métodos de usinagem

GIRANDO

Durante o torneamento, a peça de trabalho gira para formar o movimento de corte principal.Quando a ferramenta se move ao longo do eixo paralelo de rotação, as superfícies cilíndricas interna e externa são formadas.A ferramenta se move ao longo de uma linha oblíqua que cruza o eixo para formar uma superfície cônica.Em um torno de perfilagem ou CNC, a ferramenta pode ser controlada para avançar ao longo de uma curva para formar uma superfície de revolução específica.Usando uma ferramenta de torneamento de conformação, a superfície rotativa também pode ser processada durante o avanço lateral.O torneamento também pode processar superfícies de rosca, planos finais e eixos excêntricos.A precisão do torneamento é geralmente IT8-IT7 e a rugosidade da superfície é de 6,3-1,6μm.Ao terminar, pode atingir IT6-IT5 e a rugosidade pode atingir 0,4-0,1μm.O torneamento tem maior produtividade, processo de corte mais suave e ferramentas mais simples.

FRESAGEM
O principal movimento de corte é a rotação da ferramenta.Durante o fresamento horizontal, a formação do plano é formada pela aresta na superfície externa da fresa.No fresamento de topo, o plano é formado pela aresta da face final da fresa.Aumentar a velocidade de rotação da fresa pode atingir velocidades de corte mais altas e, portanto, maior produtividade.No entanto, devido ao corte e corte dos dentes da fresa, o impacto é formado e o processo de corte é propenso a vibração, limitando assim a melhoria da qualidade da superfície.Esse impacto também agrava o desgaste da ferramenta, o que muitas vezes leva ao lascamento da pastilha de metal duro.No tempo geral em que a peça de trabalho é cortada, uma certa quantidade de resfriamento pode ser obtida, de modo que as condições de dissipação de calor sejam melhores.De acordo com a mesma direção ou direção oposta da velocidade do movimento principal e direção de alimentação da peça durante o fresamento, ela é dividida em fresamento concordante e fresamento ascendente.
1. Fresamento ascendente
A força componente horizontal da força de fresamento é a mesma que a direção de alimentação da peça de trabalho.Geralmente, existe uma folga entre o parafuso de alimentação da mesa da peça de trabalho e a porca fixa.Portanto, a força de corte pode facilmente fazer com que a peça de trabalho e a mesa avancem juntas, fazendo com que a taxa de avanço seja repentina.aumentar, causando uma faca.Ao fresar peças com superfícies duras, como peças fundidas ou forjadas, os dentes da fresa concordante primeiro entram em contato com a superfície dura da peça, o que agrava o desgaste da fresa.
2. Fresamento ascendente
Pode evitar o fenômeno de movimento que ocorre durante o fresamento concordante.Durante o fresamento ascendente, a espessura do corte aumenta gradualmente a partir de zero, de modo que a aresta de corte começa a passar por um período de compressão e deslizamento na superfície usinada endurecida, acelerando o desgaste da ferramenta.Ao mesmo tempo, durante o fresamento ascendente, a força de fresamento levanta a peça de trabalho, o que é fácil de causar vibração, que é a desvantagem do fresamento ascendente.
A precisão de usinagem do fresamento geralmente pode atingir IT8-IT7, e a rugosidade da superfície é de 6,3-1,6μm.
O fresamento comum geralmente pode processar apenas superfícies planas, e as fresas de formação também podem processar superfícies curvas fixas.A fresadora CNC pode usar software para controlar vários eixos a serem vinculados de acordo com uma determinada relação através do sistema CNC para fresar superfícies curvas complexas.Neste momento, uma fresa de ponta esférica é geralmente usada.As fresadoras CNC são de particular importância para a usinagem de peças com formas complexas, como lâminas de máquinas de impulsor, núcleos e cavidades de moldes.

PLANEJAMENTO
Ao aplainar, o movimento linear alternativo da ferramenta é o principal movimento de corte.Portanto, a velocidade de aplainamento não pode ser muito alta e a produtividade é baixa.O aplainamento é mais estável do que o fresamento, e sua precisão de usinagem geralmente pode atingir IT8-IT7, a rugosidade da superfície é Ra6.3-1.6μm, a planicidade do aplainamento de precisão pode chegar a 0,02/1000 e a rugosidade da superfície é de 0,8-0,4μm.

