外面加工に比べて穴加工条件がはるかに悪く、外円加工よりも穴加工が困難です。 それの訳は:
1)穴加工に使用する工具のサイズは、加工する穴のサイズによって制限され、剛性が低く、曲げ変形や振動が発生しやすい。
2)固定サイズの工具で穴を加工する場合、穴のサイズは対応する工具のサイズに直接依存することが多く、製造誤差と工具の摩耗が穴の加工精度に直接影響します。
3)穴加工の場合、切削領域がワーク内部にあり、切りくず除去や放熱状態が悪く、加工精度や表面品質の管理が容易ではありません。
穴あけとブローチ
1.掘削
穴あけは、固体材料に穴を加工する最初のプロセスであり、穴の直径は通常80mm未満です。 穴を開ける方法は2つあります。1つはドリルの回転です。 もう1つはワークの回転です。 上記の2つの穴あけ方法によって引き起こされるエラーは同じではありません。 ドリルビットを回転させた穴あけ方法では、刃先の非対称性やビット剛性不足によりドリルビットがたわむと、加工穴の中心線がずれたり、真っ直ぐではなく、穴径が 基本的に同じです。 ワークピースが回転する穴あけ方法では、逆のことが当てはまります。 ドリルビットのずれにより、穴の直径が変化し、穴の中心線はまっすぐになります。
一般的に使用されるドリルツールには、ツイストドリル、センタードリル、深穴ドリルなどがあります。 最も一般的に使用されているのは、直径Φ0.1〜80mmのツイストドリルです。
構造上の制限により、ドリルビットの曲げ剛性とねじり剛性が低く、センタリングが良くなく、穴あけ精度が低く、一般的にIT13〜IT11のみです。 表面粗さも比較的大きく、Raは一般に50〜12.5μmです。 しかし、穴あけの金属除去率が高く、切削効率が高い。 穴あけは主に、ボルト穴、ねじ込み底穴、油穴など、品質要件の低い穴を処理するために使用されます。 高い加工精度と表面品質が要求される穴の場合、その後の処理でリーマ加工、リーマ加工、ボーリング、または研削によって達成する必要があります。
2.ブローチ
ブローチ加工とは、リーマドリルを使用して、ドリル、鋳造、または鍛造された穴をさらに処理して、開口部を拡大し、穴の処理品質を向上させることです。 ブローチ加工は、穴を仕上げる前の前処理として、または要求の少ない穴の最終加工として使用できます。 リーマーはツイストドリルに似ていますが、歯が多く、ノミがありません。
穴あけと比較して、ブローチ加工には次の特徴があります。
(1)ブローチドリルは歯数が多く(3〜8歯)、案内が良く、切削が比較的安定しています。
(2)ブローチドリルはチゼルエッジがなく、切削条件が良好です。
(3)加工代が小さく、切りくずポケットを浅くし、ドリルコアを厚くすることができ、カッター本体の強度と剛性が向上します。 リーマ精度は一般的にIT11〜IT10、表面粗さRaは12.5〜6.3μmです。 穴リーマは、直径がより小さい穴を加工するためによく使用されます。 より大きな直径(D≥30mm)の穴を開ける場合、小さなドリルビット(穴の直径の直径の0.5〜0.7倍)を使用して穴を事前に開けることがよくあります。 次に、対応するサイズのリーマドリルを使用して穴をリーマ加工します。これにより、穴の処理品質と生産効率を向上させることができます。
リーマは、円筒形の穴だけでなく、さまざまな皿穴や皿穴を処理するためのさまざまな特殊形状のリーマドリル(皿穴ドリルとも呼ばれます)も処理できます。 皿穴のフロントエンドには、多くの場合、機械加工された穴によってガイドされるガイドポストがあります。
リーマ
リーマは穴の仕上げ方法の1つであり、生産で広く使用されています。 小さな穴の場合、リーマ加工は、内部研削やファインボーリングと比較して、より経済的で実用的な処理方法です。
1.リーマー
リーマーは一般的にハンドリーマーとマシンリーマーの2種類に分けられます。 ハンドリーマーのハンドルはストレートハンドルで、作業部が長く、ガイド効果が優れています。 ハンドリーマーには、一体型と調整可能な外径の2つの構造があります。 機械リーマは、シャンクタイプとスリーブタイプの2種類の構造になっています。 リーマは円形の穴を処理できるだけでなく、テーパー穴もテーパーリーマで処理できます。
