Boren vs Reamen vs Draaien in CNC-bewerking: Belangrijke Verschillen Uitgelegd

Vergeleken met buitenoppervlakteverwerking zijn de omstandigheden van CNC-bewerking veel slechter, en is het moeilijker om gaten te verwerken dan buiten cirkels. Dit is omdat:

• De grootte van het gereedschap dat gebruikt wordt voor gatverwerking wordt beperkt door de grootte van het te bewerken gat, en de stevigheid is slecht, wat neigt tot buigvervorming en trilling;
• Bij het verwerken van een gat met een vast formaat gereedschap, wordt de grootte van het gat vaak direct bepaald door de corresponderende grootte van het gereedschap, en de fabricagefout en slijtage van het gereedschap zullen direct de bewerkingsnauwkeurigheid van het gat beïnvloeden;
• Bij het verwerken van gaten is het snijgebied binnenin het werkstuk, de spaanverwijdering en warmteafvoering zijn slecht, en de bewerkingsnauwkeurigheid en oppervlaktekwaliteit zijn niet gemakkelijk te controleren.

1. Boren

Boren is het eerste proces van het verwerken van gaten in vaste materialen, en de diameter van de gaten is doorgaans minder dan 80mm. Er zijn twee manieren van boren: een is de rotatie van de boor; de ander is de rotatie van het werkstuk. De fouten die gegenereerd worden door de bovenstaande twee boormethoden zijn verschillend. In de boormethode met de boor draaiend, wanneer de boor afwijkt door de asymmetrie van de snijschaar en de onvoldoende stevigheid van de boor, zal de middenlijn van het bewerkte gat scheef of vervormd zijn. Het is niet recht, maar de gatdiameter is onveranderd; integenstelling, in de boormethode waarbij het werkstuk draait, zal de afwijking van de boor de gatdiameter laten veranderen, terwijl de gatmiddenlijn nog steeds recht is.

Algemeen gebruikte boorgereedschappen omvatten spiraalboor, centreerboor, diepgatboor, enz., waarvan de meest gebruikte de spiraalboor is, en de diameter specificatie is zoals in de afbeelding getoond.

Vanwege structurele beperkingen zijn zowel de buigstijfheid als de torsiestijfheid van de boor laag, gecombineerd met slechte centraalstelling, is de boornauwkeurigheid laag, doorgaans alleen IT13 ~ IT11 bereikend; de oppervlakteruuwheid is ook groot, en Ra is doorgaans 50 ~ 12,5 μm, maar de metaalverwijderingssnelheid van boren is groot, en de snijdefficiëntie is hoog. Boren wordt voornamelijk gebruikt om gaten te verwerken met lage kwaliteitseisen, zoals boutgaten, draadbodems, oliegaten, enz. Voor gaten met hoge bewerkingsnauwkeurigheid en oppervlaktekwaliteitseisen, moeten deze worden bereikt door reamen, reamen, draaien of slijpen in latere bewerking.

2. Reamen

Reamen is een van de afwerkingsmethoden van gaten, die breed in productie wordt gebruikt. Voor kleinere gaten is reamen een meer economische en praktische methode dan interieure slijping en fijn draaien.

Reamer

Reamers zijn doorgaans verdeeld in twee typen: handreamers en machinereamers. De steel van de handreamer is recht, het werkende deel is langer, en de leidende functie is beter. De handreamer heeft twee structuren van integraal type en verstelbare buitendiameter. Er zijn twee typen machinereamers, steel-type en huls-type. Reamers kunnen niet alleen ronde gaten verwerken, maar ook kegelgaten kunnen worden verwerkt met kegelreamers.