ESMERILHAMENTO

A retificação processa a peça de trabalho com um rebolo ou outras ferramentas abrasivas, e seu movimento principal é a rotação do rebolo.O processo de retificação do rebolo é, na verdade, o efeito combinado das três ações das partículas abrasivas na superfície da peça: corte, gravação e deslizamento.Durante a retificação, as próprias partículas abrasivas ficam gradualmente cegas devido à nitidez, o que piora o efeito de corte e aumenta a força de corte.Quando a força de corte supera a resistência do adesivo, os grãos abrasivos redondos e opacos caem, expondo uma nova camada de grãos abrasivos, formando o “autoafiamento” do rebolo.Mas lascas e partículas abrasivas ainda podem obstruir a roda.Portanto, após um determinado período de retificação, é necessário retificar o rebolo com uma ferramenta de tornear diamantada.
Ao moer, porque há muitas lâminas, o processamento é estável e de alta precisão.A retificadora é uma máquina-ferramenta de acabamento, a precisão da retificação pode atingir IT6-IT4 e a rugosidade da superfície Ra pode atingir 1,25-0,01μm, ou mesmo 0,1-0,008μm.Outra característica da retificação é que ela pode processar materiais metálicos endurecidos.Portanto, é frequentemente usado como a etapa final do processamento.Durante a retificação, uma grande quantidade de calor é gerada e fluido de corte suficiente é necessário para o resfriamento.De acordo com diferentes funções, a retificação também pode ser dividida em retificação cilíndrica, retificação de orifício interno, retificação plana e assim por diante.

PERFURAÇÃO E FURAÇÃO

Em uma furadeira, girar um furo com uma broca é o método mais comum de usinagem de furos.A precisão de usinagem da perfuração é baixa, geralmente atingindo apenas IT10, e a rugosidade da superfície é geralmente de 12,5 a 6,3 μm.Após a perfuração, o alargamento e o alargamento são frequentemente usados ​​para semiacabamento e acabamento.A broca de alargamento é usada para alargamento e a ferramenta de alargamento é usada para alargamento.A precisão do alargamento é geralmente IT9-IT6, e a rugosidade da superfície é Ra1.6-0.4μm.Ao escarear e escarear, a broca e o alargador geralmente seguem o eixo do furo inferior original, o que não pode melhorar a precisão posicional do furo.O mandrilamento corrige a posição do furo.O mandrilamento pode ser feito em uma mandriladora ou em um torno.Ao mandrilar em uma mandriladora, a ferramenta de mandrilar é basicamente a mesma que a ferramenta de tornear, exceto que a peça de trabalho não se move e a ferramenta de mandrilar gira.A precisão da usinagem de mandrilamento é geralmente IT9-IT7, e a rugosidade da superfície é Ra6.3-0.8mm..
Torno Mandrilador

PROCESSAMENTO DE SUPERFÍCIE DENTÁRIA

Os métodos de usinagem da superfície do dente da engrenagem podem ser divididos em duas categorias: método de conformação e método de geração.A máquina-ferramenta usada para processar a superfície do dente pelo método de conformação é geralmente uma fresadora comum, e a ferramenta é uma fresa de conformação, que requer dois movimentos de conformação simples: o movimento rotacional da ferramenta e o movimento linear.As máquinas-ferramentas comumente usadas para processar superfícies de dentes pelo método de geração incluem fresadoras de engrenagens e máquinas de conformação de engrenagens.

PROCESSAMENTO DE SUPERFÍCIE COMPLEXO

 
A usinagem de superfícies curvas tridimensionais adota principalmente os métodos de fresagem de cópia e fresagem CNC ou métodos de processamento especiais (consulte a Seção 8).O fresamento de cópia deve ter um protótipo como mestre.Durante o processamento, a cabeça de perfil da cabeça esférica está sempre em contato com a superfície do protótipo com uma certa pressão.O movimento da cabeça de perfilagem é transformado em indutância, e a amplificação de processamento controla o movimento dos três eixos da fresadora, formando a trajetória da cabeça de corte que se move ao longo da superfície curva.As fresas usam principalmente fresas de ponta esférica com o mesmo raio da cabeça de perfilagem.O surgimento da tecnologia de controle numérico fornece um método mais eficaz para usinagem de superfície.Ao usinar em uma fresadora CNC ou centro de usinagem, ela é processada por uma fresa de ponta esférica de acordo com o valor da coordenada ponto a ponto.A vantagem de usar um centro de usinagem para processar superfícies complexas é que existe um magazine de ferramentas no centro de usinagem, equipado com dezenas de ferramentas.Para desbaste e acabamento de superfícies curvas, diferentes ferramentas podem ser usadas para diferentes raios de curvatura de superfícies côncavas, e ferramentas apropriadas também podem ser selecionadas.Ao mesmo tempo, várias superfícies auxiliares como furos, roscas, ranhuras, etc. podem ser usinadas em uma instalação.Isso garante totalmente a precisão posicional relativa de cada superfície.

