchni. Podczas rozwiercania wykańczającego parametry skrawania są niskie, aby zapewnić wysoką jakość obróbki. Przy zastosowaniu głowicy węglikowej prędkość skrawania może przekraczać 150 metrów na minutę. Do precyzyjnego rozwiercania o bardzo wysokiej precyzji i chropowatości powierzchni zazwyczaj stosuje się wytaczarkę współrzędnościową oraz narzędzia skrawające wykonane z ultratwardych materiałów, takich jak węglik spiekany, diament i regularny azotek boru. Stosuje się bardzo mały posuw (0,02-0,08 mm/obr.) i głębokość skrawania (0,05-0,1 mm), a prędkość skrawania jest wyższa niż w przypadku zwykłego rozwiercania.
IV. Narzędzia do obróbki wytaczaniem
- Frez wiertarski jednoostrzowy
Frez jednoostrzowy jest najczęściej używanym narzędziem do obróbki wytaczarskiej. Charakteryzuje się prostą konstrukcją i dużą wszechstronnością. Różne materiały i kształty geometryczne można dobrać do różnych wymagań obróbkowych. - Frez mimośrodowy
Frez mimośrodowy nadaje się do obróbki niektórych otworów o nietypowych kształtach, takich jak otwory mimośrodowe. Kontroluje on wielkość otworu poprzez regulację mimośrodu. - Obrotowe ostrze
Obrotowe ostrze może wydłużyć żywotność i wydajność narzędzia. Może ono obracać się automatycznie podczas obróbki, zapewniając równomierne zużycie krawędzi skrawającej. - Specjalny frez do rozwiercania od tyłu
Frez do wytaczania wstecznego służy do obróbki otworów wierconych wstecznie. Na obrabiarkach CNC często stosujemy niestandardowe narzędzia i programy obróbkowe CNC do wytaczania wstecznego.
V. Charakterystyka procesu obróbki wytaczaniem
- Szeroki zakres przetwarzania
Obróbka wierceniem umożliwia obróbkę otworów o różnych kształtach, w tym otworów cylindrycznych, gwintowanych, rowków wewnątrz otworów i powierzchni czołowych. Jednocześnie możliwa jest również obróbka otworów o nietypowych kształtach, takich jak wewnętrzne i zewnętrzne powierzchnie kuliste oraz otwory stożkowe. - Wysoka precyzja przetwarzania
Dzięki rozsądnemu doborowi narzędzi skrawających, parametrów skrawania i technologii obróbki, można osiągnąć wysoką precyzję obróbki. Ogólnie rzecz biorąc, dokładność rozwiercania stali może sięgać IT9-7, a chropowatość powierzchni Ra2,5-0,16 mikrona. W przypadku rozwiercania precyzyjnego, dokładność obróbki może sięgać IT7-6, a chropowatość powierzchni Ra0,63-0,08 mikrona. - Silna zdolność adaptacji
Obróbkę wytaczarską można przeprowadzać na różnych typach obrabiarek, takich jak wytaczarki, centra obróbcze i obrabiarki kombinowane. Jednocześnie, w zależności od wymagań obróbczych, można dobrać różne narzędzia skrawające i technologie obróbki. - Duża odległość wystająca i łatwość generowania wibracji
Ze względu na duży wysięg wytaczadła, drgania są bardzo częste. Dlatego w procesie obróbki należy dobrać odpowiednie parametry skrawania, aby zminimalizować wpływ drgań na jakość obróbki.