Reamtechniek en Toepassing

De reamtoeslag heeft een grote invloed op de kwaliteit van het reamen. Als de toeslag te groot is, is de belasting van de reamer groot, de snijschaar wordt snel bot, het is niet gemakkelijk om een glad bewerkt oppervlak te verkrijgen, en de dimensionele tolerantie is niet gemakkelijk te garanderen; als de toeslag te klein is, als de gereedschapsspuren die achterblijven van het vorige proces niet kunnen worden verwijderd, zal het naturelijk de kwaliteit van de gatverwerking niet verbeteren. Doorgaans is de ruwe reamtoeslag 0,35~0,15mm, en de fijn ream is 0,15~0,05mm.

Om de vorming van opgebouwde rand te vermijden, wordt reamen doorgaans uitgevoerd bij lagere snijsnelheden (v < 8 m/min voor HSS reamers voor staal en gietijzer). De voedingwaarde is gerelateerd aan de te verwerken gatdiameter. Hoe groter de gatdiameter, hoe groter de voedingwaarde. Wanneer de HSS reamer staal en gietijzer verwerkt, is de voeding doorgaans 0,3~1 mm/r.

Bij het reamen van gaten moeten ze gekoeld, gesmeerd en gereinigd worden met geschikte snijvloeistof om opgebouwde rand te voorkomen en spannen tijdig te verwijderen. Vergeleken met slijpen en draaien, heeft reamen een hoge productiviteit en is het gemakkelijk om de nauwkeurigheid van het gat te garanderen; echter, reamen kan de positie-fout van de gatas niet corrigeren, en de positie-nauwkeurheid van het gat moet worden gegarandeerd door het vorige proces. Trapgaten en blinde gaten zijn niet geschikt voor reamen.

De dimensionele nauwkeurheid van het gereamde gat is doorgaans IT9~IT7, en de oppervlakteruuwheid Ra is doorgaans 3,2~0,8. Voor middellarge gaten met hoge precisie-eisen (zoals IT7-nauwkeurigheidsgaten), is het boor-uitboor-ream-proces een typisch verwerkingsschema dat algemeen in productie wordt gebruikt.

3. Draaien

Draaien is een bewerkingsmethode die een snijgereedschap gebruikt om een vorgevaagd gat te vergroten. Het draaiwerk kan worden uitgevoerd op een draaibank of een draaibank.

Draaimethode

Er zijn 3 verschillende bewerkingsmethoden voor draaien.

(1) Het werkstuk draait en het gereedschap voedt. Het grootste deel van het draaien op de draaibank behoort tot deze draaimethode. De proceskenmerken zijn: de aslijn van het gat na bewerking is consistent met de draaias van het werkstuk, de rondheid van het gat hangt voornamelijk af van de draainauwkeurigheid van de machinehoofdspindel, en de axiale geometrische fout van het gat hangt voornamelijk af van de positie-nauwkeurigheid van de voedingsrichting van het gereedschap ten opzichte van de draaias van het werkstuk. Deze draaimethode is geschikt voor het verwerken van gaten die coaxiale eisen hebben met het buitoppervlak.

(2) Het gereedschap draait en het werkstuk maakt een voedingsbeweging. De hooftspindel van de draaibank drijft het draaigereedschap aan om te draaien, en de werktafel drijft het werkstuk aan om een voedingsbeweging te maken.

(3) Wanneer het gereedschap draait en een voedingsbeweging maakt, wordt deze draaimethode gebruikt voor draaien. De uithangende lengte van de draaistaaf verandert, en de kracht en vervorming van de draaistaaf veranderen ook. De gatdiameter is klein, vormend een kegelgat. Daarnaast neemt de uithangende lengte van de draaistaaf toe, en de buigvervorming van de hoofdas door het eigen gewicht neemt ook toe, en de as van het bewerkte gat zal dienovereenkomstig buigen. Deze draaimethode is alleen geschikt voor korte gaten.

