»Podrobna razlaga običajnih metod obdelave za CNC obdelovalne stroje – vrtanje«
I. Uvod
Na področju obdelave s CNC obdelovalnimi stroji je vrtalna obdelava izjemno pomembno tehnološko sredstvo. Z rezalnimi orodji lahko razširi notranji premer lukenj ali drugih krožnih kontur in ima široko uporabo, od polgrobe do fine obdelave. Proizvajalci CNC obdelovalnih strojev bodo tukaj podrobno predstavili načela, metode, značilnosti in uporabo vrtalne obdelave.
Na področju obdelave s CNC obdelovalnimi stroji je vrtalna obdelava izjemno pomembno tehnološko sredstvo. Z rezalnimi orodji lahko razširi notranji premer lukenj ali drugih krožnih kontur in ima široko uporabo, od polgrobe do fine obdelave. Proizvajalci CNC obdelovalnih strojev bodo tukaj podrobno predstavili načela, metode, značilnosti in uporabo vrtalne obdelave.
II. Definicija in načelo obdelave vrtanja
Vrtanje je postopek rezanja, pri katerem se z vrtečim se enoreznim vrtalnim rezalnikom razširi vnaprej izdelana luknja na obdelovancu na določeno velikost, da se doseže zahtevana natančnost in hrapavost površine. Uporabljeno rezalno orodje je običajno enorezni vrtalni rez ...
Vrtanje je postopek rezanja, pri katerem se z vrtečim se enoreznim vrtalnim rezalnikom razširi vnaprej izdelana luknja na obdelovancu na določeno velikost, da se doseže zahtevana natančnost in hrapavost površine. Uporabljeno rezalno orodje je običajno enorezni vrtalni rez ...
III. Klasifikacija vrtalne obdelave
- Grobo vrtanje
Grobo vrtanje je prvi postopek vrtalne obdelave. Glavni namen je odstraniti večino dodatka in postaviti temelje za nadaljnje polfino vrtanje in fino vrtanje. Pri grobem vrtanju so parametri rezanja relativno veliki, vendar so zahteve glede natančnosti obdelave nizke. Na splošno se uporabljajo rezalne glave iz hitroreznega jekla, hitrost rezanja pa je 20–50 metrov/minuto. - Polfino vrtanje
Po grobem vrtanju se izvede polfino vrtanje, da se dodatno izboljša natančnost izvrtine in kakovost površine. Pri tem so parametri rezanja zmerni, zahteve glede natančnosti obdelave pa višje kot pri grobem vrtanju. Pri uporabi rezalne glave iz hitroreznega jekla se lahko hitrost rezanja ustrezno poveča. - Končaj dolgočasno
Končno vrtanje je zadnji postopek obdelave z vrtanjem in zahteva visoko natančnost in hrapavost površine. Med končnim vrtanjem so parametri rezanja majhni, da se zagotovi kakovost obdelave. Pri uporabi rezalne glave iz karbidne trdine lahko hitrost rezanja doseže več kot 150 metrov/minuto. Za natančno vrtanje z zelo visokimi zahtevami glede natančnosti in hrapavosti površine se običajno uporablja koordinatni vrtalni stroj, rezalna orodja pa so izdelana iz ultra trdih materialov, kot so karbid, diamant in kubični borov nitrid. Izbere se zelo majhna hitrost podajanja (0,02–0,08 mm/vrt) in globina rezanja (0,05–0,1 mm), hitrost rezanja pa je višja kot pri običajnem vrtanju.
IV. Orodja za vrtanje
- Enorezni vrtalni rezkar
Enorezni vrtalni rezkar je najpogosteje uporabljeno orodje pri vrtalni obdelavi. Ima preprosto strukturo in veliko vsestranskost. Različni materiali in geometrijske oblike se lahko izberejo glede na različne zahteve obdelave. - Ekscentrični vrtalni rezkar
Ekscentrični vrtalni rezkar je primeren za obdelavo nekaterih lukenj s posebnimi oblikami, kot so ekscentrične luknje. Z nastavitvijo ekscentričnosti nadzoruje velikost obdelave. - Vrtljivo rezilo
Vrteče se rezilo lahko izboljša življenjsko dobo in učinkovitost obdelave orodja. Med postopkom obdelave se lahko samodejno vrti, da se rezilo enakomerno obrabi. - Poseben rezkar za vzvratno vrtanje
Rezalnik za povratno vrtanje se uporablja za obdelavo povratno vrtanih lukenj. Na CNC obdelovalnih strojih pogosto uporabljamo nestandardna orodja in CNC programe za povratno vrtanje.
