Das Wissen über die Lochbearbeitung ist sehr umfassend und muss von Robotern gelesen werden!

Im Vergleich zur Oberflächenbearbeitung von Außenkreisen sind die Bedingungen für die Lochbearbeitung viel schlechter und die Bearbeitung von Löchern ist schwieriger als die Bearbeitung von Außenkreisen. Das ist weil:
1) Die Größe des zur Lochbearbeitung verwendeten Werkzeugs ist durch die Größe des zu bearbeitenden Lochs begrenzt, was zu einer geringen Steifigkeit und einer leichten Biegeverformung und Vibration führt;
2) Bei der Verwendung von Schneidwerkzeugen fester Größe zur Bearbeitung von Löchern hängt die Größe des Lochs häufig direkt von der entsprechenden Größe des Werkzeugs ab, und Herstellungsfehler und Verschleiß des Werkzeugs wirken sich direkt auf die Bearbeitungsgenauigkeit des Lochs aus.
3) Bei der Bearbeitung von Löchern liegt der Schneidbereich im Inneren des Werkstücks und die Bedingungen für die Spanabfuhr und Wärmeableitung sind schlecht, was die Kontrolle der Bearbeitungsgenauigkeit und Oberflächenqualität erschwert.
1, Bohren und Reiben
1. Bohren
Bohren ist der erste Prozess der Herstellung von Löchern in Vollmaterialien, wobei der Bohrdurchmesser im Allgemeinen weniger als 80 mm beträgt. Es gibt zwei Möglichkeiten zum Bohren: Eine besteht darin, den Bohrer zu drehen; Eine andere Art ist die Werkstückrotation. Die durch die beiden oben genannten Bohrmethoden erzeugten Fehler sind nicht dieselben. Bei der Bohrmethode mit rotierendem Bohrer ist die Mittellinie des bearbeiteten Lochs schief oder nicht gerade, wenn die Schneidkante asymmetrisch ist und der Bohrer nicht steif genug ist, die Öffnung bleibt jedoch im Wesentlichen unverändert. Bei der Bohrmethode mit rotierendem Werkstück hingegen führt die Abweichung des Bohrers zu einer Änderung der Öffnung, während die Mittellinie des Lochs gerade bleibt.
Zu den am häufigsten verwendeten Bohrwerkzeugen gehören: Fried Dough Twists-Bohrer, Zentrierbohrer, Tieflochbohrer usw., von denen das am häufigsten verwendete der Fried Dough Twists-Bohrer ist, dessen Durchmesserspezifikation Φ 0,1~ Φ 80 mm beträgt .
Aufgrund struktureller Einschränkungen sind sowohl die Biegesteifigkeit als auch die Torsionssteifigkeit des Bohrers gering, gepaart mit einer schlechten Zentrierung, was zu einer geringen Genauigkeit bei der Bohrbearbeitung führt und im Allgemeinen nur IT13 bis IT11 erreicht; Auch die Oberflächenrauheit ist relativ hoch, wobei Ra im Allgemeinen zwischen 50 und 12,5 μM liegt; Aber der Metallabtrag beim Bohren ist hoch und die Schneideffizienz hoch. Bohren wird hauptsächlich zur Bearbeitung von Löchern mit geringen Qualitätsanforderungen verwendet, wie z. B. Bolzenlöcher, Gewindebohrungen, Öllöcher usw. Löcher, die eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit und Oberflächenqualität erfordern, sollten durch Reiben, Reiben, Bohren oder Schleifen erreicht werden bei der anschließenden Bearbeitung.
2. Erweiterungslöcher
Beim Aufweiten eines Lochs handelt es sich um die Weiterbearbeitung eines bereits gebohrten, gegossenen oder geschmiedeten Lochs mit einem Aufweitbohrer, um die Öffnung zu erweitern und die Bearbeitungsqualität des Lochs zu verbessern. Das Aufweiten eines Lochs kann als Vorbearbeitung vor der Präzisionsbearbeitung oder als Endbearbeitung eines Lochs mit geringen Anforderungen eingesetzt werden. Die Reibahle ähnelt dem Fried Dough Twists-Bohrer, hat jedoch mehr Zähne und keine Querkante.
