W artykule skupiono się na wierceniu głębokich otworów części szybowych. W procesie wiercenia ogromne znaczenie ma obróbka wewnętrznego otworu szybkoobrotowych obrotowych części wału drążonego, aby rozsądnie wykorzystać bakelitową tuleję nośną, zwiększyć sztywność rury wiertniczej, zwiększyć przednią prowadnicę na przednim końcu narzędzia, poprawić współosiowość otworu wewnętrznego i zewnętrznego koła, jakość chropowatości powierzchni i jakość obróbki.
Przez długi czas trudność w obróbce sprawiała obróbka głębokich otworów. W naszej firmie wał drążony jest kluczowym elementem wytaczarki CNC. Wymagania dotyczące tolerancji współosiowości, prostoliniowości i chropowatości powierzchni otworu wewnętrznego i koła zewnętrznego są stosunkowo wysokie, a tolerancja wymiarowa jest również stosunkowo surowa. Przez wiele lat obróbka głębokich otworów wałów drążonych ograniczała kompletną produkcję.
Jako przykład weźmy wał wytaczarski naszej wytaczarki CNC typu podłogowego (hfbc1636). Materiał wału wytaczarskiego to 38CrMoAlA, z odpuszczaniem 265-285hbw. Minimalny stosunek średnicy otworu w tej części wynosi około 92:1. Trudno jest spełnić wymagania dotyczące rysowania przy użyciu konwencjonalnej metody wiercenia głębokich otworów. Z tego powodu wprowadziliśmy następujące ulepszenia procesu wiercenia głębokich otworów, jak pokazano na rysunku 1.
Zgodnie z istniejącym wyposażeniem naszej firmy, podczas wiercenia wybieramy wiertarkę do głębokich otworów tk2125a, a frez przyjmuje wiertło ssące do obróbki głębokich otworów, które jest przetwarzane przez wytaczanie.
Podczas wiercenia proces przebiega następująco: toczenie otworu pilotażowego → wiercenie otworu przelotowego φ 38mm → toczenie zewnętrznego okręgu (eliminacja różnych osi między otworem a zewnętrznym okręgiem) → odprężenie → prostowanie → szlifowanie zewnętrzne → rozszerzanie i wytaczanie do głębokości 3566mm → rozwiercanie i wiercenie na głębokość φ 74 + 0, a głębokość do wielkości rysunku → kolejne procedury.
W przeszłości podczas wiercenia jeden koniec przedmiotu obrabianego był zaciskany przez uchwyt samocentrujący obrabiarki, drugi koniec był dokręcany przez płytę dociskową, a na środku znajdowała się podpora środkowa.
Podczas wiercenia obrabiany przedmiot obraca się do przodu, rura wiertnicza obraca się w odwrotnym kierunku i posuwa się osiowo. Na początku wiercenia jest prowadzony przez odcinek otworu prowadzącego. Wiertło jest podparte listwą nośną o długości około 25-40 mm, a prawy koniec przedmiotu obrabianego jest podtrzymywany przez tuleję nośną, która podpiera rurę wiertniczą. Płyn obróbkowy wchodzi do wewnętrznego otworu obrabianego przedmiotu od prawego końca, a wióry są odprowadzane do wewnętrznego otworu rury wiertniczej przez otwór odprowadzający wióry na przednim końcu wiertła.
Ponieważ podczas wiercenia stosowana jest metoda wytaczania, wiertło i rura wiertnicza podlegają naciskowi osiowemu, ale podparte są tylko wiertło i koniec rury wiertniczej, a środek rury wiertniczej nie jest podparty, co powoduje brak sztywności rury wiertniczej w procesie wiercenia, co łatwo spowodować zginanie, ugięcie i drgania przy napotkaniu twardych punktów, co skutkuje słabą współosiowością, prostoliniowością i okrągłością obrabianego otworu wewnętrznego i zewnętrznego oraz chropowatością powierzchni otwór wewnętrzny Stopień jest również słaby, łatwy do spowodowania odpadów. Zobacz rysunek 2, aby uzyskać szczegółowe informacje.
W celu poprawy jakości obróbki otworu wewnętrznego wału drążonego wprowadziliśmy następujące udoskonalenia metody procesu wiercenia:
(1) Podczas wiercenia na rurze wiertniczej zainstaluj tuleję wsporczą, około 300 mm każda, aby skutecznie podpierać rurę wiertniczą. Jednak podczas wiercenia głębokich otworów musi być wystarczająca ilość płynu obróbkowego, aby dostać się do wewnętrznego otworu obrabianego przedmiotu, schłodzić narzędzie i odprowadzić wióry przez wewnętrzny otwór rury wiertniczej (patrz rys. 3). Dlatego zewnętrzny okrąg tulei nośnej projektujemy w kształcie prostokątnego wypustu, który jest wykonany z bakelitu. Może nie tylko skutecznie wspierać rurę wiertniczą, zwiększać sztywność rury wiertniczej, zmniejszać zużycie między rurą wiertniczą a tuleją wsporczą, ale także spełniać wymóg, aby płyn tnący mógł płynnie wchodzić do wewnętrznego otworu obrabianego przedmiotu, chłodzić krajalnicę i usuń frytki.
(2) Zgodnie z zasadą wiertła pogłębiającego, część prowadząca jest dodawana przed wiertłem rozwiercającym, aby poprawić współosiowość zewnętrznego okręgu otworu wewnętrznego.
(3) Aby wydłużyć żywotność rękawa podtrzymującego bakelitu, wcześniej zanurzamy rękaw podtrzymujący w płynie tnącym, aby zmniejszyć zużycie rękawa bakelitowego. Centrum obróbcze z podwójnym wrzecionem Szczegóły przedstawiono na rysunku 3.
Po powyższych ulepszeniach, kiedy przetwarzamy głęboki otwór wydrążonego wału za pomocą dużej wytaczarki podłogowej, niezależnie od tego, czy jest to tolerancja kształtu i położenia, czy wielkość i chropowatość powierzchni, mogą w pełni spełnić wymagania rysunku.