Bežné metódy obrábania na CNC obrábacích strojoch – vyvrtávacie obrábanie. Viete, ako ho obsluhovať?

„Podrobné vysvetlenie bežných metód obrábania pre CNC obrábacie stroje – vyvrtávacie obrábanie“

I. Úvod
V oblasti obrábania na CNC obrábacích strojoch je vyvrtávacie obrábanie mimoriadne dôležitým technologickým prostriedkom. Dokáže zväčšiť vnútorný priemer otvorov alebo iných kruhových obrysov pomocou rezných nástrojov a má široké uplatnenie od polohrubého obrábania až po dokončovacie obrábanie. Výrobcovia CNC obrábacích strojov týmto podrobne predstavia princípy, metódy, vlastnosti a aplikácie vyvrtávacieho obrábania.

 

II. Definícia a princíp vyvrtávania
Vŕtanie je proces rezania, pri ktorom sa rotačná jednostranná vyvrtávacia fréza používa na rozšírenie vopred vyrobeného otvoru v obrobku na určitú veľkosť, aby sa dosiahla požadovaná presnosť a drsnosť povrchu. Použitým rezným nástrojom je zvyčajne jednostranná vyvrtávacia fréza, známa aj ako vyvrtávacia tyč. Vŕtanie sa zvyčajne vykonáva na vyvrtávačkách, obrábacích centrách a kombinovaných obrábacích strojoch. Používa sa hlavne na obrábanie valcových otvorov, závitových otvorov, drážok vo vnútri otvorov a čelných plôch na obrobkoch, ako sú krabice, konzoly a základne strojov. Pri použití špeciálneho príslušenstva je možné obrábať aj vnútorné a vonkajšie guľové plochy, kužeľové otvory a iné otvory špeciálnych tvarov.

 

III. Klasifikácia vyvrtávania

 

  1. Hrubé vyvrtávanie
    Hrubovacie vŕtanie je prvý proces vyvrtávacieho obrábania. Hlavným účelom je odstrániť väčšinu prídavku a položiť základ pre následné polodokončovacie a dokončovacie vŕtanie. Pri hrubovacom vŕtaní sú rezné parametre relatívne veľké, ale požiadavky na presnosť obrábania sú nízke. Vo všeobecnosti sa používajú frézovacie hlavy z rýchloreznej ocele a rýchlosť rezania je 20 – 50 metrov za minútu.
  2. Polodokončovacie vyvrtávanie
    Po hrubom vŕtaní sa vykonáva polodokončovacie vŕtanie, aby sa ďalej zlepšila presnosť otvoru a kvalita povrchu. V tomto prípade sú parametre rezania mierne a požiadavky na presnosť spracovania sú vyššie ako pri hrubom vŕtaní. Pri použití frézovacej hlavy z rýchloreznej ocele je možné primerane zvýšiť rýchlosť rezania.
  3. Dokončite nudné
    Jemné vyvrtávanie je posledný proces vyvrtávacieho obrábania a vyžaduje si vysokú presnosť a drsnosť povrchu. Počas jemného vyvrtávania sú parametre rezania malé, aby sa zabezpečila kvalita spracovania. Pri použití karbidovej frézovacej hlavy môže rýchlosť rezania dosiahnuť viac ako 150 metrov za minútu. Na presné vyvrtávanie s veľmi vysokými požiadavkami na presnosť a drsnosť povrchu sa zvyčajne používa súradnicová vyvrtávačka a rezné nástroje vyrobené z ultratvrdých materiálov, ako sú karbidy, diamanty a kubické nitridy bóru. Volí sa veľmi malá rýchlosť posuvu (0,02 – 0,08 mm/ot.) a hĺbka rezu (0,05 – 0,1 mm) a rýchlosť rezania je vyššia ako pri bežnom vyvrtávaní.

 

IV. Nástroje na vyvrtávacie obrábanie

 

  1. Jednobritá vyvrtávacia fréza
    Jednobritá vyvrtávacia fréza je najčastejšie používaným nástrojom pri vyvrtávaní. Má jednoduchú konštrukciu a vysokú všestrannosť. Rôzne materiály a geometrické tvary je možné vybrať podľa rôznych požiadaviek na spracovanie.
  2. Excentrická vyvrtávacia fréza
    Excentrická vyvrtávacia fréza je vhodná na obrábanie otvorov so špeciálnymi tvarmi, ako sú napríklad excentrické otvory. Ovláda veľkosť obrábania nastavením excentricity.
  3. Rotujúca čepeľ
    Rotujúca čepeľ môže zlepšiť životnosť a efektivitu spracovania nástroja. Počas procesu spracovania sa môže automaticky otáčať, aby sa zabezpečilo rovnomerné opotrebovanie reznej hrany.
  4. Špeciálna fréza na spätné vyvrtávanie
    Na spätné vŕtanie sa používa fréza na spätné vŕtanie. Na CNC obrábacích strojoch často používame neštandardné nástroje a na spätné vŕtanie používame CNC obrábacie programy.