Im Vergleich zum Bohren weist das Aufweiten eines Lochs folgende Eigenschaften auf:
(1) Das Aufweitbohren verfügt über eine große Anzahl von Zähnen (3-8 Zähne), eine gute Führung und einen stabilen Schnitt.
(2) Der Reibbohrer hat keine horizontale Kante und gute Schnittbedingungen;
(3) Die Bearbeitungszugabe ist gering, die Spannut kann flacher gemacht werden, der Bohrkern kann dicker gemacht werden und der Werkzeugkörper weist eine bessere Festigkeit und Steifigkeit auf. Die Genauigkeit der Locherweiterungsbearbeitung liegt im Allgemeinen auf dem Niveau IT11~IT10 und die Oberflächenrauheit Ra beträgt 12,5~6,3. Erweiterungslöcher werden üblicherweise für die Bearbeitung von Lochdurchmessern kleiner als Φ 100 mm verwendet. Beim Bohren von Löchern mit einem größeren Durchmesser (D größer oder gleich 30 mm) ist es üblich, mit einem kleinen Bohrer (mit einem Durchmesser von 0,5-0,7 mal der Öffnung) vorzubohren und dann zu verwenden eine Reibahle entsprechender Größe, um das Loch zu vergrößern. Dadurch können die Bearbeitungsqualität und die Produktionseffizienz des Lochs verbessert werden.
Neben der Möglichkeit, zylindrische Löcher zu bearbeiten, können mit verschiedenen speziell geformten Lochbohrern (auch Spotfacer genannt) verschiedene Senksitzlöcher und ebene Stirnflächen bearbeitet werden. Das vordere Ende des Planfräsers ist häufig mit einer Führungssäule ausgestattet, die durch ein bearbeitetes Loch geführt wird.
2, Löcher reiben
Reiben ist eine der Präzisionsbearbeitungsmethoden für Löcher, die in der Produktion weit verbreitet ist. Bei kleineren Löchern ist Reiben im Vergleich zum Innenkreisschleifen und Präzisionsbohren eine wirtschaftlichere und praktischere Bearbeitungsmethode.
1. Reibahle
Reibahlen werden im Allgemeinen in zwei Typen unterteilt: Handreibahlen und Maschinenreibahlen. Der Griff der Handreibahle ist ein gerader Griff mit längerem Arbeitsteil und besserer Führungswirkung. Die Handreibahle hat zwei Strukturen: einen integrierten und einen einstellbaren Außendurchmesser. Es gibt zwei Arten von Maschinenreibahlen: solche mit Griff und solche mit Hülsen. Mit Reibahlen können nicht nur kreisförmige Löcher bearbeitet werden, sondern auch konische Reibahlen können zur Bearbeitung konischer Löcher eingesetzt werden.
2. Reibvorgang und seine Anwendung
Die Reibzugabe hat einen erheblichen Einfluss auf die Reibqualität. Wenn das Aufmaß zu groß ist, ist die Belastung der Reibahle hoch und die Schneidkante wird schnell stumpf, was es schwierig macht, eine glatte Bearbeitungsoberfläche zu erhalten und Maßtoleranzen sicherzustellen; Der Rand ist zu klein, um die durch den vorherigen Prozess entstandenen Messerspuren zu entfernen, was natürlich keinen Einfluss auf die Verbesserung der Qualität der Lochbearbeitung hat. Die allgemeine grobe Scharnierzugabe wird mit 0.35-0.15 mm angenommen, und die feine Scharnierzugabe wird mit 01.5-0.05 mm angenommen.
Um die Bildung von Spanablagerungen zu vermeiden, wird das Reiben üblicherweise mit einer niedrigeren Schnittgeschwindigkeit durchgeführt (bei Verwendung von Schnellarbeitsstahlreibahlen zur Bearbeitung von Stahl und Gusseisen, v<8m/min). The value of feed rate is related to the aperture being processed. The larger the aperture, the larger the feed rate value. When high-speed steel reamers process steel and cast iron, the feed rate is usually set to 0.3-1mm/r.