2.リーマ加工とその応用
リーマの許容量は、リーマの品質に大きな影響を与えます。 許容値が大きすぎる、リーマの負荷が大きい、刃先がすぐに鈍くなる、滑らかな加工面を得るのが容易ではない、寸法公差を保証するのが容易ではない場合。 許容値が小さすぎます。前のプロセスで残ったナイフの跡を取り除くことができず、当然、穴の処理の品質を向上させる効果はありません。 一般的に、ラフヒンジのマージンは0.35〜0.15mm、ファインヒンジのマージンは01.5〜0.05mmです。
エッジの蓄積を避けるために、リーマは通常、より低い切削速度で処理されます(高速度鋼リーマで鋼と鋳鉄を処理する場合はv <8m / min)。 送りの値は、加工するアパーチャに関連しています。 絞りが大きいほど、送りの値が大きくなります。 高速度鋼リーマを使用して鋼や鋳鉄を加工する場合、送りは0.3〜1mm / rであることがよくあります。
リーマ加工の際は、エッジの発生を防ぎ、チップを適時に除去するために、冷却、潤滑、洗浄に適切な切削液を使用する必要があります。 穴あけやボーリングに比べて、リーマは生産性が高く、穴の精度を確保しやすいです。 ただし、リーマ加工では穴軸の位置誤差を補正することはできません。穴の位置精度は前のプロセスで保証する必要があります。 リーマ加工は、段穴や止まり穴の加工には適していません。
リーマ穴の寸法精度は一般にIT9〜IT7であり、表面粗さRaは一般に3.2〜0.8μmです。 高精度要件のある中型の穴(IT7精密穴など)の場合、穴あけ-拡張-リーマ加工プロセスは、生産で一般的に使用される典型的な処理計画です。
つまらない仕事
ボーリングは、切削工具を使用してプレハブの穴を拡大する加工方法です。 ボーリング作業は、ボーリングマシンまたは旋盤で行うことができます。
1.退屈な方法
ボーリングには3つの異なる処理方法があります。
(1)ワークが回転し、工具が送り動作します。 旋盤でのほとんどの退屈は、この退屈な方法に属します。 プロセス特性は次のとおりです。加工後の穴の軸線はワークピースの回転軸と一致し、穴の真円度は主に工作機械のスピンドルの回転精度に依存し、穴の軸方向の幾何学的誤差は主に依存します ワークの回転軸に対する工具送り方向の位置精度。 このボーリング方法は、外側の円形表面との同軸性が要求される穴の処理に適しています。
(2)工具が回転し、ワークが送り動作します。 ボーリングマシンのスピンドルがボーリング工具を回転させ、ワークテーブルがワークを送り運動で駆動します。
(3)工具が回転し、送り動作を行います。 この退屈な方法は退屈に使用されます。 ボーリングバーのオーバーハング長が変更され、ボーリングバーの変形も変更されます。 主軸台近くの穴が大きく、主軸台から遠く離れています。 穴径が小さく、円錐穴を形成しています。 また、ボーリングバーの張り出しが大きくなり、自重による主軸の曲げ変形も大きくなり、それに応じて加工穴の軸が曲がります。 このボーリング方法は、短い穴の処理にのみ適しています。
2.ダイヤモンドボーリング
一般的なボーリングと比較して、ダイヤモンドボーリングは、少量のバックツーリング、小さな送り速度、および高い切削速度が特徴です。 高い加工精度(IT7〜IT6)と非常に滑らかな表面(Raは0.4〜0.05μm)が得られます。 ダイヤモンドボーリングは、もともとダイヤモンドボーリングツールで処理されていましたが、現在では一般的に超硬合金、CBN、合成ダイヤモンドツールで処理されています。 主に非鉄金属の加工に使用されますが、鋳鉄や鋼の部品の加工にも使用されます。
ダイヤモンドボーリングで一般的に使用される切削パラメータは次のとおりです。バックカットの量は、プレボーリングで0.2〜0.6mm、ファイナルボーリングで0.1mmです。 送り速度は0.01〜0.14mm / rです。 鋳鉄加工時の切削速度は100〜250m / minです。 鋼の場合は150〜300m / min、非鉄金属の場合は300〜2000m / minです。