Diamant Draaien

Vergeleken met gewoon draaien, wordt diamant draaien gekenmerkt door een kleine hoeveelheid achteruit snijden, kleine voeding, en hoge snijsnelheid. Het kan hoge bewerkingsnauwkeurigheid (IT7~IT6) en een heel glad oppervlak (Ra is 0,4~0,05) verkrijgen. Diamant draaien werd oorspronkelijk verwerkt met diamant draaigereedschappen, en nu wordt het doorgaans verwerkt met hardmetaal, CBN en synthetische diamant gereedschappen. Hoofdzakelijk gebruikt voor het verwerken van niet-ferro metaalwerkstukken, maar ook gietijzer en staal verwerken.

De veelgebruikte snijhoeveelheden voor diamant draaien zijn: de achteruit snijhoeveelheid van voor-draaien is 0,2~0,6mm, en de eind-draaien is 0,1mm; de voedingssnelheid is 0,01~0,14mm/r; de snijsnelheid is 100~250m/min bij bewerking van gietijzer. 150~300m/min voor staal, 300~2000m/min voor verwerking van niet-ferro metalen.

Om te garanderen dat diamant draaien hoge bewerkingsnauwkeurigheid en oppervlakte kwaliteit kan bereiken, moet de gebruikte werktuigmachine (Diamant draaibank) een hoge geometrische nauwkeurigheid en stevigheid hebben. De hoofdas van de werktuigmachine wordt doorgaans ondersteund door precisie hoekcontact kogellagers of hydrostatische glijlagers, en hoge-snelheid draaiende onderdelen. Moet precies gebalanceerd zijn; bovendien moet de beweging van het voedingsmechanisme zeer stabiel zijn om te garanderen dat de werktafel stabiele en lage-snelheid voedingsbeweging kan uitvoeren.

Diamant draaien heeft goede verwerkingskwaliteit en hoge productie-efficiëntie en wordt breed gebruikt in de eindverwerking van precisie gaten in massaproductie, zoals motorcilinder gaten, zuigerpen gaten, en spilgaten op werktuigmachine spilkasten. Echter, het moet worden opgemerkt dat bij het verwerken van ferro metaalproducten met diamant draaien, alleen draaigereedschappen van hardmetaal en CBN mogen worden gebruikt, en draaigereedschappen van diamant mogen niet worden gebruikt, omdat de koolstofatomen in diamant een grote affiniteit hebben met ijzergroep elementen, de gereedschapslevensduur laag is.

Draaigereedschap

Draaigereedschappen kunnen worden verdeeld in enkelzijdige draaigereedschappen en dubbelzijdige draaigereedschappen.

Technologische Kenmerken en Toepassingsbereik van Draaien

Vergeleken met het boor-uitboor-ream-proces, is de diameter van het gat niet beperkt door de grootte van het gereedschap, en het draaien heeft een sterke foutcorrectie capaciteit. Het draaien en positioneringsoppervlakken behouden hoge positionele nauwkeurigheid.

Vergeleken met de buitenzijde van het draaigat, door de slechte stevigheid en grote vervorming van het gereedschaphouder-systeem, zijn de warmteafvoering en spaanverwijdering omstandigheden niet goed, en de thermische vervorming van het werkstuk en het gereedschap is relatief groot. De bewerkingskwaliteit en productie-efficiëntie van het draaigat zijn niet zo hoog als die van de buitenzijde.

Op basis van de bovenstaande analyse kan worden gezien dat draaien een wijd verwerkingsbereik heeft, en gaten van diverse formaten en verschillende nauwkeurigheidsniveaus kan verwerken. Voor gaten en gatsystemen met grote diameters en hoge dimensionele en positionele nauwkeurigheidseisen, is draaien bijna de enigste verwerkingsmethode. De bewerkingsnauwkeurheid van draaien is IT9~IT7, en de oppervlakteruuwheid Ra is. Draaien kan worden uitgevoerd op werktuigmachines zoals draaibanken, draaibanken en freesmachines. Het heeft het voordeel van flexibiliteit en wordt breed in productie gebruikt. In massaproductie, om de draaiefficiëntie te verbeteren, worden vaak draaijigs gebruikt.