Rozwiercanie CNC zapewniające precyzyjne wykończenie otworów i dokładność

W porównaniu z wierceniem lub wytaczaniem, rozwiercanie CNC zapewnia mniejsze odchylenia wymiarowe i lepszą jakość powierzchni. Jest ono powszechnie stosowane do ostatecznego wymiarowania krytycznych elementów, takich jak otwory łożyskowe, otwory ustalające i otwory pasowane.

Główne zalety rozwiercania CNC:

1. Doskonała dokładność geometryczna: okrągłość, cylindryczność i współosiowość są bardziej stabilne, co umożliwia precyzyjne dopasowanie i montaż.
2. Stabilny proces: specjalistyczna geometria rozwiertaka i posuw CNC zapewniają stałe obciążenia skrawające, zmniejszając ryzyko rozdarcia ścianek i śladów drgań.
3. Wysoka efektywność kosztowa: w porównaniu z wytaczaniem precyzyjnym, rozwiercanie zazwyczaj zapewnia lepszą wydajność kosztową i czas cyklu w produkcji małych i dużych serii.

Materiały i typy otworów odpowiednie do rozwiercania CNC:

1. Metale: stal węglowa, stal stopowa, stal nierdzewna, stopy aluminium, stopy miedzi, stopy tytanu itp.
2. Niemetale: tworzywa konstrukcyjne (np. POM, PA, PEEK) i kompozyty; materiał i geometria narzędzia muszą być odpowiednio dobrane.
3. Rodzaje otworów: otwory przelotowe i ślepe; można je stosować do wykańczania określonego odcinka otworu schodkowego. Rozwiercanie otworów ślepych wymaga uwzględnienia naddatku na usuwanie wiórów i kontroli nadcięcia dna.
4. Wymagania dotyczące obróbki wstępnej: przed rozwiercaniem konieczne jest wykonanie odpowiedniego otworu wstępnego z odpowiednim naddatkiem na obróbkę oraz dobrym położeniem i prostopadłością otworu.

Wyposażenie:

1. Maszyny: sztywne pionowe/poziome centra obróbcze CNC lub precyzyjne wiertarki stołowe. Należy kontrolować bicie osiowe wrzeciona i stabilność termiczną.
2. Uchwyty narzędziowe i mocowanie: precyzyjne uchwyty tulejowe/uchwyty termokurczliwe w celu zmniejszenia bicia promieniowego; w razie potrzeby należy stosować tuleje prowadzące w celu poprawy początkowej dokładności prowadzenia.
3. Chłodzenie i smarowanie: można stosować chłodziwo zewnętrzne, chłodziwo wewnętrzne lub MQL. W przypadku materiałów trudnych do obróbki zaleca się stosowanie chłodziwa wewnętrznego pod wysokim ciśnieniem i oleju skrawającego do ekstremalnych ciśnień.

Rodzaje narzędzi:

1. Wytaczaki pełne: HSS, kobaltowe HSS (HSS-Co) i węglikowe.
2. Rozwiertaki regulowane: do precyzyjnej regulacji rozmiaru, odpowiednie do wielu rozmiarów w małych ilościach.
3. Powłoki: TiN, TiAlN, AlCrN, DLC itp. w celu zwiększenia odporności na zużycie i zmniejszenia przyczepności.
4. Prowadzenie i fazowanie: odpowiednie kąty natarcia, kąty ujemne i długość prowadnicy poprawiają stabilność i jakość wykończenia powierzchni.

Wybór parametrów skrawania:

1. Prędkość (n): wybierz niskie lub średnie prędkości wrzeciona w zależności od materiału i oprzyrządowania, aby uniknąć drgań i przypalania.
2. Posuw (f): stosuj stały, niewielki posuw, aby zapewnić jakość wykończenia powierzchni i dokładność wymiarów. Rozwiercanie zazwyczaj wykorzystuje stały posuw osiowy; nie wolno stosować cięcia przerywanego.
3. Płyn chłodzący: utrzymuj ciągłe, odpowiednie zasilanie w celu chłodzenia i smarowania.

Odniesienie do przebiegu procesu:

1. Przygotowanie wstępnie obrobionego otworu: wiercić lub wytaczać, pozostawiając zaplanowany naddatek, zapewniając położenie otworu i prostopadłość. Usunąć zadziory i wióry.
2. Ustawienie i weryfikacja narzędzia: zmierz rzeczywistą średnicę i bicie rozwiertaka; potwierdź współrzędne programu i punkt odniesienia mocowania.
3. Obróbka i cofanie: stosować ciągły posuw do docelowej głębokości; utrzymywać wrzeciono w ruchu podczas cofania, aby uniknąć zarysowania ścianki otworu.
4. Czyszczenie i kontrola: usunąć zadziory i wióry. Do kontroli wymiarów i geometrii użyć sprawdzianów trzpieniowych, sprawdzianów pneumatycznych lub maszyny CMM.
5. Optymalizacja procesu: dostosuj posuw, chłodzenie i kompensację narzędzia na podstawie wyników kontroli; ustal strategie SPC i kompensacji w produkcji seryjnej.

Przykładowe zastosowania rozwiercania CNC:

1. Precyzyjne otwory pasowane: np. otwory gniazd łożysk, otwory sworzniowe, otwory kołków ustalających i otwory pasowane ślizgowo.
2. Otwory w układach hydraulicznych i pneumatycznych: wymagają niskiej chropowatości i dobrej okrągłości w celu zmniejszenia wycieków i zużycia.
3. Części medyczne i lotnicze: małe układy otworów o ścisłych wymaganiach dotyczących wymiarów i powierzchni.
4. Przyrządy i osprzęt: zapewniają powtarzalną dokładność i spójność mocowania.

Różnice między rozwiercaniem CNC, wierceniem i wytaczaniem:

1. Wiercenie: metoda wykonywania otworów o wysokiej wydajności, ale ograniczonej jakości wymiarowej i powierzchniowej.
2. Wytaczanie: wykorzystuje narzędzie do wytaczania w celu skorygowania położenia i rozmiaru otworu; bardzo elastyczne, odpowiednie do dużych otworów i korekcji błędów geometrycznych.
3. Rozwiercanie: koncentruje się na ostatecznym wymiarowaniu i wykańczaniu powierzchni, zapewniając stałą wysoką dokładność wymiarową i jakość powierzchni; często stosowane w połączeniu z dwoma pierwszymi metodami.