Tecnologia de Perfuração

A broca, como ferramenta mais comum no processamento de furos, é amplamente utilizada na fabricação mecânica, especialmente para o processamento de furos em dispositivos de refrigeração, chapas tubulares de equipamentos de geração de energia, geradores de vapor e outras peças.

1、Características de perfuração

A broca geralmente tem duas arestas de corte principais.Durante a usinagem, a broca gira e corta ao mesmo tempo.O ângulo frontal da broca torna-se cada vez maior do eixo central para a borda externa, a velocidade de corte da broca mais próxima do círculo externo é maior e a velocidade de corte diminui em direção ao centro e a velocidade de corte do o centro de rotação da broca é zero.A borda horizontal da broca está localizada próxima ao eixo do centro rotativo.A aresta lateral possui um grande ângulo de saída auxiliar, sem espaço para cavacos e baixa velocidade de corte, produzindo grande resistência axial.Se a aresta transversal for retificada de acordo com o tipo A ou C em DIN1414, e a aresta de corte próxima ao eixo central tiver um ângulo de inclinação positivo, a resistência de corte pode ser reduzida e o desempenho de corte pode ser significativamente melhorado.

De acordo com as diferentes formas, materiais, estruturas e funções das peças de trabalho, as brocas podem ser divididas em vários tipos, como brocas de aço rápido (brocas helicoidais, brocas de grupo, brocas planas), brocas integrais de metal duro, brocas intercambiáveis ​​para furos rasos, profundas brocas de furo, brocas de manga e brocas de cabeça intercambiáveis.

2、Quebra e remoção de cavacos

O corte da broca é realizado em um furo estreito, e os cavacos devem ser descarregados através da ranhura de corte da broca, portanto o formato do cavaco tem grande impacto no desempenho de corte da broca.Os formatos de cavacos comuns incluem lascas em flocos, lascas tubulares, lascas em agulha, lascas em espiral cônica, lascas em fita, lascas em forma de leque, lascas em pó, etc.

Quando o formato do chip não for adequado, ocorrerão os seguintes problemas:

①Lascas finas bloqueiam a ranhura da borda, afetam a precisão da perfuração, reduzem a vida útil da broca e até quebram a broca (como lascas em pó, lascas em forma de leque, etc.);

②Lascas longas envolvem a broca, dificultando a operação, causando danos à broca ou impedindo a entrada de fluido de corte no furo (como lascas em espiral, lascas de fita, etc.).

Como resolver o problema do formato inadequado do chip:

①O efeito de quebra e remoção de cavacos pode ser melhorado aumentando a taxa de avanço, avanço intermitente, retificação da borda transversal, instalação de quebra-cavacos, etc., respectivamente ou em conjunto, para eliminar os problemas causados ​​pelos cavacos.

②Uma broca quebra-cavacos profissional pode ser usada para perfuração.Por exemplo, a borda de quebra de cavacos projetada é adicionada na ranhura da broca para quebrar os cavacos em cavacos mais facilmente eliminados.Os detritos devem ser descarregados suavemente ao longo da vala, sem obstruí-la.Portanto, a nova broca quebra-cavacos alcança um efeito de corte muito mais suave do que a broca tradicional.

Ao mesmo tempo, a sucata curta facilita o fluxo do refrigerante para a ponta da broca, melhorando ainda mais o efeito de dissipação de calor e o desempenho de corte durante o processamento.Além disso, como a borda de quebra de cavacos recém-adicionada penetrou em toda a ranhura da broca, sua forma e função ainda podem ser mantidas após várias retificações.Além da melhoria funcional acima, vale ressaltar que o design fortalece a rigidez do corpo da broca e aumenta significativamente o número de furos perfurados antes da retificação única.

3、Precisão de perfuração

A precisão de um furo é composta principalmente de fatores como tamanho do furo, precisão de posição, coaxialidade, circularidade, rugosidade da superfície e rebarbas do furo.

Fatores que afetam a precisão do furo a ser usinado durante a furação:

①A precisão de fixação e as condições de corte da broca, como porta-ferramenta, velocidade de corte, taxa de avanço, fluido de corte, etc;

②Tamanho e formato da broca, como comprimento da broca, formato da borda, formato do núcleo, etc;

③Formato da peça de trabalho, como formato do lado do orifício, formato do orifício, espessura, estado de fixação, etc.

