Quanto você sabe sobre máquinas de perfuração e furos?

Como a ferramenta mais comum na usinagem de furos, as brocas são amplamente utilizadas na fabricação mecânica, especialmente para a usinagem de furos em dispositivos de refrigeração, placas tubulares de equipamentos de geração de energia e geradores de vapor. A sua aplicação é particularmente extensa e importante.
1, As características da perfuração
Uma broca geralmente tem duas arestas de corte principais e, durante a usinagem, a broca executa o corte enquanto gira. O ângulo frontal da broca aumenta do eixo central até a borda externa e a velocidade de corte da broca aumenta à medida que se aproxima do círculo externo. A velocidade de corte em direção ao centro diminui e a velocidade de corte no centro de rotação da broca é zero. A borda lateral da broca está localizada próxima ao eixo central de rotação, com um ângulo de inclinação maior e sem espaço para cavacos. A velocidade de corte é baixa, resultando em resistência axial significativa. Se a aresta de corte da lâmina transversal for retificada para um tipo A ou C em DIN1414, e a aresta de corte próxima ao eixo central tiver um ângulo de inclinação positivo, isso pode reduzir a resistência de corte e melhorar significativamente o desempenho de corte.
De acordo com as diferentes formas, materiais, estruturas e funções das peças de trabalho, as brocas podem ser divididas em vários tipos, como brocas de aço de alta velocidade (brocas de massa frita, brocas de grupo, brocas planas), brocas de metal duro integrais, brocas de furo raso intercambiáveis , brocas profundas, brocas de agrupamento e brocas de cabeça intercambiável.
2, Quebra de cavacos e remoção de cavacos
O corte da broca é realizado em furos estreitos, e os cavacos devem ser descarregados pela ranhura de corte da broca. Portanto, o formato dos cavacos tem um impacto significativo no desempenho de corte da broca. Os formatos de cavacos comuns incluem lascas em flocos, lascas tubulares, lascas em agulha, lascas em espiral cônica, lascas em fita, lascas em forma de leque, lascas em pó, etc.

A chave para o processamento de perfuração - controle de cavacos
Quando o formato do chip não for adequado, ocorrerão os seguintes problemas:
① Lascas finas bloqueiam a ranhura da aresta de corte, afetando a precisão da perfuração, reduzindo a vida útil da broca e até mesmo causando a quebra da broca (como lascas em pó, lascas em forma de leque, etc.);
② Lascas longas emaranham a broca, dificultando a operação, fazendo com que a broca quebre ou dificultando a entrada de fluido de corte no furo (como cavacos em espiral, tiras, etc.).
Como resolver o problema do formato inadequado do chip:
① Métodos como aumento da taxa de avanço, avanço intermitente, retificação da borda lateral e instalação de quebra-cavacos podem ser usados ​​separadamente ou em combinação para melhorar a eficiência de quebra e remoção de cavacos e eliminar problemas causados ​​por cavacos.
② Brocas profissionais para quebrar cavacos podem ser usadas para fazer furos. Por exemplo, adicionar uma lâmina quebra-cavacos projetada à ranhura da broca quebrará os cavacos em detritos mais fáceis de remover. Os detritos são descarregados suavemente ao longo da vala, sem que ocorra qualquer bloqueio dentro da vala. Portanto, a nova broca quebra-cavacos alcançou efeitos de corte muito mais suaves do que as brocas tradicionais.
Ao mesmo tempo, as limalhas de ferro curtas e fragmentadas facilitam o fluxo do refrigerante para a ponta da broca, melhorando ainda mais o efeito de dissipação de calor e o desempenho de corte durante o processo de usinagem. E como a aresta de corte recém-adicionada penetra em toda a ranhura da broca, ela ainda pode manter sua forma e função após várias rodadas de retificação. Além das melhorias funcionais acima, vale ressaltar que este design aumenta a rigidez do corpo da broca e aumenta significativamente o número de furos perfurados antes de uma única retificação.
3, Precisão de perfuração
A precisão de um furo é composta principalmente de fatores como tamanho da abertura, precisão posicional, coaxialidade, circularidade, rugosidade da superfície e rebarbas do furo.
Fatores que afetam a precisão do furo usinado durante o processamento de furação:
① A precisão de fixação e as condições de corte da broca, como porta-ferramenta, velocidade de corte, taxa de avanço, fluido de corte, etc;
② Tamanho e formato da broca, como comprimento da broca, formato da lâmina, formato do núcleo da broca, etc;
③ O formato da peça de trabalho, como o formato lateral do furo, o formato do furo, a espessura e o status de fixação.