ダイヤモンドボーリングが高い加工精度と表面品質を実現できるようにするために、使用する工作機械(ダイヤモンドボーリングマシン)は、高い幾何学的精度と剛性を備えている必要があります。 工作機械の主軸は、一般的に使用されている精密アンギュラ玉軸受または静圧すべり軸受、および高速回転部品をサポートします。 正確にバランスを取る必要があります。 さらに、テーブルがスムーズな低速送り動作を実行できるように、送り機構の動きは非常に安定している必要があります。
ダイヤモンドボーリングは、優れた加工品質と高い生産効率を備えています。 エンジンシリンダー穴、ピストンピン穴、工作機械スピンドルボックスのスピンドル穴など、量産時の精密穴の最終加工に広く使用されています。 ただし、ダイヤモンドボーリングを使用して鉄金属製品を処理する場合、超硬合金とCBNで作られたボーリングツールしか使用できず、ダイヤモンドで作られたボーリングツールは使用できないことに注意してください。 ダイヤモンドの炭素原子は鉄族元素との親和性が高いからです。 工具寿命が短い。
3.退屈なツール
ボーリング工具は、片刃ボーリング工具と両刃ボーリング工具に分けることができます。
4.ボーリングのプロセス特性と適用範囲
穴あけ・拡大・リーマ加工と比較して、アパーチャサイズは工具サイズに制限されず、ボーリングは強力なエラー修正能力を備えています。 元の穴軸のずれは複数回のパスで補正でき、ボーリング面と位置決め面の位置精度を高く保つことができます。
車外円に比べ、剛性が低く、工具ホルダーシステムの変形が大きいため、放熱・切りくず除去条件が悪く、ワークや工具の熱変形が比較的大きく、加工が行われている。 ボーリングの品質と生産効率は、車の外側の円ほど高くはありません。
上記の分析に基づいて、ボーリングは処理範囲が広く、さまざまなサイズとさまざまな精度レベルの穴を処理できることがわかります。 より大きな直径、高いサイズ、および位置精度の要件を備えた穴および穴システムの場合、ボーリングがほとんど唯一の処理方法です。 ボーリングの加工精度はIT9〜IT7です。 ボーリングは、ボーリングマシン、旋盤、フライス盤などの工作機械で実行できます。 機動性と柔軟性という利点があり、生産で広く使用されています。 大量生産では、ボーリング効率を向上させるために、ボーリングダイがよく使用されます。
ホーニングホール
1.ホーニングの原理とホーニングヘッド
ホーニングは、ホーニングヘッドと砥石を使用して穴を滑らかにする方法です。 ホーニング中はワークを固定し、工作機械の主軸でホーニングヘッドを駆動して回転させ、往復直線運動を行います。 ホーニング工程では、研削棒が一定の圧力でワークの表面に作用し、ワークの表面から非常に薄い材料の層を切り取ります。切断トラックはクロスネットです。 砥粒の軌道を再現できないようにするためには、ホーニングヘッドの回転運動の1分あたりの回転数とホーニングヘッドの1分あたりの往復ストローク数を相互にプライミングする必要があります。
ホーニング軌道の交差角度は、ホーニングヘッドの往復速度と円周速度の画像に関連しています。 角度の大きさは、ホーニングプロセスの品質と効率に影響します。 壊れた砥粒や切りくずの排出を促進し、切削温度を下げ、加工品質を向上させるために、ホーニング時に十分な切削液を使用する必要があります。
処理する穴の壁を均一に処理するには、サンドバーのストロークが穴の両端でオーバートラベル量を超えている必要があります。 均一なホーニング許容値を確保し、工作機械のスピンドル回転誤差が加工精度に与える影響を低減するために、ホーニングヘッドと工作機械のスピンドルは主にフローティング接続で接続されています。
ホーニングヘッド研削棒の半径方向の膨張と収縮の調整には、手動、空気圧、油圧などのさまざまな構造があります。
2.ホーニングのプロセス特性と適用範囲