 

V. Procesné charakteristiky vyvrtávacieho obrábania

 

  1. Široký rozsah spracovania
    Vyvŕtavanie umožňuje obrábať otvory rôznych tvarov vrátane valcových otvorov, závitových otvorov, drážok vo vnútri otvorov a čelných plôch. Zároveň je možné obrábať aj otvory špeciálnych tvarov, ako sú vnútorné a vonkajšie guľové plochy a kužeľové otvory.
  2. Vysoká presnosť spracovania
    Rozumným výberom rezných nástrojov, parametrov rezania a technológií spracovania je možné dosiahnuť vysokú presnosť spracovania. Vo všeobecnosti môže presnosť vŕtania oceľových materiálov dosiahnuť IT9-7 a drsnosť povrchu Ra2,5-0,16 mikrónu. Pri presnom vŕtaní môže presnosť spracovania dosiahnuť IT7-6 a drsnosť povrchu Ra0,63-0,08 mikrónu.
  3. Silná prispôsobivosť
    Vyvrtávacie obrábanie sa môže vykonávať na rôznych typoch obrábacích strojov, ako sú vyvrtávačky, obrábacie centrá a kombinované obrábacie stroje. Zároveň je možné vybrať rôzne rezné nástroje a technológie obrábania podľa rôznych požiadaviek na obrábanie.
  4. Veľký previs a ľahké generovanie vibrácií
    Vzhľadom na veľký previs vyvrtávacej tyče ľahko dochádza k vibráciám. Preto je potrebné počas procesu obrábania zvoliť vhodné rezné parametre, aby sa znížil vplyv vibrácií na kvalitu obrábania.

 

VI. Oblasti použitia vyvrtávacieho obrábania

 

  1. Strojársky priemysel
    V strojárskom priemysle sa vyvrtávacie obrábanie široko používa pri spracovaní obrobkov, ako sú krabice, konzoly a základne strojov. Tieto obrobky je zvyčajne potrebné opracovať s vysoko presnými valcovými otvormi, závitovými otvormi a drážkami vo vnútri otvorov.
  2. Automobilový priemysel
    V automobilovom priemysle je potrebné kľúčové komponenty, ako sú bloky motorov a prevodové skrine, opracovávať s vysokou presnosťou vŕtaním. Kvalita spracovania týchto komponentov priamo ovplyvňuje výkon a spoľahlivosť automobilov.
  3. Letecký priemysel
    Letecký priemysel má extrémne vysoké požiadavky na presnosť spracovania a kvalitu súčiastok. Vyvrtávacie obrábanie sa používa hlavne na spracovanie kľúčových komponentov, ako sú lopatky motorov a kotúče turbín v leteckom priemysle.
  4. Priemysel výroby foriem
    V priemysle výroby foriem je zvyčajne potrebné dutiny a jadrá foriem opracovať s vysokou presnosťou vŕtaním. Kvalita spracovania týchto komponentov priamo ovplyvňuje životnosť foriem a kvalitu výrobkov.

 

VII. Bezpečnostné opatrenia pre vyvrtávacie obrábanie

 

  1. Výber nástroja
    Vyberte vhodné materiály nástrojov a geometrické tvary podľa rôznych požiadaviek na spracovanie. Pre vysoko presné spracovanie by sa mali zvoliť nástroje vyrobené z ultratvrdých materiálov.
  2. Výber parametrov rezania
    Parametre rezania volte primerane, aby ste predišli nadmernej reznej sile a vibráciám. Počas hrubovacieho vŕtania je možné parametre rezania primerane zvýšiť, aby sa zlepšila účinnosť spracovania; počas dokončovacieho vŕtania by sa mali parametre rezania znížiť, aby sa zabezpečila kvalita spracovania.
  3. Inštalácia obrobku
    Uistite sa, že obrobok je pevne upevnený, aby sa predišlo jeho posunutiu počas obrábania. Pre vysoko presné obrábanie by sa mali používať špeciálne upínacie prípravky a polohovacie zariadenia.
  4. Presnosť obrábacích strojov
    Na vyvrtávacie obrábanie vyberte obrábací stroj s vysokou presnosťou a dobrou stabilitou. Pravidelne vykonávajte údržbu a údržbu obrábacieho stroja, aby ste zabezpečili jeho presnosť a výkon.
  5. Monitorovanie procesu spracovania
    Počas procesu spracovania pozorne sledujte stav spracovania a včas upravujte parametre rezania a opotrebovanie nástroja. Pre vysoko presné spracovanie by sa mala používať online detekčná technológia na monitorovanie veľkosti obrábaného materiálu a kvality povrchu v reálnom čase.

 

VIII. Záver
Ako jedna z bežných metód obrábania na CNC obrábacích strojoch sa vyznačuje vyvrtávaním a širokým rozsahom obrábania, vysokou presnosťou a vysokou prispôsobivosťou. Má široké uplatnenie v odvetviach, ako je výroba strojov, automobilový priemysel, letecký priemysel a výroba foriem. Pri vykonávaní vyvrtávania je potrebné rozumne vyberať rezné nástroje, parametre rezania a technológie obrábania, venovať pozornosť inštalácii obrobku a presnosti obrábacieho stroja a posilniť monitorovanie procesu obrábania, aby sa zabezpečila kvalita a efektívnosť obrábania. S neustálym vývojom CNC technológie sa bude presnosť a efektívnosť vyvrtávania naďalej zlepšovať, čo bude mať väčší vplyv na rozvoj výrobného priemyslu.