Rebaixo

O alargamento é causado pelo balanço da broca durante o processamento.A oscilação do porta-ferramenta tem um grande impacto no diâmetro do furo e na precisão do posicionamento do furo.Portanto, quando o porta-ferramenta estiver muito desgastado, um novo porta-ferramenta deve ser substituído a tempo.Ao fazer furos pequenos, é difícil medir e ajustar o giro, por isso é melhor usar uma broca de haste grossa de pequeno diâmetro e com boa coaxialidade entre a lâmina e a haste.Ao usar uma broca retificada para processar, a razão para o declínio na precisão do furo é principalmente devido à assimetria do formato traseiro.O controle da diferença de altura da borda pode restringir efetivamente o alargamento do furo.

Redondeza do furo

Devido à vibração da broca, o furo perfurado é fácil de ser poligonal e a parede do furo parece um padrão de linha dupla.Os buracos poligonais comuns são principalmente triangulares ou pentagonais.A razão para o furo triangular é que a broca tem dois centros de rotação durante a perfuração, e eles vibram a uma frequência de troca a cada 600. A principal razão para a vibração é que a resistência ao corte está desequilibrada.Quando a broca gira uma vez, devido à má circularidade do furo processado, a resistência fica desequilibrada durante a segunda rotação de corte.A última vibração se repete novamente, mas a fase de vibração apresenta certo desvio, causando linhas duplas na parede do furo.Quando a profundidade de perfuração atinge um certo grau, o atrito entre a borda da broca e a parede do furo aumenta, a vibração atenua, a evolvente desaparece e a circularidade torna-se melhor.Este tipo de furo tem formato de funil a partir da seção longitudinal.Pela mesma razão, buracos de pentágono e heptágono também podem aparecer no corte.Para eliminar este fenômeno, além de controlar fatores como vibração da pinça, diferença de altura da aresta de corte e formato assimétrico do dorso e da lâmina, também devem ser tomadas medidas para melhorar a rigidez da broca, aumentar a taxa de avanço por revolução, reduza o ângulo traseiro e retifique a borda transversal.

Faça furos em encostas e superfícies

Quando a superfície de corte ou perfuração da broca é inclinada, curva ou escalonada, a precisão do posicionamento é baixa.Neste momento, a broca é cortada radialmente em um único lado, o que reduz a vida útil da ferramenta.

Para melhorar a precisão do posicionamento, as seguintes medidas podem ser tomadas:

1. Faça primeiro o furo central;

2. Fresar o assento do furo com a fresa de topo;

3. Selecione brocas com boa penetração e rigidez;

4. Reduza a velocidade de alimentação.

Tratamento de rebarbas

Durante a furação, aparecerão rebarbas na entrada e na saída do furo, principalmente no processamento de materiais e chapas finas com alta tenacidade.A razão é que quando a broca estiver prestes a perfurar, o material a ser processado apresentará deformação plástica.Neste momento, a parte triangular que deveria ser cortada pela borda da broca perto da borda externa será deformada e dobrada para fora sob a ação da força de corte axial, e ainda mais enrolada sob a ação do chanfro da borda externa da broca e da borda da faixa de borda, formando ondulações ou rebarbas.

4、Condições de processamento para perfuração

O catálogo geral de produtos de perfuração contém a Tabela de Referência dos Parâmetros Básicos de Corte organizados de acordo com os materiais de processamento.Os usuários podem selecionar as condições de corte para perfuração consultando os parâmetros de corte fornecidos.Se a seleção das condições de corte é apropriada deve ser avaliada de forma abrangente através de testes de corte de acordo com fatores como precisão de usinagem, eficiência de usinagem, vida útil da broca, etc.

1. Vida útil da broca e eficiência de usinagem

Com a premissa de atender aos requisitos técnicos da peça a ser processada, o uso adequado da broca deve ser medido de forma abrangente de acordo com a vida útil e a eficiência de processamento da broca.A distância de corte pode ser selecionada como índice de avaliação da vida útil da broca;A velocidade de avanço pode ser selecionada como índice de avaliação da eficiência da usinagem.Para brocas de aço rápido, a vida útil da broca é muito afetada pela velocidade de rotação e menos afetada pela taxa de avanço por revolução.Portanto, a eficiência da usinagem pode ser melhorada aumentando a taxa de avanço por rotação, garantindo ao mesmo tempo uma vida útil mais longa da broca.Porém, deve-se observar que se o avanço por revolução for muito grande, o cavaco ficará mais espesso, causando dificuldades na quebra dos cavacos.Portanto, é necessário determinar a faixa de avanço por revolução para uma quebra suave dos cavacos através do corte experimental.Para brocas de metal duro, há um grande chanfro na direção do ângulo de inclinação negativo da aresta de corte e a faixa opcional de taxa de avanço por revolução é menor do que a das brocas de aço rápido.Se a taxa de avanço por revolução exceder esta faixa durante o processamento, a vida útil da broca será reduzida.Como a resistência ao calor da broca de metal duro é maior do que a da broca de aço rápido e a velocidade rotativa tem pouca influência na vida útil da broca, o método de aumentar a velocidade rotativa pode ser adotado para melhorar a eficiência de processamento de broca cimentada broca de carboneto e garantir a vida útil da broca.

