Tento článek se zaměřuje na vrtání hlubokých otvorů do částí hřídele. V procesu vrtání má velký význam pro obrábění vnitřního otvoru vysokorychlostních rotujících částí dutého hřídele rozumné použití opěrného pouzdra bakelitu, zvýšení tuhosti vrtné trubky, zvýšení předního vedení na předním konci nástroj, zlepšit souosost vnitřního otvoru a vnějšího kruhu, kvalitu drsnosti povrchu a kvalitu obrábění.
Obrábění hlubokých děr bylo po dlouhou dobu obtížností obrábění. V naší společnosti je dutá vyvrtávací hřídel klíčovou součástí CNC vyvrtávacího stroje. Toleranční požadavky na souosost, přímost a kvalitu drsnosti povrchu vnitřního otvoru a vnějšího kruhu jsou relativně vysoké a rozměrová tolerance je také relativně přísná. Obrábění dutých vyvrtávacích hřídelů s hlubokými otvory po mnoho let omezovalo kompletní výrobu.
Vezměte si jako příklad vyvrtávací hřídel našeho podlahového CNC vyvrtávače (hfbc1636). Materiál vyvrtávacího hřídele je 38CrMoAlA s temperací 265-285hbw. Minimální poměr průměru díry k průměru této části je přibližně 92: 1. Je obtížné splnit požadavky na kreslení pomocí konvenční metody vrtání hlubokých děr. Z tohoto důvodu jsme provedli následující vylepšení procesu vrtání hlubokých děr, jak je znázorněno na obrázku 1.
Podle stávajícího vybavení naší společnosti si při vrtání zvolíme vrtací stroj s hlubokými otvory tk2125a a řezačka využívá tryskový sací bit pro zpracování hlubokých otvorů, který se zpracovává tlakovým vrtáním.
Během vrtání je postup následující: otáčení pilotního otvoru → vrtání průchozího otvoru φ 38 mm → otáčení vnějšího kruhu (eliminace odlišné osy mezi otvorem a vnějším kruhem) → odlehčení napětí → rovnání → vnější broušení → rozpínání a vyvrtávání do hloubky 3566 mm → rozšiřování a vrtání do hloubky φ 74 + 0 a hloubka do velikosti výkresu → následné postupy.
V minulosti byl při vrtání jeden konec obrobku upnut samostředícím sklíčidlem obráběcího stroje, druhý konec byl utažen přítlačnou deskou a uprostřed byla zajištěna středová podpěra.
Při vrtání se obrobek otáčí ve směru dopředu, vrtací trubka se otáčí ve zpětném směru a vede axiálně. Na začátku vrtání je veden částí vodicího otvoru. Vrták je podepřen podpěrným páskem o délce přibližně 25-40 mm a pravý konec obrobku je podepřen podpěrným pouzdrem pro podepření vrtné trubky. Řezná kapalina vstupuje do vnitřního otvoru obrobku z pravého konce a odřezky jsou odváděny do vnitřního otvoru vrtací trubky otvorem pro odvod třísek na předním konci vrtáku.
Protože se při vrtání používá vyvrtávací metoda, jsou vrták a vrtací trubka vystaveny axiálnímu tlaku, ale jsou podporovány pouze vrták a konec vrtné trubky a není podporován střed vrtné trubky, což má za následek nedostatek tuhosti vrtací trubky v procesu vrtání, který je snadno způsobitelný ohybem, průhybem a vibracemi, když narazíte na tvrdé body, což má za následek špatnou souosost, přímost a zaoblení zpracovaného vnitřního otvoru a vnějšího kruhu a drsný povrch Vnitřní otvor Stupeň je také špatný, snadno způsobí vznik odpadních produktů. Podrobnosti viz obrázek 2.
Za účelem zlepšení kvality obrábění vnitřního otvoru dutého vyvrtávacího hřídele jsme provedli následující vylepšení metody procesu vrtání:
(1) Při vrtání namontujte na vrtací trubku podpěrné pouzdro, každé asi 300 mm, aby vrtací trubku účinně podepřelo. Během vrtání hlubokých otvorů však musí být dostatek řezné kapaliny, aby se dostalo do vnitřního otvoru obrobku, ochladilo nástroj a odvedlo třísky skrz vnitřní otvor vrtané trubky (viz obr. 3). Proto navrhneme vnější kruh nosného pouzdra do tvaru obdélníkového splajnu, který je vyroben z bakelitu. Může nejen účinně podepřít vrtací trubku, zvýšit tuhost vrtací trubky, snížit opotřebení mezi vrtací trubkou a nosnou objímkou, ale také splnit požadavek, aby řezná kapalina mohla hladce vstoupit do vnitřního otvoru obrobku, ochladit řezačku a odneste čipy.
(2) Podle principu zahlubovacího vrtáku je vodicí část přidána před vystružovací bit, aby se zlepšila souosost vnějšího kruhu vnitřního otvoru.
(3) Aby se prodloužila životnost bakelitového nosného pouzdra, ponoříme nosný rukáv do řezné kapaliny předem, abychom snížili opotřebení bakelitového pouzdra. Dvouvřetenové obráběcí centrum Podrobnosti viz obrázek 3.
Po výše uvedených vylepšeních, když zpracováváme hluboký otvor dutého vyvrtávacího hřídele pomocí vyvrtávacího stroje s velkou podlahou, ať už jde o toleranci tvaru a polohy, nebo velikost a drsnost povrchu, mohou plně splňovat požadavky výkresu.