Beim Reiben muss zur Kühlung, Schmierung und Reinigung geeignete Schneidflüssigkeit verwendet werden, um die Bildung von Spanablagerungen zu verhindern und die Späne rechtzeitig zu entfernen. Im Vergleich zum Schleifen und Bohren weist das Reiben eine höhere Produktivität auf und ist einfacher, die Genauigkeit des Lochs sicherzustellen; Allerdings kann das Reiben den Positionsfehler der Lochachse nicht korrigieren und die Positionsgenauigkeit des Lochs sollte durch den vorherigen Prozess sichergestellt werden. Das Reiben von Löchern ist nicht für die Bearbeitung von Stufenlöchern und Sacklöchern geeignet.
Die Genauigkeit der Scharnierlochgröße liegt im Allgemeinen auf IT9-IT7-Niveau und die Oberflächenrauheit Ra beträgt im Allgemeinen 3,2-0,8. Für Löcher mit mittlerer Größe und hohen Präzisionsanforderungen (z. B. Präzisionslöcher auf IT7-Niveau) ist der Bohr-Spreizscharnierprozess ein typisches Bearbeitungsschema, das häufig in der Produktion verwendet wird.
3, Bohrlöcher
Bohren ist eine Bearbeitungsmethode, bei der Schneidwerkzeuge verwendet werden, um vorgefertigte Löcher zu vergrößern. Bohrarbeiten können sowohl auf einer Bohrmaschine als auch auf einer Drehmaschine durchgeführt werden.
1. Langweilige Methode
Beim Bohren von Löchern gibt es drei verschiedene Bearbeitungsmethoden.
1) Die Rotation des Werkstücks und die Vorschubbewegung des Werkzeugs beim Bohren von Löchern auf einer Drehmaschine gehören meist zu dieser Art von Bohrverfahren. Die Prozessmerkmale sind: Die Achse des bearbeiteten Lochs stimmt mit der Rotationsachse des Werkstücks überein, die Rundheit des Lochs hängt hauptsächlich von der Rotationsgenauigkeit der Werkzeugmaschinenspindel ab und der axiale geometrische Formfehler des Lochs hängt hauptsächlich davon ab die Positionsgenauigkeit der Werkzeugvorschubrichtung relativ zur Rotationsachse des Werkstücks. Dieses Bohrverfahren eignet sich für die Bearbeitung von Löchern mit Koaxialitätsanforderungen an der Außenfläche.
2) Das Werkzeug dreht sich und das Werkstück bewegt sich im Vorschub. Die Bohrmaschinenspindel treibt das Bohrwerkzeug in Drehung, und der Arbeitstisch treibt das Werkstück in Vorschubbewegung an.
3) Das Werkzeug dreht sich und führt bei dieser Bohrmethode eine Vorschubbewegung aus. Die überhängende Länge der Bohrstange ändert sich und auch die Kraftverformung der Bohrstange ändert sich. Die Öffnung in der Nähe des Spindelkastens ist größer, während die Öffnung weiter weg vom Spindelkasten kleiner ist und ein konisches Loch bildet. Darüber hinaus nimmt mit zunehmender Überhanglänge der Bohrstange auch die durch ihr Eigengewicht verursachte Biegeverformung der Spindel zu, und die Achse des bearbeiteten Lochs erzeugt eine entsprechende Biegung. Diese Bohrmethode eignet sich nur für die Bearbeitung kürzerer Löcher.
2. Diamantbohren
Im Vergleich zum allgemeinen Aufbohren zeichnet sich das Diamantaufbohren durch eine geringe Hinterschnittmenge, einen kleinen Vorschub und eine hohe Schnittgeschwindigkeit aus und ermöglicht eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit (IT{{0}}IT6) und eine sehr glatte Oberfläche (Ra ist 0.4-0.05). Das Diamantbohren wurde ursprünglich mit Diamantbohrfräsern durchgeführt, heute wird es jedoch im Allgemeinen mit Hartlegierungs-, CBN- und künstlichen Diamantschneidwerkzeugen bearbeitet. Es wird hauptsächlich zur Bearbeitung von Nichteisenmetallwerkstücken verwendet, kann aber auch zur Bearbeitung von Gusseisen- und Stahlteilen verwendet werden.
Die üblicherweise verwendeten Schnittparameter für das Diamantbohren sind: Vorschubvorschub von {{0}},2-0,6 mm und Endbohren von 0,1 mm; Die Vorschubgeschwindigkeit beträgt 0,01~0,14 mm/U; Die Schnittgeschwindigkeit beträgt bei der Bearbeitung von Gusseisen 100-250m/min, bei der Bearbeitung von Stahl 150-300m/min und bei der Bearbeitung von Nichteisenmetallen 300-2000m/min.
