введение
Расточные инструменты малого-диаметра из-за небольшого диаметра и большого вылета подвержены таким проблемам, какследы вибрации,-выход-диаметра отверстия допуска и сколы во время обработки. В этой статье обобщаются семь типичных неисправностей и их основные причины, а также предлагаются немедленно реализуемые решения.
I. Краткая справочная таблица по проблемам обработки расточного инструмента малого диаметра
|
Проблема |
Возможные причины |
Решение |
|
Внутренняя поверхность отверстия имеет следы спиральной вибрации. |
Чрезмерная скорость вращения/недостаточная подача или недостаточная жесткость расточной оправки. |
Уменьшите скорость вращения на 20-30%, увеличьте скорость подачи; укоротить свес; замените цельной твердосплавной расточной оправкой. |
|
Отверстие слишком велико |
Чрезмерная-регулировка расточного инструмента; неравномерный припуск на резку; чрезмерное биение инструмента. |
Выполните сброс инструмента и уменьшите сумму точной-настройки; проверить припуск на забой; измерить и уменьшить биение шпинделя. |
|
Отверстие слишком маленькое |
Износ наконечника инструмента; недостаточный припуск на резку; несоосность инструмента. |
Замените инструмент или заточите его; увеличить припуск до рекомендованного значения; повторно-зажмите инструмент. |
|
Кончик ножа разбился. |
Чрезмерный корм; чрезмерная скорость вращения; несовместимое покрытие. |
Уменьшить скорость подачи на 30–50%; снизить скорость вращения; замените подходящее покрытие (например, TiAlN для нержавеющей стали). |
|
Округлость отверстия вне допуска |
Чрезмерное биение шпинделя; изогнутая расточная оправка; нестабильное крепление заготовки. |
Проверьте биение шпинделя (должно быть меньше или равно 0,005 мм); заменить расточную оправку; увеличить силу зажима заготовки. |
|
Запутывание стружки |
Канавка для удаления стружки слишком мелкая; недостаточное давление охлаждающей жидкости |
Выберите расточный инструмент с большим спиральным углом; увеличьте давление охлаждающей жидкости или используйте внутреннее охлаждение. |
|
Чрезвычайно короткий срок службы инструмента |
Чрезмерная скорость резания; износ покрытия; твердые места материала |
Уменьшите уровень витамина С на 20-30%; регулярно осматривайте покрытие; перейти на марку с более высокой прочностью. |
II. Первопричины и методы устранения следов вибрации
Следы стружки — наиболее распространенная проблема при растачивании-малого диаметра. Основная причина заключается всамовозбуждающаяся-вибрация режущей системы.
Четыре практических метода устранения линий вибрации:
Изменение параметров резки
Уменьшите скорость шпинделя (уменьшите частоту возбуждения)
Увеличьте скорость подачи (увеличьте стабильный диапазон силы резания).
Уменьшить глубину резания (уменьшить энергию возбуждения)
Увеличение жесткости системы
Минимизируйте длину свеса насколько это возможно (на каждые 10% уменьшения жесткость увеличивается примерно на 30%).
Замените цельной твердосплавной расточной оправкой (с более высоким модулем упругости).
Используйте расточную оправку с гашением вибрации (со встроенным-динамическим гасителем вибрации).
Изменение геометрии инструмента
Используйте лезвия с отрицательным передним углом или небольшим положительным передним углом (для увеличения демпфирования).
Увеличьте радиус дуги кончика инструмента (чтобы распределить силу резания).
Использование неравных углов спирали или конструкции с переменным шагом зубьев (нарушение резонансной частоты).
Оптимизация стратегии резки
Используйте попутное фрезерование (все операции растачивания являются попутным фрезерованием).
Избегайте пустых сокращений и сокращений мутаций.
Многослойная-расточка для тонкостенных-деталей
III. Как добиться растачивания небольших отверстий с допуском H7?
Допуск H7 (например, φ5H7, зона допуска +0.012/0) требует чрезвычайно высокой повторяемости и возможности точной-настройки инструмента.
Ключевые моменты работы:
Используйте скучную пластику с тонкой-настройкой шкалы., с минимальным значением деления менее или равным 0,005 мм.