TRATAMENTO ESPECIAL

Método de processamento especial refere-se a um termo geral para uma série de métodos de processamento que são diferentes dos métodos de corte tradicionais e usam métodos químicos, físicos (eletricidade, som, luz, calor, magnetismo) ou eletroquímicos para processar materiais de peça de trabalho.Esses métodos de usinagem incluem: usinagem química (CHM), usinagem eletroquímica (ECM), usinagem eletroquímica (ECMM), usinagem de descarga elétrica (EDM), usinagem de contato elétrico (RHM), usinagem ultrassônica (USM), usinagem de raio laser (LBM), Usinagem por feixe de íons (IBM), Usinagem por feixe de elétrons (EBM), Usinagem por plasma (PAM), Usinagem eletro-hidráulica (EHM), Usinagem por fluxo abrasivo (AFM), Usinagem por jato abrasivo (AJM), Usinagem por jato líquido (HDM) ) e vários processamento composto.

1. EDM
EDM é usar a alta temperatura gerada pela descarga de faísca instantânea entre o eletrodo da ferramenta e o eletrodo da peça de trabalho para corroer o material da superfície da peça de trabalho para alcançar a usinagem.As máquinas-ferramenta EDM são geralmente compostas de fonte de alimentação de pulso, mecanismo de alimentação automática, corpo da máquina-ferramenta e sistema de filtragem de circulação de fluido de trabalho.A peça de trabalho é fixada na mesa da máquina.A fonte de alimentação de pulso fornece a energia necessária para o processamento e seus dois pólos são conectados respectivamente ao eletrodo da ferramenta e à peça de trabalho.Quando o eletrodo da ferramenta e a peça de trabalho se aproximam no fluido de trabalho acionado pelo mecanismo de alimentação, a tensão entre os eletrodos quebra a lacuna para gerar descarga de faísca e liberar muito calor.Depois que a superfície da peça de trabalho absorve o calor, ela atinge uma temperatura muito alta (acima de 10.000 ° C), e seu material local é corroído devido à fusão ou mesmo à gaseificação, formando um minúsculo poço.O sistema de filtragem de circulação do fluido de trabalho força o fluido de trabalho limpo a passar pelo espaço entre o eletrodo da ferramenta e a peça de trabalho a uma certa pressão, de modo a remover os produtos de corrosão galvânica a tempo e filtrar os produtos de corrosão galvânica do fluido de trabalho.Como resultado de múltiplas descargas, um grande número de cavidades é produzido na superfície da peça de trabalho.O eletrodo da ferramenta é continuamente abaixado sob o acionamento do mecanismo de alimentação e sua forma de contorno é “copiada” para a peça de trabalho (embora o material do eletrodo da ferramenta também seja corroído, sua velocidade é muito menor que a do material da peça de trabalho).Máquina-ferramenta EDM para usinagem de peças correspondentes com ferramentas de eletrodo de formato especial
① Processamento de materiais condutores duros, quebradiços, tenazes, macios e de alto ponto de fusão;
②Processamento de materiais semicondutores e não condutores;
③ Processar vários tipos de orifícios, orifícios curvos e orifícios minúsculos;
④ Processar várias cavidades curvas tridimensionais, como matrizes de forjamento, matrizes de fundição sob pressão e matrizes plásticas;
⑤É usado para corte, corte, reforço de superfície, gravação, impressão de placas de identificação e marcas, etc.
Máquina-ferramenta Wire EDM para usinagem de peças em forma de perfil 2D com eletrodos de fio