Um sicherzustellen, dass beim Diamantbohren eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit und Oberflächenqualität erreicht werden kann, muss die verwendete Werkzeugmaschine (Diamantbohrmaschine) eine hohe geometrische Genauigkeit und Steifigkeit aufweisen. Die Spindelunterstützung der Werkzeugmaschine verwendet üblicherweise Präzisions-Schrägkugellager oder hydrostatische Gleitlager, und schnell rotierende Teile müssen präzise ausgewuchtet werden; Darüber hinaus muss die Bewegung des Vorschubmechanismus sehr gleichmäßig sein, um sicherzustellen, dass die Werkbank eine gleichmäßige Vorschubbewegung mit niedriger Geschwindigkeit ausführen kann.
Diamantbohren weist eine gute Bearbeitungsqualität und eine hohe Produktionseffizienz auf und wird häufig bei der Endbearbeitung von Präzisionslöchern in der Großserienproduktion eingesetzt, wie z. B. Motorzylinderlöchern, Kolbenbolzenlöchern und Spindellöchern in Spindelkästen von Werkzeugmaschinen. Es ist jedoch zu beachten, dass bei der Bearbeitung von Schwarzmetallprodukten mit Diamantbohren nur Bohrfräser aus Hartlegierung und CBN verwendet werden können und Bohrfräser aus Diamant aufgrund der Affinität zwischen den Kohlenstoffatomen in Diamant und der Eisengruppe nicht verwendet werden können Die Anzahl der Elemente ist hoch und die Standzeit gering.
3. Bohrschneider
Bohrfräser können in einschneidige Bohrfräser und zweischneidige Bohrfräser unterteilt werden.
4. Prozesseigenschaften und Anwendungsbereich von Bohrlöchern
Im Vergleich zum Bohr-Spreizscharnierverfahren ist die Öffnungsgröße des Bohrlochs nicht durch die Werkzeuggröße begrenzt und das Bohrloch verfügt über eine starke Fehlerkorrekturfähigkeit. Es kann den Abweichungsfehler der ursprünglichen Lochachse durch mehrere Werkzeugdurchgänge korrigieren und eine hohe Positionsgenauigkeit zwischen dem Bohrloch und der Positionierungsfläche aufrechterhalten.
Im Vergleich zum Außenkreis der Drehmaschine sind die Wärmeableitungs- und Spanabfuhrbedingungen aufgrund der geringen Steifigkeit und großen Verformung des Werkzeugstangensystems nicht gut und die thermische Verformung von Werkstück und Werkzeug ist relativ groß. Die Bearbeitungsqualität und Produktionseffizienz des Bohrlochs sind nicht so hoch wie die des Außenkreises der Drehmaschine.
Basierend auf der obigen Analyse kann der Schluss gezogen werden, dass das Bohren über einen breiten Bearbeitungsbereich verfügt und Löcher unterschiedlicher Größe und Genauigkeit bearbeiten kann. Bei Löchern und Lochsystemen mit größeren Öffnungen und höheren Anforderungen an Größen- und Lagegenauigkeit ist Bohren nahezu die einzige Bearbeitungsmethode. Die Bearbeitungsgenauigkeit von Bohrlöchern beträgt IT9 bis IT7 und die Oberflächenrauheit Ra beträgt. Bohren kann auf Bohrmaschinen, Drehmaschinen, Fräsmaschinen und anderen Werkzeugmaschinen durchgeführt werden, mit den Vorteilen von Flexibilität und Flexibilität, und wird in der Produktion häufig eingesetzt. In der Massenproduktion werden Bohrmatrizen häufig verwendet, um die Bohreffizienz zu verbessern.