2. Uso racional de fluido de corte

A broca é cortada em um furo estreito, portanto, o tipo de fluido de corte e o método de injeção têm um grande impacto na vida útil da broca e na precisão da usinagem do furo.O fluido de corte pode ser dividido em solúvel em água e insolúvel em água.O fluido de corte insolúvel em água possui boa lubricidade, molhabilidade e resistência à adesão, além de ter a função de prevenção de ferrugem.O fluido de corte solúvel em água possui boas propriedades de resfriamento, sem fumaça e sem inflamabilidade.Considerando a proteção ambiental, o fluido de corte solúvel em água tem sido amplamente utilizado nos últimos anos.No entanto, se a taxa de diluição do fluido de corte solúvel em água for inadequada ou se o fluido de corte se deteriorar, a vida útil da ferramenta será bastante reduzida, portanto, deve-se prestar atenção no uso.Quer seja fluido de corte solúvel ou insolúvel em água, o fluido de corte deve atingir o ponto de corte totalmente em uso, e o fluxo, pressão, número de bicos, modo de resfriamento (resfriamento interno ou externo), etc. deve ser rigorosamente controlado.

5、Reafiação da broca

Julgamento de reafiação de broca

Os critérios para reafiar a broca são:

1. Desgaste da aresta de corte, aresta transversal e aresta com aresta;

2. Precisão dimensional e rugosidade superficial do furo usinado;

3. Cor e formato dos chips;

4. Resistência ao corte (corrente do fuso, ruído, vibração e outros valores indiretos);

5. Quantidade de processamento, etc.

Na utilização real, critérios precisos e convenientes serão determinados a partir dos indicadores acima, de acordo com condições específicas.Quando o valor do desgaste é usado como critério, o melhor período econômico de reafiação deve ser encontrado.Como as principais peças de retificação são a parte traseira da cabeça e a borda horizontal, como o desgaste excessivo da broca, o desgaste excessivo da borda, a grande quantidade de retificação e o número reduzido de tempos de retificação (o serviço total vida útil da ferramenta = vida útil da ferramenta após reafiação× Tempos de reafiação), pelo contrário, encurtará a vida útil total da broca;Quando a precisão dimensional do furo a ser usinado é usada como padrão de julgamento, o medidor de coluna ou medidor limite deve ser usado para verificar a expansão de corte e a não retilinidade do furo.Uma vez ultrapassado o valor de controle, a remoagem deverá ser realizada imediatamente;Quando a resistência de corte é usada como critério, a máquina pode ser desligada automaticamente e imediatamente se exceder o valor limite definido (como a corrente do fuso);Quando a gestão do limite de quantidade de processamento for adotada, o conteúdo do julgamento acima será integrado e os padrões de julgamento serão definidos.

Método de moagem de broca

Ao reafiar a broca, é preferível utilizar uma máquina-ferramenta especial ou uma retificadora universal, o que é muito importante para garantir a vida útil e a precisão de usinagem da broca.Se o tipo de perfuração original estiver em boas condições de processamento, ele poderá ser reafiado de acordo com o tipo de perfuração original;Se o tipo de broca original apresentar defeitos, o formato traseiro pode ser melhorado adequadamente e a borda transversal pode ser retificada de acordo com a finalidade de uso.

Preste atenção aos seguintes pontos ao moer:

1. Evite o superaquecimento e reduza a dureza da broca;

2. Os danos na broca (especialmente os danos na borda da lâmina) devem ser completamente removidos;

3. O tipo de broca deverá ser simétrico;

4. Tome cuidado para não danificar a aresta de corte durante o desbaste e remova as rebarbas após o desbaste;

5. Para brocas de metal duro, o formato de retificação tem um grande impacto no desempenho da broca.O tipo de broca que sai da fábrica é o melhor obtido através de projeto científico e testes repetidos.Portanto, a aresta de corte original deve ser mantida durante a retificação.