2. Usinagem eletrolítica
A usinagem eletrolítica é um método de conformação de peças de trabalho usando o princípio eletroquímico de dissolução anódica de metais em eletrólitos.A peça de trabalho é conectada ao pólo positivo da fonte de alimentação CC, a ferramenta é conectada ao pólo negativo e uma pequena folga (0,1 mm ~ 0,8 mm) é mantida entre os dois pólos.O eletrólito com uma certa pressão (0,5MPa～2,5MPa) flui através do espaço entre os dois pólos a uma alta velocidade de 15m/s～60m/s).Quando o cátodo da ferramenta é alimentado continuamente para a peça de trabalho, na superfície da peça voltada para o cátodo, o material metálico é continuamente dissolvido de acordo com a forma do perfil do cátodo e os produtos da eletrólise são retirados pelo eletrólito de alta velocidade, assim a forma do perfil da ferramenta é correspondentemente “copiada” ”na peça de trabalho.
①A tensão de trabalho é pequena e a corrente de trabalho é grande;
② Processe um perfil ou cavidade de forma complexa de uma só vez com um movimento de avanço simples;
③ Pode processar materiais difíceis de processar;
④ Alta produtividade, cerca de 5 a 10 vezes maior que a EDM;
⑤ Não há força mecânica de corte ou calor de corte durante o processamento, o que é adequado para o processamento de peças facilmente deformadas ou de paredes finas;
⑥A tolerância média de usinagem pode atingir cerca de ±0,1 mm;
⑦ Existem muitos equipamentos auxiliares, cobrindo uma grande área e alto custo;
⑧O eletrólito não apenas corrói a máquina-ferramenta, mas também polui facilmente o meio ambiente.A usinagem eletroquímica é usada principalmente para processar furos, cavidades, perfis complexos, furos profundos de pequeno diâmetro, estriamento, rebarbação e gravação.

3. Processamento a laser
O processamento a laser da peça de trabalho é concluído por uma máquina de processamento a laser.As máquinas de processamento a laser são geralmente compostas por lasers, fontes de alimentação, sistemas ópticos e sistemas mecânicos.Lasers (lasers de estado sólido e lasers de gás comumente usados) convertem energia elétrica em energia luminosa para gerar os feixes de laser necessários, que são focalizados por um sistema óptico e então irradiados na peça de trabalho para processamento.A peça de trabalho é fixada na mesa de trabalho de precisão de três coordenadas, que é controlada e acionada pelo sistema de controle numérico para completar o movimento de alimentação necessário para o processamento.
①Não são necessárias ferramentas de usinagem;
②A densidade de potência do feixe de laser é muito alta e pode processar quase todos os materiais metálicos e não metálicos que são difíceis de processar;
③ O processamento a laser é um processamento sem contato e a peça de trabalho não é deformada pela força;
④A velocidade de perfuração e corte a laser é muito alta, o material ao redor da peça de processamento é pouco afetado pelo calor do corte e a deformação térmica da peça de trabalho é muito pequena.
⑤ A fenda do corte a laser é estreita e a qualidade da aresta de corte é boa.O processamento a laser tem sido amplamente utilizado em matrizes de trefilação de fio diamantado, rolamentos de gemas de relógios, peles porosas de perfuradores refrigerados a ar divergentes, processamento de pequenos orifícios de bicos de injeção de combustível de motores, lâminas de motores aeronáuticos, etc., bem como corte de vários materiais metálicos e materiais não metálicos..

4. Processamento ultrassônico
A usinagem ultrassônica é um método no qual a face final da ferramenta vibrando com frequência ultrassônica (16KHz ~ 25KHz) impacta o abrasivo suspenso no fluido de trabalho e as partículas abrasivas impactam e polim a superfície da peça de trabalho para realizar a usinagem da peça de trabalho .O gerador ultrassônico converte a energia elétrica AC de frequência de energia em oscilação elétrica de frequência ultrassônica com uma certa saída de energia e converte a oscilação elétrica de frequência ultrassônica em vibração mecânica ultrassônica através do transdutor.～0,01mm é ampliado para 0,01～0,15mm, levando a ferramenta a vibrar.A face final da ferramenta impacta as partículas abrasivas suspensas no fluido de trabalho na vibração, de modo que continuamente atinge e poli a superfície a ser usinada em alta velocidade e esmaga o material na área de processamento em partículas muito finas e atinge para baixo.Embora haja muito pouco material em cada golpe, ainda há uma certa velocidade de processamento devido à alta frequência de golpes.Devido ao fluxo circulante do fluido de trabalho, as partículas de material que foram atingidas são retiradas com o tempo.À medida que a ferramenta é inserida progressivamente, sua forma é “copiada” na peça de trabalho.
Ao processar materiais difíceis de cortar, a vibração ultrassônica é frequentemente combinada com outros métodos de processamento para processamento de compósitos, como torneamento ultrassônico, retificação ultrassônica, usinagem eletrolítica ultrassônica e corte de fio ultrassônico.Esses métodos de processamento de compósitos combinam dois ou mais métodos de processamento, que podem complementar os pontos fortes um do outro e melhorar significativamente a eficiência do processamento, a precisão do processamento e a qualidade da superfície da peça de trabalho.