4, Honloch
1. Honprinzip und Honkopf
Beim Honen handelt es sich um eine Methode zum Polieren von Löchern mithilfe eines Honkopfes mit Schleifstreifen (Ölstein). Während des Honens bleibt das Werkstück stationär und der Honkopf wird von der Spindel der Werkzeugmaschine angetrieben, um sich zu drehen und eine hin- und hergehende lineare Bewegung auszuführen. Bei der Honbearbeitung wirkt der Schleifstreifen mit einem bestimmten Druck auf die Oberfläche des Werkstücks, schneidet eine extrem dünne Materialschicht von der Oberfläche des Werkstücks ab und seine Schnittbahn ist ein Kreuzgittermuster. Um sicherzustellen, dass sich die Bewegungsbahn der Schleifpartikel der Sandbank nicht wiederholt, sollte die Anzahl der Umdrehungen pro Minute der Rotationsbewegung des Honkopfs gleich groß sein wie die Anzahl der Hin- und Herbewegungen pro Minute des Honkopfs.
Das Kreuzwinkelbild der Hontrajektorie steht im Zusammenhang mit dem Bild der Hin- und Herbewegungsgeschwindigkeit und dem Bild der Umfangsgeschwindigkeit des Honkopfs. Die Größe des Bildwinkels beeinflusst die Bearbeitungsqualität und die Effizienz des Honens. Im Allgemeinen wird das Bild als Grad für das Grobhonen und als Grad für das Feinhonen verwendet. Um den Abtransport gebrochener Schleifpartikel und Späne zu erleichtern, die Schnitttemperatur zu senken und die Bearbeitungsqualität zu verbessern, sollte beim Honen ausreichend Schneidflüssigkeit verwendet werden.
Um eine gleichmäßige Bearbeitung der Lochwände zu gewährleisten, muss der Verfahrweg der Sandbank an beiden Enden des Lochs eine bestimmte Distanz überschreiten. Um eine gleichmäßige Honzugabe zu gewährleisten und den Einfluss von Spindelrotationsfehlern auf die Bearbeitungsgenauigkeit zu reduzieren, werden meist schwimmende Verbindungen zwischen dem Honkopf und der Spindel der Werkzeugmaschine verwendet.
Für die radiale Expansions- und Kontraktionseinstellung der Honkopf-Schleifleiste gibt es verschiedene Bauformen, darunter manuelle, pneumatische und hydraulische.
2. Die Prozesseigenschaften und der Anwendungsbereich des Honens
1) Durch Honen kann eine hohe Maß- und Formgenauigkeit erreicht werden, wobei die Bearbeitungsgenauigkeit zwischen IT7 und IT6 liegt. Die Rundheits- und Zylindrizitätsfehler des Lochs können innerhalb eines bestimmten Bereichs kontrolliert werden, aber das Honen kann die Positionsgenauigkeit des bearbeiteten Lochs nicht verbessern.
2) Durch Honen kann eine hohe Oberflächenqualität mit der im Bild gezeigten Oberflächenrauheit Ra erzielt werden. Die Tiefe der metamorphen Defektschicht des Oberflächenmetalls ist extrem gering (wie im Bild gezeigt).
3) Obwohl die Umfangsgeschwindigkeit des Honkopfes im Vergleich zur Schleifgeschwindigkeit nicht hoch ist (VC=16-60m/min), ist die Hin- und Herbewegungsgeschwindigkeit aufgrund der großen Kontaktfläche zwischen Sandstreifen und Werkstück relativ hoch (VA=8-20m/min), sodass beim Honen immer noch eine höhere Produktivität erzielt wird.
Honen wird in der Großserienproduktion häufig zur Bearbeitung von Präzisionslöchern in Motorzylinderlöchern und verschiedenen hydraulischen Geräten eingesetzt. Der Öffnungsbereich ist im Allgemeinen oder größer und es können tiefe Löcher mit einem Verhältnis von Länge zu Durchmesser von mehr als 10 bearbeitet werden. Allerdings eignet sich das Honen nicht für die Bearbeitung von Löchern an Nichteisenmetallwerkstücken mit hoher Plastizität, noch für die Bearbeitung von Löchern mit Keilnuten, Keilnuten usw.
5, Löcher ziehen
1. Räumen und Räumen
Das Ziehen von Löchern ist eine hochproduktive Präzisionsbearbeitungsmethode, die mit einer speziell entwickelten Räumnadel auf einer Räummaschine durchgeführt wird. Es gibt zwei Arten von Räummaschinen: horizontale und vertikale Räummaschinen, wobei horizontale Räummaschinen am häufigsten vorkommen.