1)ホーニングは高い寸法精度と形状精度が得られ、加工精度はIT7〜IT6です。 穴の真円度と円筒度の誤差は範囲内で制御できますが、ホーニングでは処理された穴の位置精度を向上させることはできません。
2)ホーニングにより高い表面品質が得られ、表面粗さRaは0.2〜0.25μm、表面金属の変成欠陥層の深さは2.5〜25μmと非常に浅い。
3)研削速度に比べて、ホーニングヘッドの円周速度は高くありませんが(vc = 16〜60m / min)、サンドバーとワークの接触面積が大きいため、 往復速度が比較的速い(va = 8〜20m / min)ので、ホーニングの方が生産性が高くなります。
ホーニングは、エンジンのシリンダーボアの精密穴の加工や、大規模な大量生産におけるさまざまな油圧装置で広く使用されています。 直径範囲は一般的にそれ以上であり、アスペクト比が10を超える深い穴を処理できます。 ただし、ホーニングは、可塑性の高い非鉄金属ワークピースの穴の処理には適していません。また、キー溝やスプライン穴などで穴を加工することもできません。
レーコン
1.ブローチおよびブローチツール
ブローチ加工は、特殊なブローチを備えたブローチ盤で行う生産性の高い仕上げ方法です。 ブローチ盤は横型ブローチ盤と縦型ブローチ盤に分けられ、横型ブローチ盤が最も一般的です。
ブローチ加工の場合、ブローチは低速の線形運動(メインモーション)のみを行います。 同時に動作するブローチの歯数は、通常3つ以上である必要があります。そうしないと、ブローチがスムーズに動作せず、ワークピースの表面にリング波が発生しやすくなります。 過度のブローチ力によるブローチの破損を防ぐために、ブローチが作動しているとき、同時に作動する歯の数は一般に6〜8を超えてはなりません。
ブローチには3つの異なるブローチ方法があり、次のように説明されています。
1)層状ブローチこのブローチ加工の特徴は、ブローチがワークの加工代を層ごとに切断することです。 切りくずの破壊を容易にするために、カッターの歯は織り交ぜられた切りくず分割溝で研磨されます。 レイヤードブローチ法で設計されたブローチは、通常のブローチと呼ばれます。
2)ブローチをブロックします。 このブローチ加工法の特徴は、機械加工面の金属の各層が、基本的に同じサイズであるが織り交ぜられた歯(通常、各グループは2〜3本の歯で構成されている)の歯のセットで構成されていることです。 各歯は金属の層の一部だけをカットします。 ブロックブローチ工法に従って設計されたブローチは、ホイールカットブローチと呼ばれます。
3)包括的なブローチこの方法は、層状ブローチとブロックブローチの利点を集中させます。 粗い歯の部分はブロックブローチを採用し、細かい歯の部分は層状のブローチを採用しています。 これにより、ブローチの長さを短くし、生産性を高め、より良い表面品質を得ることができます。 包括的ブローチ加工法に従って設計されたブローチは、包括的ブローチと呼ばれます。
2.ブローチ加工のプロセス特性と適用範囲
1)ブローチは多刃工具で、1回のブローチストロークで穴の荒加工、仕上げ、平滑化を順次完了し、高い生産効率を実現します。
2)ブローチの精度は、主にブローチの精度に依存します。 通常の状態では、ブローチ加工の精度はIT9〜IT7に達し、表面粗さRaは6.3〜1.6μmに達する可能性があります。
3)穴を開けると、加工穴自体によってワークが位置決めされます(ブローチの先端はワークの位置決め要素です)。 そして、穴は、穴と他の表面の相互の位置精度を保証することは容易ではありません。 内面と外面の同軸性が必要な回転の場合ボディパーツの処理では、多くの場合、最初に穴が描画され、次に穴を位置決め基準として使用して他の面が処理されます。
4)ブローチは丸穴だけでなく、形状穴やスプライン穴も加工できます。
5)ブローチは、形状が複雑で価格が高い固定サイズの工具であり、大きな穴の加工には適していません。
プルホールは、直径が10〜80mmで、穴の深さが直径の5倍を超えない中小部品のスルーホールを処理するために、大量生産で一般的に使用されます。