Cómo cortar el orificio pasante del eje sólido
1 Análisis de la estructura de la pieza y dificultades de procesamiento
La imagen adjunta muestra una pieza procesada por nuestra unidad. El material es TC4, la longitud total es (100,6 ± 0,03) mm y. el orificio pasante es φ4+0,0180 mm, la relación diámetro-longitud es mayor que 20. El espesor de pared de la pieza es de 0,5 mm, que es una pieza típica de paredes delgadas con un eje alargado.
Estructura de las piezas
Debido a las piezas delgadas, las paredes delgadas y los requisitos de alta precisión, la dificultad de fabricación aumenta considerablemente. La dificultad de procesamiento es:
(1) El material de aleación de titanio tiene una alta dureza y es fácil generar calor de corte durante el corte. La temperatura en la zona de corte es alta, el coeficiente de fricción es grande y. la conductividad térmica es deficiente, lo que puede provocar fácilmente una quema excesiva y oxidación del material de la herramienta, acelerando el proceso de corte.
(2) Las piezas son delgadas, de paredes delgadas y requieren alta precisión. Son propensas a vibrar, doblarse y deformarse durante el procesamiento. El tamaño y la calidad de la superficie de las piezas son difíciles de garantizar. y la tasa de rechazo del producto es alta.
2. Análisis de problemas y métodos de mejora
El procesamiento de esta pieza suele utilizar taladrado, mandrinado y torneado bicilíndrico. Sin embargo, debido al largo del orificio, es fácil rayar la pared del orificio y formar ondulaciones en espiral durante la perforación y perforación. En casos severos, también se forman ranuras. Al mismo tiempo, la perforación es una perforación profunda y las virutas generadas son difíciles de descargar. Las virutas se bloquean en las ranuras y orificios de la broca y pueden rayar fácilmente la superficie mecanizada si las virutas no se eliminan a tiempo. la herramienta podría incluso dañarse.
Además, la perforación de agujeros profundos tiene una alta fricción, es difícil disipar el calor de corte, malas condiciones de trabajo y es fácil producir filos de recrecimiento. Al girar el círculo exterior, es probable que se produzcan flexiones y vibraciones, y a menudo se producen fenómenos como deformación, conicidad excesiva, vientre sobresaliente, juntas de bambú y bordes y esquinas deformados, y no se puede garantizar la precisión de las piezas. .
A la vista de los problemas anteriores, se proponen los siguientes métodos de mejora:
(1) Eliminar la fragilidad del propio material mediante tratamiento térmico, para que su estructura y propiedades sean uniformes. , con dureza y plasticidad adecuadas.
(2) Utilice corte de alambre para cortar el orificio interior para evitar ondulaciones y bocas de campana en la entrada y salida del orificio profundo y, al mismo tiempo, reducir la deformación durante la sujeción.
(3) Cambiar el torneado por fresado y escariar agujeros en una fresadora.
(4) Al escariar, la herramienta debe retraerse con frecuencia y enfriarse a tiempo para garantizar que el calor de corte generado se disipe a tiempo y las virutas generadas se descarguen a tiempo. Entre ellos, las herramientas de procesamiento utilizan herramientas de carburo YG8 y escariadores en espiral finos y rugosos extendidos especiales, que se enfrían a tiempo y se someten a escariado aproximado, escariado fino y escariado múltiple para reducir la deformación.
(5) Utilice el mandril adaptado para girar el círculo exterior para evitar la deformación causada por la sujeción directa de la parte superior.
3. Requisitos del proceso
Para el procesamiento de este eje delgado de pared delgada de aleación de titanio, se deben tener en cuenta los siguientes requisitos del proceso:
(1) Línea corte y corte de precisión La concentricidad del orificio interior de corte con el círculo exterior debe ser ≤0,05 mm.
(2) La fuerza de sujeción para el escariado es adecuada y el círculo exterior no debe quedar sujeto.
(3) El mandril y el orificio interior deben ser adecuados y el espacio debe ser ≤0,005 mm. El orificio central del mandril debe ser concéntrico con el círculo exterior.
(4) Utilice el diagrama de estructura de la pieza de desbaste primero y luego finura, cierre primero y luego estabilización, para que las piezas tengan una referencia de posicionamiento estable y confiable durante el proceso de procesamiento, y la influencia de los factores humanos. durante la operación se reduce.
La ruta del proceso es la siguiente: círculo exterior expuesto φ160-0,2 mm → tratamiento térmico → rectificado del círculo exterior (enderezamiento y procesamiento de una referencia aproximada) → enderezamiento del círculo exterior y procesamiento del orificio de roscado → torneado dos tapas y un círculo exterior Deje 0,5 mm en el costado → Coloque el círculo exterior, corte el orificio interior φ3,95 mm → Escariado aproximado y fino → Perfore el mandril, gire el círculo exterior en ambos lados y aplane ambas superficies de los extremos → Inspección general según el dibujo.
4 Conclusión
Este método de procesamiento puede cumplir con los requisitos de los dibujos, garantizar la precisión dimensional y la calidad del procesamiento estable, y hacer que la referencia de posicionamiento sea estable y confiable durante la operación del procesamiento de la pieza. El proceso se ve afectado por factores humanos y se reduce el impacto.
Al formular una tecnología de procesamiento razonable, combinada con herramientas especiales simples y métodos de medición, se garantiza la calidad y el bajo costo de procesamiento de dichas piezas, y es adecuado para el procesamiento por lotes de dichas piezas.
Lo que se debe tener en cuenta al utilizar este método es que al procesar perforaciones, también se debe prestar atención al ángulo de la herramienta y a los parámetros de corte. 1. Granallado y perforación:
El material forma un hoyo en el centro después de ser irradiado por el láser continuo de la máquina de corte por láser, y luego el material fundido es retirado rápidamente por el flujo de oxígeno coaxial con el rayo láser para formar un agujero.
Generalmente, el tamaño del orificio depende del espesor de la placa. El diámetro promedio de la perforación de granallado es la mitad del espesor de la placa. Por lo tanto, para placas más gruesas, el diámetro del orificio de la perforación de granallado es mayor y no. redondo, por lo que no es adecuado para su uso en piezas con requisitos más altos (como tubos ranurados con pantalla de petróleo), solo se puede utilizar para materiales de desecho. Además, dado que la presión de corte de oxígeno utilizada durante la perforación es la misma, la salpicadura es mayor.
2. Corte y perforación por pulsos:
El láser por pulsos utiliza una potencia máxima alta para fundir o vaporizar una pequeña cantidad de material. A menudo se utiliza aire o nitrógeno como gas auxiliar para reducir el tamaño. Daño causado por oxidación exotérmica. El agujero se expande y la presión del gas es menor que la presión del oxígeno durante el corte. Cada pulso del láser produce sólo un pequeño chorro de partículas que penetra cada vez más profundamente, de modo que la perforación de una placa gruesa tarda sólo unos segundos. Una vez completada la perforación, el gas auxiliar se cambia inmediatamente a oxígeno para el corte. En comparación con la perforación por chorro, el diámetro de la perforación es menor y la calidad de la perforación es mayor. El láser utilizado para este propósito no sólo debe tener una alta potencia de salida, sino, lo que es más importante, las características temporales y espaciales del haz, por lo que los láseres de CO2 de flujo cruzado generales no pueden cumplir con los requisitos del corte por láser.