V. Značilnosti procesa vrtanja
- Širok razpon obdelave
Z vrtanjem je mogoče obdelati luknje različnih oblik, vključno z valjastimi luknjami, navojnimi luknjami, utori v luknjah in čelnimi površinami. Hkrati je mogoče obdelati tudi posebne oblike lukenj, kot so notranje in zunanje sferične površine ter zožene luknje. - Visoka natančnost obdelave
Z razumno izbiro rezalnih orodij, parametrov rezanja in tehnologij obdelave je mogoče doseči visoko natančnost obdelave. Na splošno lahko natančnost vrtanja jeklenih materialov doseže IT9-7, hrapavost površine pa Ra2,5-0,16 mikrona. Pri preciznem vrtanju lahko natančnost obdelave doseže IT7-6, hrapavost površine pa Ra0,63-0,08 mikrona. - Močna prilagodljivost
Vrtanje se lahko izvaja na različnih vrstah obdelovalnih strojev, kot so vrtalni stroji, obdelovalni centri in kombinirani obdelovalni stroji. Hkrati je mogoče izbrati različna rezalna orodja in tehnologije obdelave glede na različne zahteve obdelave. - Velika previsna razdalja in enostavno ustvarjanje vibracij
Zaradi velike previsne razdalje vrtalne palice se lahko pojavijo vibracije. Zato je treba med procesom obdelave izbrati ustrezne parametre rezanja, da se zmanjša vpliv vibracij na kakovost obdelave.
VI. Področja uporabe vrtalne obdelave
- Strojna industrija
V strojni industriji se vrtalna obdelava pogosto uporablja pri obdelavi obdelovancev, kot so škatle, nosilci in podnožja strojev. Te obdelovance je običajno treba obdelati z visoko natančnimi valjastimi luknjami, navojnimi luknjami in utori znotraj lukenj. - Avtomobilska industrija
V avtomobilski industriji je treba ključne komponente, kot so bloki motorjev in ohišja menjalnikov, obdelati z visoko natančnostjo z vrtanjem. Kakovost obdelave teh komponent neposredno vpliva na zmogljivost in zanesljivost avtomobilov. - Letalska in vesoljska industrija
Letalska in vesoljska industrija ima izjemno visoke zahteve glede natančnosti obdelave in kakovosti komponent. Vrtanje se v vesoljski industriji uporablja predvsem za obdelavo ključnih komponent, kot so lopatice motorjev in turbinski diski. - Industrija proizvodnje plesni
V industriji izdelave kalupov je običajno treba votline in jedra kalupov obdelati z visoko natančnostjo z vrtanjem. Kakovost obdelave teh komponent neposredno vpliva na življenjsko dobo kalupov in kakovost izdelkov.
VII. Previdnostni ukrepi pri vrtanju
- Izbira orodja
Izberite ustrezne materiale orodij in geometrijske oblike glede na različne zahteve obdelave. Za visoko natančno obdelavo je treba izbrati orodja iz ultra trdih materialov. - Izbira parametrov rezanja
Parametre rezanja izberite razumno, da se izognete prekomerni rezalni sili in vibracijam. Med grobim vrtanjem lahko parametre rezanja ustrezno povečate za izboljšanje učinkovitosti obdelave; med finim vrtanjem pa je treba parametre rezanja zmanjšati za zagotovitev kakovosti obdelave. - Namestitev obdelovanca
Zagotovite, da je obdelovanec trdno nameščen, da se med obdelavo prepreči premikanje. Za visoko natančno obdelavo je treba uporabiti posebne vpenjalne elemente in naprave za pozicioniranje. - Natančnost obdelovalnih strojev
Za vrtalno obdelavo izberite stroj z visoko natančnostjo in dobro stabilnostjo. Redno vzdržujte in servisirajte stroj, da zagotovite njegovo natančnost in zmogljivost. - Spremljanje procesa obdelave
Med procesom obdelave natančno spremljajte stanje obdelave in pravočasno prilagajajte parametre rezanja ter obrabo orodja. Za visoko natančno obdelavo je treba uporabiti tehnologijo spletnega zaznavanja, ki omogoča spremljanje velikosti obdelave in kakovosti površine v realnem času.
VIII. Zaključek
Kot ena od pogostih metod obdelave za CNC obdelovalne stroje ima vrtalna obdelava značilnosti, kot so širok razpon obdelave, visoka natančnost in velika prilagodljivost. Ima široko uporabo v panogah, kot so proizvodnja strojev, avtomobilska industrija, letalska in vesoljska industrija ter izdelava kalupov. Pri izvajanju vrtalne obdelave je treba razumno izbrati rezalna orodja, parametre rezanja in tehnologije obdelave, biti pozoren na namestitev obdelovanca in natančnost obdelovalnega stroja ter okrepiti spremljanje procesa obdelave, da se zagotovi kakovost in učinkovitost obdelave. Z nenehnim razvojem CNC tehnologije se bosta natančnost in učinkovitost vrtalne obdelave še naprej izboljševali, kar bo še bolj prispevalo k razvoju predelovalne industrije.
Kot ena od pogostih metod obdelave za CNC obdelovalne stroje ima vrtalna obdelava značilnosti, kot so širok razpon obdelave, visoka natančnost in velika prilagodljivost. Ima široko uporabo v panogah, kot so proizvodnja strojev, avtomobilska industrija, letalska in vesoljska industrija ter izdelava kalupov. Pri izvajanju vrtalne obdelave je treba razumno izbrati rezalna orodja, parametre rezanja in tehnologije obdelave, biti pozoren na namestitev obdelovanca in natančnost obdelovalnega stroja ter okrepiti spremljanje procesa obdelave, da se zagotovi kakovost in učinkovitost obdelave. Z nenehnim razvojem CNC tehnologije se bosta natančnost in učinkovitost vrtalne obdelave še naprej izboljševali, kar bo še bolj prispevalo k razvoju predelovalne industrije.