”Yksityiskohtainen selitys CNC-työstökoneiden yleisistä työstömenetelmistä – avarruskoneistus”
I. Johdanto
CNC-työstökoneilla tapahtuvassa koneistuksessa avarruskoneistus on erittäin tärkeä teknologinen menetelmä. Sillä voidaan laajentaa reikien tai muiden pyöreiden muotojen sisähalkaisijaa leikkaustyökaluilla, ja sillä on laaja sovellusalue puolikarkeasta koneistuksesta viimeistelykoneistukseen. CNC-työstökonevalmistajat esittelevät tässä yksityiskohtaisesti avarruskoneistuksen periaatteet, menetelmät, ominaisuudet ja sovellukset.
CNC-työstökoneilla tapahtuvassa koneistuksessa avarruskoneistus on erittäin tärkeä teknologinen menetelmä. Sillä voidaan laajentaa reikien tai muiden pyöreiden muotojen sisähalkaisijaa leikkaustyökaluilla, ja sillä on laaja sovellusalue puolikarkeasta koneistuksesta viimeistelykoneistukseen. CNC-työstökonevalmistajat esittelevät tässä yksityiskohtaisesti avarruskoneistuksen periaatteet, menetelmät, ominaisuudet ja sovellukset.
II. Avarruskoneistuksen määritelmä ja periaate
Avarrus on leikkausprosessi, jossa pyörivää yksiteräistä avarrusleikkuria käytetään laajentamaan työkappaleeseen tehtyä esivalmistettua reikää tiettyyn kokoon vaaditun tarkkuuden ja pinnan karheuden saavuttamiseksi. Käytetty leikkaustyökalu on yleensä yksiteräinen avarrusleikkuri, joka tunnetaan myös nimellä avarruspalkki. Avarrus tehdään yleensä avarruskoneilla, työstökeskuksilla ja yhdistelmätyöstökoneilla. Sitä käytetään pääasiassa lieriömäisten reikien, kierrereikien, reikien sisäisten urien ja päätypintojen työstämiseen työkappaleissa, kuten laatikoissa, kiinnikkeissä ja konealustoissa. Erikoislisävarusteita käytettäessä voidaan työstää myös sisä- ja ulkopallopintoja, kartiomaisia reikiä ja muita erikoismuotoisia reikiä.
Avarrus on leikkausprosessi, jossa pyörivää yksiteräistä avarrusleikkuria käytetään laajentamaan työkappaleeseen tehtyä esivalmistettua reikää tiettyyn kokoon vaaditun tarkkuuden ja pinnan karheuden saavuttamiseksi. Käytetty leikkaustyökalu on yleensä yksiteräinen avarrusleikkuri, joka tunnetaan myös nimellä avarruspalkki. Avarrus tehdään yleensä avarruskoneilla, työstökeskuksilla ja yhdistelmätyöstökoneilla. Sitä käytetään pääasiassa lieriömäisten reikien, kierrereikien, reikien sisäisten urien ja päätypintojen työstämiseen työkappaleissa, kuten laatikoissa, kiinnikkeissä ja konealustoissa. Erikoislisävarusteita käytettäessä voidaan työstää myös sisä- ja ulkopallopintoja, kartiomaisia reikiä ja muita erikoismuotoisia reikiä.
III. Porauskoneistuksen luokittelu
- Karkea avarrus
Karkeaporaus on porauskoneistuksen ensimmäinen vaihe. Päätarkoituksena on poistaa suurin osa työvarasta ja luoda pohja myöhemmille puolivalmis- ja viimeistelyporauksille. Karkeaporauksessa leikkausparametrit ovat suhteellisen suuret, mutta työstötarkkuusvaatimukset ovat alhaiset. Yleensä käytetään suurnopeusteräksestä valmistettuja leikkuupäitä ja leikkausnopeus on 20–50 metriä minuutissa. - Väliviimeistelyporaus
Karkeaporauksen jälkeen suoritetaan väliporaus reiän tarkkuuden ja pinnanlaadun parantamiseksi entisestään. Leikkausparametrit ovat kohtuulliset ja käsittelyn tarkkuusvaatimukset ovat korkeammat kuin karkeaporauksessa. Käytettäessä nopeaa terästä olevaa leikkuupäätä voidaan leikkuunopeutta lisätä asianmukaisesti. - Viimeistele poraus
Viimeistelyporaus on porauskoneistuksen viimeinen vaihe, ja se vaatii suurta tarkkuutta ja pinnan karheutta. Viimeistelyporauksessa leikkausparametrit ovat pieniä työstölaadun varmistamiseksi. Kovametalliteräpäätä käytettäessä leikkausnopeus voi olla yli 150 metriä minuutissa. Tarkkuussa porauksessa, jossa vaaditaan erittäin korkeaa tarkkuutta ja pinnan karheutta, käytetään yleensä jigiporakonetta ja leikkuutyökaluja, jotka on valmistettu erittäin kovista materiaaleista, kuten kovametallista, timantista ja kuutiollisesta boorinitridistä. Syöttönopeuden (0,02–0,08 mm/kierros) ja leikkaussyvyyden (0,05–0,1 mm) valitseminen on erittäin pieni, ja leikkausnopeus on suurempi kuin tavallisessa porauksessa.