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1. Expansão de furos
A expansão dos furos é causada pela oscilação da broca durante o processamento. A oscilação do porta-ferramenta tem um impacto significativo na abertura e na precisão do posicionamento do furo. Portanto, quando o porta-ferramenta estiver muito desgastado, um novo porta-ferramenta deve ser substituído em tempo hábil. Ao fazer furos pequenos, é difícil medir e ajustar o balanço, por isso é melhor usar uma broca de cabo grosso de pequeno diâmetro com boa coaxialidade entre a lâmina e o cabo. Ao usar uma broca de reafiação para usinagem, a razão para a diminuição na precisão do furo geralmente é devido ao formato assimétrico por trás dela. Controlar a diferença de altura da aresta de corte pode efetivamente suprimir a expansão de corte do furo.
2. A redondeza do furo
Devido à vibração da broca, o formato do furo é facilmente poligonal e há linhas duplas como padrões na parede do furo. Os buracos poligonais comuns são principalmente triângulos ou pentágonos. A razão para a formação de furos triangulares é que a broca possui dois centros de rotação durante a perfuração, que vibram em uma frequência de 600 intervalos. A principal razão para a vibração é a resistência de corte desequilibrada. Quando a broca gira uma revolução, devido à má circularidade do furo processado, a resistência fica desequilibrada durante a segunda rodada de corte. A vibração anterior se repete, mas a fase de vibração apresenta certo desvio, resultando no aparecimento de padrões de linhas duplas na parede do furo. Quando a profundidade de perfuração atinge um determinado nível, o atrito entre a borda da broca e a parede do furo aumenta, a vibração atenua, a evolvente desaparece e a circularidade melhora. Este tipo de formato de furo parece em forma de funil quando visto de uma seção transversal longitudinal. Pela mesma razão, furos pentagonais e heptagonais também podem aparecer durante o corte. Para eliminar esse fenômeno, além de controlar fatores como vibração do mandril, diferença de altura da aresta de corte, assimetria do formato posterior e da lâmina, medidas como aumentar a rigidez da broca, aumentar a taxa de avanço por rotação, reduzir o ângulo traseiro e retificar a aresta lateral devem também ser levado.
3. Perfuração em superfícies inclinadas e curvas
Quando a superfície de corte ou perfuração da broca é inclinada, curva ou escalonada, a precisão do posicionamento é baixa. Devido ao corte radial unilateral da broca neste momento, a vida útil da ferramenta é reduzida.
Para melhorar a precisão do posicionamento, as seguintes medidas podem ser tomadas:
1. Faça primeiro o furo central;
2. Use uma fresa de topo para fresar o assento do furo;
3. Escolha brocas com boa penetração e rigidez;
4. Reduza a taxa de avanço.
4. Tratamento de rebarbas
Durante a furação, podem aparecer rebarbas na entrada e na saída do furo, principalmente no processamento de materiais e chapas finas com alta tenacidade. A razão é que quando a broca está prestes a perfurar, o material que está sendo processado sofre deformação plástica. Neste momento, a parte triangular que deveria ter sido cortada pela borda próxima à borda externa da broca é deformada e dobrada para fora sob a ação da força de corte axial, e se curva ainda mais sob a ação do chanfro da borda externa e da borda da borda superfície da broca, formando curvas ou rebarbas.

4, Condições de processamento para perfuração
O catálogo geral de produtos de broca inclui uma "Tabela de referência dos parâmetros básicos de corte" organizada de acordo com os materiais de processamento. Os usuários podem consultar os parâmetros de corte fornecidos para escolher as condições de corte para processamento de perfuração. Se a seleção das condições de corte é apropriada deve ser determinada através de corte experimental, com base em fatores como precisão de usinagem, eficiência de usinagem e vida útil da broca.
1. Vida útil da broca e eficiência de usinagem
Com a premissa de atender aos requisitos técnicos da peça sendo processada, o uso adequado da broca deve ser medido de forma abrangente com base na vida útil da broca e na eficiência de processamento. O índice de avaliação da vida útil das brocas pode escolher a distância de corte; O índice de avaliação da eficiência de usinagem pode ser selecionado como avanço. Para brocas de aço rápido, a vida útil da broca é muito afetada pela velocidade de rotação e menos afetada pela taxa de avanço por revolução. Portanto, aumentar a taxa de avanço por revolução pode melhorar a eficiência da usinagem e, ao mesmo tempo, garantir uma vida útil mais longa da broca. Porém, deve-se observar que se o avanço por rotação for muito grande, os cavacos ficarão mais espessos, causando dificuldade na quebra dos cavacos. Portanto, é necessário determinar a faixa de avanço por rotação que pode quebrar suavemente os cavacos através do corte experimental. Para brocas de liga dura, há um chanfro significativo na direção de inclinação negativa da aresta de corte e a faixa opcional de taxa de avanço por revolução é menor do que a das brocas de aço rápido. Se a taxa de avanço por revolução exceder esta faixa durante a usinagem, isso reduzirá a vida útil da broca. Devido à maior resistência ao calor das brocas de liga dura em comparação com as brocas de aço rápido, o impacto da velocidade de rotação na vida útil da broca é mínimo. Portanto, o aumento da velocidade de rotação pode ser usado para melhorar a eficiência de usinagem de brocas de liga dura, garantindo ao mesmo tempo a vida útil da broca.