Предварительное-измерение отверстия: Сначала просверлить или расточить до припуска 0,2–0,3 мм (диаметр).
Пробное растачивание и измерение: После растачивания первой детали измерьте ее пневматическим манометром или внутренним микрометром.
Регулировка компенсации: Отрегулируйте диаметр расточного инструмента на основе разницы между измеренным значением и целевым значением (Примечание: направление точной-настройки и направление шкалы).
Стабильные параметры резки: скорость резания, подача и подача СОЖ остаются неизменными на протяжении всего процесса резания.
Регулярно проверяйте износ инструмента.: Проверяйте состояние кончика инструмента каждые 20–50 обработанных деталей.
IV. Меры профилактики сколов расточного инструмента-малого диаметра
Сколы являются основной формой поломки инструмента, и следующие меры могут значительно снизить риск сколов:
|
Профилактические меры |
Конкретные операции |
|
Качество забоя |
Округлость нижнего отверстия Меньше или равна 0,01 мм, без перекоса, без закаленного слоя. |
|
Скос кончика ножа |
Выбирайте режущую кромку с фаской или притуплением (для увеличения прочности). |
|
Выбор покрытия |
Для твердых материалов выбирайте AlTiN; для прочных материалов выбирайте TiCN. |
|
Параметры резки |
Начните с нижнего предела рекомендуемого уровня витамина С и постепенно повышайте его. |
|
Достаточно круто |
Сочетание внутреннего и внешнего охлаждения обеспечивает своевременное удаление стружки. |
|
Состояние станка |
Биение шпинделя Менее или равно 0,005 мм, фиксация держателя инструмента надежна. |
V. Практический пример: оптимизация растачивания небольших отверстий из нержавеющей стали диаметром 2 мм.
Исходная проблема:
Обработка нержавеющей стали 304, диаметр отверстия φ2H7, глубина 10 мм (L/D=5). При использовании расточного инструмента малого диаметра из цельного карбида вольфрама появлялись сильные следы вибрации, и инструмент скалывался каждые 5 частей.
Процесс оптимизации:
Вылет уменьшен с 12 мм до 10 мм (длина/диаметр уменьшена с 6 до 5).
Скорость резания была снижена с 50 м/мин до 35 м/мин (скорость вращения снижена с 8000 об/мин до 5600 об/мин).
Скорость подачи на оборот была увеличена с 0,01 до 0,02 мм/об.
Смена покрытия: с TiN на AlTiN
Увеличьте внутреннее давление охлаждения до 50 бар.
Результаты оптимизации:
следы вибрации исчезли, стойкость инструмента увеличилась до 35 штук на режущую кромку, а диаметр отверстия стабилизировался на уровне φ2,000–2,008 мм.
VI. Часто задаваемые вопросы
Вопрос: В чем разница между расточным инструментом небольшого-диаметра и разверткой?
О: Расширитель — это многогранный-инструмент, используемый в основном для окончательной обработки, его диаметр не регулируется; Расточный инструмент – это односторонний-/двусторонний-инструмент, позволяющий точно-настраивать диаметр и корректировать эксцентриситет и ошибки скважины. Для растачивания малого-диаметра предпочтительным выбором является расточный инструмент.
Вопрос: Какой инструмент лучше всего подходит для растачивания небольших отверстий в алюминиевом сплаве?
О: Мы рекомендуем цельный твердосплавный расточный инструмент с DLC-покрытием и конструкцией с большим передним углом. Скорость резки может достигать 200–300 м/мин, обеспечивая зеркальный блеск.
Вопрос: Есть ли у вас инструменты небольшого-антивибрационного-диаметра, специально предназначенные для глубоких отверстий?
А: Да. Мы предлагаем цельные твердосплавные анти-расточные оправки (с внутренним демпфирующим материалом) с L/D менее или равным 8, а также модульные анти-системы виброрасточного инструмента с L/D 8–12. Приветствуются запросы на настройку.
Связаться с WAT Tool чтобы получить решение для микрорасточных инструментов из карбида вольфрама, подходящее для ваших условий обработки.