IV. Työkalut porauskoneistukseen
- Yksiteräinen avarrusleikkuri
Yksiteräinen avarrusjyrsin on yleisimmin käytetty työkalu avarruskoneistuksessa. Sillä on yksinkertainen rakenne ja vahva monipuolisuus. Erilaisia materiaaleja ja geometrisia muotoja voidaan valita erilaisten käsittelyvaatimusten mukaan. - Epäkeskinen avarrin
Epäkeskinen avarrin soveltuu tiettyjen erikoismuotoisten reikien, kuten epäkeskisten reikien, työstämiseen. Se säätää työstökokoa säätämällä epäkeskisyyttä. - Pyörivä terä
Pyörivä terä voi parantaa työkalun käyttöikää ja prosessointitehokkuutta. Se voi pyöriä automaattisesti prosessointiprosessin aikana, jotta leikkuuterä kuluu tasaisesti. - Erityinen taka-avarrusjyrsin
Takareikäjyrsintä käytetään takareikien työstämiseen. CNC-työstökoneissa käytämme usein epästandardityökaluja ja CNC-työstöohjelmia takareikäporaukseen.
V. Avarruskoneistuksen prosessiominaisuudet
- Laaja käsittelyalue
Avarruskoneistuksella voidaan työstää erimuotoisia reikiä, kuten sylinterimäisiä reikiä, kierrereikiä, reikien sisäisiä uria ja päätypintoja. Samalla voidaan työstää myös erikoismuotoisia reikiä, kuten sisä- ja ulkopallopintoja sekä kartiomaisia reikiä. - Korkea käsittelytarkkuus
Leikkaustyökalujen, leikkausparametrien ja prosessointitekniikoiden kohtuullisella valinnalla voidaan saavuttaa korkea prosessointitarkkuus. Yleisesti ottaen teräsmateriaalien poraustarkkuus voi olla IT9-7 ja pinnan karheus Ra2,5-0,16 mikronia. Tarkkuusporauksessa prosessointitarkkuus voi olla IT7-6 ja pinnan karheus Ra0,63-0,08 mikronia. - Vahva sopeutumiskyky
Avarruskoneistusta voidaan suorittaa erityyppisillä työstökoneilla, kuten avarruskoneilla, työstökeskuksilla ja yhdistelmätyöstökoneilla. Samalla voidaan valita erilaisia leikkaustyökaluja ja käsittelytekniikoita erilaisten käsittelyvaatimusten mukaan. - Suuri ulkonema ja helppo tärinänmuodostus
Sorvauspalkin suuren ulkoneman vuoksi värähtelyjä esiintyy helposti. Siksi työstöprosessin aikana on valittava sopivat leikkausparametrit värähtelyn vaikutuksen vähentämiseksi työstölaatuun.