VI. Obszary zastosowań obróbki wytaczaniem
- Przemysł maszynowy
W przemyśle maszynowym obróbka skrawaniem jest szeroko stosowana do obróbki przedmiotów obrabianych, takich jak skrzynki, wsporniki i podstawy maszyn. Przedmioty te zazwyczaj wymagają obróbki z wykorzystaniem precyzyjnych otworów cylindrycznych, otworów gwintowanych i rowków wewnątrz otworów. - Przemysł motoryzacyjny
W przemyśle motoryzacyjnym kluczowe elementy, takie jak bloki silników i obudowy skrzyń biegów, wymagają precyzyjnej obróbki metodą rozwiercania. Jakość obróbki tych elementów bezpośrednio wpływa na osiągi i niezawodność samochodów. - Przemysł lotniczy i kosmiczny
Przemysł lotniczy i kosmiczny stawia niezwykle wysokie wymagania dotyczące precyzji obróbki i jakości komponentów. Obróbka wytaczarska jest wykorzystywana głównie do obróbki kluczowych elementów, takich jak łopatki silników i tarcze turbin w przemyśle lotniczym i kosmicznym. - Przemysł produkcji form
W branży produkcji form, gniazda i rdzenie form zazwyczaj wymagają precyzyjnej obróbki poprzez rozwiercanie. Jakość obróbki tych elementów bezpośrednio wpływa na żywotność form i jakość produktów.
VII. Środki ostrożności przy obróbce rozwiercającej
- Wybór narzędzi
Dobierz odpowiednie materiały narzędziowe i kształty geometryczne do różnych wymagań obróbczych. Do obróbki o wysokiej precyzji należy wybierać narzędzia wykonane z materiałów ultratwardych. - Wybór parametrów cięcia
Należy rozsądnie dobrać parametry skrawania, aby uniknąć nadmiernej siły skrawania i wibracji. Podczas rozwiercania zgrubnego parametry skrawania można odpowiednio zwiększyć, aby poprawić wydajność obróbki; podczas rozwiercania wykańczającego parametry skrawania należy obniżyć, aby zapewnić jakość obróbki. - Montaż przedmiotu obrabianego
Upewnij się, że przedmiot obrabiany jest stabilnie zamocowany, aby uniknąć jego przesunięcia podczas obróbki. W przypadku obróbki o wysokiej precyzji należy stosować specjalne uchwyty i urządzenia pozycjonujące. - Precyzja obrabiarek
Wybierz obrabiarkę o wysokiej precyzji i dobrej stabilności do obróbki wytaczaniem. Regularnie konserwuj i konserwuj obrabiarkę, aby zapewnić jej precyzję i wydajność. - Monitorowanie procesu przetwarzania
Podczas procesu obróbki należy uważnie monitorować stan obróbki i na bieżąco dostosowywać parametry skrawania oraz zużycie narzędzi. Aby zapewnić wysoką precyzję obróbki, należy zastosować technologię detekcji online, która pozwoli na monitorowanie rozmiaru obróbki i jakości powierzchni w czasie rzeczywistym.
VIII. Wnioski
Jako jedna z powszechnych metod obróbki skrawaniem w obrabiarkach CNC, obróbka wytaczająca charakteryzuje się szerokim zakresem obróbki, wysoką precyzją i dużą elastycznością. Znajduje szerokie zastosowanie w takich branżach jak produkcja maszyn, produkcja samochodów, produkcja lotnicza i form. Podczas obróbki wytaczającej należy rozsądnie dobrać narzędzia skrawające, parametry skrawania i technologie obróbki, zwrócić uwagę na montaż przedmiotu obrabianego i precyzję obrabiarki oraz usprawnić monitorowanie procesu obróbki, aby zapewnić jego jakość i wydajność. Dzięki ciągłemu rozwojowi technologii CNC, precyzja i wydajność obróbki wytaczającej będą się stale zwiększać, przyczyniając się do rozwoju przemysłu wytwórczego.
Jako jedna z powszechnych metod obróbki skrawaniem w obrabiarkach CNC, obróbka wytaczająca charakteryzuje się szerokim zakresem obróbki, wysoką precyzją i dużą elastycznością. Znajduje szerokie zastosowanie w takich branżach jak produkcja maszyn, produkcja samochodów, produkcja lotnicza i form. Podczas obróbki wytaczającej należy rozsądnie dobrać narzędzia skrawające, parametry skrawania i technologie obróbki, zwrócić uwagę na montaż przedmiotu obrabianego i precyzję obrabiarki oraz usprawnić monitorowanie procesu obróbki, aby zapewnić jego jakość i wydajność. Dzięki ciągłemu rozwojowi technologii CNC, precyzja i wydajność obróbki wytaczającej będą się stale zwiększać, przyczyniając się do rozwoju przemysłu wytwórczego.