2. Uso razoável de fluido de corte
O corte das brocas é realizado em furos estreitos, de modo que o tipo e o método de injeção do fluido de corte têm um impacto significativo na vida útil das brocas e na precisão da usinagem dos furos. Os fluidos de corte podem ser divididos em duas categorias: solúveis em água e não solúveis em água. Os fluidos de corte não solúveis em água têm boa lubrificação, umidade e resistência adesiva, bem como propriedades antiferrugem. O fluido de corte solúvel em água possui boas propriedades de resfriamento, sem fumaça e sem inflamabilidade. Devido a considerações de proteção ambiental, os fluidos de corte solúveis em água têm sido amplamente utilizados nos últimos anos. No entanto, se a taxa de diluição do fluido de corte solúvel em água for inadequada ou se o fluido de corte se deteriorar, isso reduzirá bastante a vida útil da ferramenta, portanto, deve-se prestar atenção durante o uso. Independentemente de ser um fluido de corte solúvel em água ou não, é necessário garantir que o fluido de corte atinja totalmente o ponto de corte durante o uso. Ao mesmo tempo, a vazão, a pressão, o número de bicos e o método de resfriamento (resfriamento interno ou externo) do fluido de corte devem ser rigorosamente controlados.
5, Reafiação de brocas
Discriminação de reafiação de broca
Os critérios de discriminação para retificação de brocas são:
1. Desgaste da aresta de corte, aresta horizontal e aresta com arestas;
2. A precisão dimensional e rugosidade da superfície do furo processado;
3. A cor e o formato dos chips;
4. Resistência ao corte (valores indiretos como corrente do fuso, ruído, vibração, etc.);
5. Quantidade de processamento, etc.
Na utilização real, os critérios de discriminação precisos e convenientes devem ser determinados a partir dos indicadores acima, com base em circunstâncias específicas. Ao usar o desgaste como critério de discriminação, o período de reafiação mais econômico e ideal deve ser identificado. Devido às principais peças de retificação serem a parte de trás da cabeça e a borda transversal, se a broca se desgastar muito, a lâmina se desgasta mais e a quantidade de retificação é grande, o número de vezes que ela pode ser retificada é reduzido (serviço total vida útil da ferramenta=vida útil da ferramenta após a retificação) × O número de vezes que ela pode ser retificada reduzirá, na verdade, a vida útil total da broca; Ao usar a precisão dimensional do furo processado como padrão de discriminação, medidores de coluna ou limite devem ser usados ​​para verificar a quantidade de corte e expansão, não retilinidade, etc. Uma vez excedido o valor de controle, ele deve ser reafiado imediatamente; Ao usar a resistência de corte como critério de discriminação, métodos como desligamento automático imediatamente após exceder o valor limite definido (como corrente do fuso) podem ser usados; Ao utilizar o gerenciamento de limites de quantidade de processamento, o conteúdo de discriminação acima deve ser considerado de forma abrangente e os padrões de discriminação devem ser estabelecidos.
O método de retificação de brocas
Ao retificar a broca, é melhor usar uma retificadora de broca especializada ou uma retificadora de ferramentas universal, o que é muito importante para garantir a vida útil e a precisão de usinagem da broca. Se o formato original da perfuração estiver em boas condições, ele poderá ser reclassificado de acordo com o formato original da perfuração; Se houver defeitos no formato original da broca, o formato subsequente pode ser melhorado adequadamente de acordo com a finalidade de uso e a borda lateral pode ser polida.
Ao moer, deve-se prestar atenção aos seguintes pontos:
1. Evite o superaquecimento e evite reduzir a dureza da broca;
2. Qualquer dano na broca, principalmente nas bordas da lâmina, deve ser totalmente removido;
3. O padrão de perfuração deve ser simétrico;
4. Durante o afiamento da lâmina, tome cuidado para não danificar a borda da lâmina e remova quaisquer rebarbas após o afiamento;
5. Para brocas de liga dura, o formato de retificação tem um impacto significativo no desempenho da broca. O formato da broca na fábrica é o melhor formato de broca obtido por meio de projeto científico e testes repetidos. Portanto, ao reafiar, o formato original da lâmina geralmente deve ser mantido.