VI. Porauskoneistuksen sovellusalueet
- Koneteollisuus
Koneenrakennusteollisuudessa avarruskoneistusta käytetään laajalti työkappaleiden, kuten laatikoiden, kiinnikkeiden ja konealustojen, työstössä. Nämä työkappaleet on yleensä työstettävä erittäin tarkkoilla lieriömäisillä rei'illä, kierteitetyillä rei'illä ja reikien sisällä olevilla urilla. - Autoteollisuus
Autoteollisuudessa avainkomponentit, kuten moottorilohkot ja vaihteistokotelot, on työstettävä tarkasti poraamalla. Näiden komponenttien työstölaatu vaikuttaa suoraan autojen suorituskykyyn ja luotettavuuteen. - Ilmailuteollisuus
Ilmailuteollisuudella on erittäin korkeat vaatimukset komponenttien työstötarkkuudelle ja laadulle. Avarruskoneistusta käytetään pääasiassa avainkomponenttien, kuten moottorin lapojen ja turbiinilevyjen, työstämiseen ilmailualalla. - Muottien valmistusteollisuus
Muottivalmistusteollisuudessa muottien ontelot ja ytimet on yleensä työstettävä tarkasti poraamalla. Näiden komponenttien työstölaatu vaikuttaa suoraan muottien käyttöikään ja tuotteiden laatuun.
VII. Varotoimet porausta varten
- Työkalun valinta
Valitse sopivat työkalumateriaalit ja geometriset muodot erilaisten käsittelyvaatimusten mukaan. Tarkkuutta varten tulisi valita erittäin kovista materiaaleista valmistetut työkalut. - Leikkausparametrien valinta
Valitse leikkausparametrit kohtuullisesti liiallisen leikkausvoiman ja tärinän välttämiseksi. Karkeaporauksessa leikkausparametreja voidaan suurentaa asianmukaisesti prosessointitehokkuuden parantamiseksi, ja viimeistelyporauksessa leikkausparametreja tulee pienentää prosessointilaadun varmistamiseksi. - Työkappaleen asennus
Varmista, että työkappale on tukevasti asennettu, jotta vältetään sen siirtyminen käsittelyn aikana. Tarkkuutta vaativassa käsittelyssä on käytettävä erityisiä kiinnittimiä ja paikannuslaitteita. - Konetyökalujen tarkkuus
Valitse avarruskoneistukseen työstökone, jolla on korkea tarkkuus ja vakaus. Huolla ja ylläpidä työstökonetta säännöllisesti sen tarkkuuden ja suorituskyvyn varmistamiseksi. - Käsittelyprosessin seuranta
Prosessointiprosessin aikana on tarkkailtava prosessointitilaa ja säädettävä leikkausparametreja ja työkalun kulumista ajoissa. Tarkkuutta varten on käytettävä online-tunnistustekniikkaa prosessointikoon ja pinnanlaadun seuraamiseen reaaliajassa.
VIII. Johtopäätös
Yhtenä CNC-työstökoneiden yleisimmistä työstömenetelmistä porauskoneistuksella on ominaisuuksia, kuten laaja käsittelyalue, korkea tarkkuus ja vahva sopeutumiskyky. Sillä on laaja käyttöalue esimerkiksi koneenrakennuksessa, autoteollisuudessa, ilmailu- ja muottien valmistuksessa. Porauskoneistusta suoritettaessa on tarpeen valita kohtuullisesti leikkaustyökalut, leikkausparametrit ja käsittelytekniikat, kiinnittää huomiota työkappaleen asennukseen ja työstökoneen tarkkuuteen sekä vahvistaa käsittelyprosessin valvontaa käsittelyn laadun ja tehokkuuden varmistamiseksi. CNC-teknologian jatkuvan kehityksen myötä porauskoneistuksen tarkkuus ja tehokkuus paranevat edelleen, mikä edistää merkittävästi valmistusteollisuuden kehitystä.
Yhtenä CNC-työstökoneiden yleisimmistä työstömenetelmistä porauskoneistuksella on ominaisuuksia, kuten laaja käsittelyalue, korkea tarkkuus ja vahva sopeutumiskyky. Sillä on laaja käyttöalue esimerkiksi koneenrakennuksessa, autoteollisuudessa, ilmailu- ja muottien valmistuksessa. Porauskoneistusta suoritettaessa on tarpeen valita kohtuullisesti leikkaustyökalut, leikkausparametrit ja käsittelytekniikat, kiinnittää huomiota työkappaleen asennukseen ja työstökoneen tarkkuuteen sekä vahvistaa käsittelyprosessin valvontaa käsittelyn laadun ja tehokkuuden varmistamiseksi. CNC-teknologian jatkuvan kehityksen myötä porauskoneistuksen tarkkuus ja tehokkuus paranevat edelleen, mikä edistää merkittävästi valmistusteollisuuden kehitystä.