A ESCOLHA DO MÉTODO DE PROCESSAMENTO

A seleção do método de processamento considera principalmente a forma da superfície da peça, os requisitos de precisão dimensional e de precisão posicional, os requisitos de rugosidade da superfície, bem como as máquinas-ferramentas, ferramentas e outros recursos existentes, lote de produção, produtividade e análise econômica e técnica. e outros fatores.
Rotas de Usinagem para Superfícies Típicas
1. A rota de usinagem da superfície externa

• 1. Torneamento em desbaste→semi-acabamento→acabamento:

O círculo externo IT≥IT7 mais amplamente utilizado e satisfatório, ▽≥0,8 pode ser processado

• 2. Torneamento em desbaste → torneamento de semi-acabamento → desbaste → desbaste fino:

Usado para metais ferrosos com requisitos de têmpera IT≥IT6, ▽≥0,16.

• 3. Torneamento de desbaste→torneamento de semi-acabamento→torneamento de acabamento→torneamento de diamante:

Para metais não ferrosos, superfícies externas que não são adequadas para retificação.

• 4. Desbaste → semiacabamento → desbaste → desbaste → desbaste fino → desbaste, superacabamento, desbaste de cinta, desbaste espelhado ou polimento para acabamento posterior com base em 2.

O objetivo é reduzir a rugosidade e melhorar a precisão dimensional, a precisão da forma e da posição.

2. A rota de processamento do furo

• 1. Perfuração → tração grosseira → tração fina:

É usado para o processamento de orifício interno, orifício único e orifício estriado para produção em massa de peças de manga de disco, com qualidade de processamento estável e alta eficiência de produção.

• 2. Furar→Expandir→Ream→Manual:

É usado para processar furos pequenos e médios, corrigindo a precisão da posição antes do alargamento e alargamento para garantir tamanho, precisão de forma e rugosidade da superfície.

• 3. Perfuração ou mandrilamento de desbaste → mandrilamento de semi-acabamento → mandrilamento fino → mandrilamento flutuante ou mandrilamento de diamante

aplicativo:
1) Processamento de poros de caixa na produção de pequenos lotes de peça única.
2) Processamento de furos com requisitos de alta precisão posicional.
3) O furo com um diâmetro relativamente grande é maior que ф80mm, e já existem furos fundidos ou furos forjados no espaço em branco.
4) Metais não ferrosos possuem mandrilamento de diamante para garantir seu tamanho, forma e precisão de posição e requisitos de rugosidade da superfície

• 4. /Perfuração (mandrilamento bruto) desbaste → semiacabamento → desbaste fino → desbaste ou desbaste

Aplicação: usinagem de peças endurecidas ou usinagem de furos com requisitos de alta precisão.
ilustrar:
1) A precisão da usinagem final do furo depende muito do nível do operador.
2) Métodos de processamento especiais são usados ​​para o processamento de orifícios extra pequenos.

3. rota de processamento do plano

• 1. Fresamento de desbaste→semiacabamento→acabamento→fresamento de alta velocidade

Comumente usado no processamento de planos, dependendo dos requisitos técnicos de precisão e rugosidade da superfície processada, o processo pode ser organizado de forma flexível.

• 2. /aplainamento grosseiro → aplainamento semi-fino → aplainamento fino → aplainamento fino com faca larga, raspagem ou retificação

É amplamente utilizado e tem baixa produtividade.É frequentemente usado no processamento de superfícies estreitas e longas.A disposição final do processo também depende dos requisitos técnicos da superfície usinada.

• 3. Fresagem (aplainamento) → semi-acabamento (aplainamento) → desbaste → desbaste fino → desbaste, desbaste de precisão, desbaste de cinta, polimento

A superfície usinada é resfriada e o processo final depende dos requisitos técnicos da superfície usinada.

• 4. puxar → puxar fino

A produção de alto volume tem superfícies ranhuradas ou escalonadas.

• 5. Torneamento→torneamento de semi-acabamento→torneamento de acabamento→torneamento de diamante

Usinagem plana de peças metálicas não ferrosas.