Beim Räumen führt das Schneidwerkzeug nur eine langsame lineare Bewegung (Hauptbewegung) aus. Die Anzahl der Zähne, die das Schneidwerkzeug gleichzeitig bearbeiten soll, sollte im Allgemeinen nicht weniger als 3 betragen, da das Schneidwerkzeug sonst nicht reibungslos arbeitet und kreisförmige Wellen auf der Oberfläche des Werkstücks entstehen können. Um eine übermäßige Schnittkraft zu vermeiden, die zum Bruch des Räumwerkzeugs führen kann, sollte die Zähnezahl des Arbeitswerkzeugs beim Räumen im Allgemeinen nicht mehr als 6-8 betragen.
Beim Räumen gibt es drei verschiedene Schnittverfahren, die im Folgenden beschrieben werden:
(1) Das Charakteristikum des Schichträumens besteht darin, dass das Räumwerkzeug Schicht für Schicht nacheinander die Bearbeitungszugabe des Werkstücks abschneidet. Um den Spanbruch zu erleichtern, sind an den Fräserzähnen ineinandergreifende Spänetrennrillen angebracht. Eine Räumnadel, die im Schichtschnittverfahren hergestellt wird, wird als normale Räumnadel bezeichnet.
(2) Das Charakteristikum des Blockdrehens besteht darin, dass jede Metallschicht auf der bearbeiteten Oberfläche durch einen Satz Zähne (normalerweise bestehend aus 2-3 Zähnen in jeder Gruppe) abgeschnitten wird, die grundsätzlich gleich groß, aber miteinander verzahnt sind andere. Jede Klinge entfernt nur einen Teil einer Metallschicht. Eine nach dem Blockschneidverfahren konstruierte Räumnadel wird als Scheibenräumnadel bezeichnet.
(3) Die umfassende Räummethode vereint die Vorteile des Schicht- und Blockräumens. Der grobe Schneidteil übernimmt das Blockräumen, während der feine Schneidteil das Schichträumen anwendet. Dadurch lässt sich nicht nur die Räumnadellänge verkürzen, die Produktivität steigern, sondern auch eine bessere Oberflächenqualität erzielen. Eine Räumnadel, die nach einer umfassenden Schneidmethode entworfen wurde, wird als umfassende Räumnadel bezeichnet.
2. Prozesseigenschaften und Anwendungsbereich des Lochziehens
1) Eine Räumnadel ist ein mehrschneidiges Werkzeug, das nacheinander die Grobbearbeitung, Präzisionsbearbeitung und Endbearbeitung von Löchern in einem Schneidhub durchführen kann, was zu einer hohen Produktionseffizienz führt.
2) Die Genauigkeit des Lochziehens hängt hauptsächlich von der Genauigkeit der Räumnadel ab. Unter normalen Bedingungen kann die Genauigkeit des Lochziehens IT9 bis IT7 erreichen und die Oberflächenrauheit Ra kann 6,3 bis 1,6 μM erreichen.
3) Beim Ziehen von Löchern wird das Werkstück durch das bearbeitete Loch selbst positioniert (der vordere Teil des Schneidwerkzeugs ist die Positionierungskomponente des Werkstücks), und es ist schwierig, die Genauigkeit der gegenseitigen Position zwischen dem Loch und anderen Oberflächen sicherzustellen beim Ziehen von Löchern; Für die Bearbeitung rotierender Teile mit Anforderungen an die Koaxialität der Innen- und Außenflächen ist es häufig erforderlich, zunächst Löcher zu ziehen und diese dann als Positionierungsreferenz für die Bearbeitung anderer Oberflächen zu verwenden.
4) Räumnadeln können nicht nur kreisförmige Löcher bearbeiten, sondern auch Löcher und Keilwellenlöcher formen.
5) Räumnadeln sind Schneidwerkzeuge fester Größe mit komplexen Formen und teuren Preisen, die nicht für die Bearbeitung großer Löcher geeignet sind.
Ziehlöcher werden in der Massenproduktion häufig verwendet, um Öffnungsgrößen von Ф Durchgangslöchern an kleinen und mittelgroßen Teilen mit einem Durchmesser von 10-80mm und einer Lochtiefe zu verarbeiten, die das Fünffache der Öffnung nicht überschreitet.