Что такое растачивание: определение, процесс, применения, виды и советы
Растачивание позволяет операторам изменять уже существующие отверстия в заготовке. Этот процесс совместим со многими типами материалов и может эффективно обрабатывать отверстия, достигая точных допусков.
В этой статье вы узнаете все, что нужно знать о растачивании. Его определение, как оно работает, его преимущества, сложности, виды расточных станков и советы для оптимальной обработки.
Что такое растачивание?
Растачивание
Растачивание — это subtractive manufacturing-процесс, использующий специально разработанный режущий инструмент для увеличения уже просверленного или отлитого отверстия. Поэтому основная функция растачивания — не создание новых отверстий, а обработка существующих.
Эта техника используется, когда требуется высокая точность и исключительная отделка. На самом деле, при создании более широких отверстий растачивание обеспечивает более высокую точность и точность размеров по сравнению с другими методами, такими как сверление.
Существуют разные инструменты для растачивания, каждый с уникальными применениями и преимуществами. В их числе токарные станки, расточные станки и калибровочные станки. Хотя эти инструменты работают по-разному, все они выполняют три основные операции;
Увеличение отверстий для достижения нужного размера и качества поверхности.
Создание концентрических отверстий с внешним диаметром.
Выпрямление существующих отверстий и исправление дефектов отливки.
Как работает растачивание?
Растачивание выполняется на токарном станке с использованием расточного стержня, оснащенного подходящим режущим инструментом. В качестве альтернативы этот процесс можно выполнять на фрезерных станках.
Перед началом операции растачивания оператору необходимо выбрать подходящий режущий инструмент в зависимости от размеров желаемого отверстия. Затем заготовка надежно зажимается на станке. Выбранный режущий инструмент устанавливается на держатель инструмента станка и выравнивается с предварительно существующим отверстием.
После настройки станка его включают, выбирают параметры резания. Скорость шпинделя, подача и глубина реза зависят от материала заготовки и характеристик отверстия.
При использовании токарного станка расточный стержень вставляется в существующее отверстие. Пока станок вращает заготовку, неподвижный режущий вставка обрезает внутренние края отверстия и тем самым расширяет его.
Если оператор выбирает фрезерный станок, процесс растачивания немного отличается. В этом случае заготовка остается неподвижной, а расточный стержень вращается и расширяет отверстие.
Будь то токарный или фрезерный станок, основной принцип остается тем же. Инструмент для растачивания взаимодействует с заготовкой, постепенно расширяя исходное отверстие до достижения нужного размера и поверхности.
Какие бывают виды расточных станков?
Расточные станки доступны в различных стилях и размерах. Каждый из них обладает уникальными особенностями, что делает его подходящим для конкретных задач обработки. Вот наиболее распространенные виды расточных станков.
Горизонтальные расточные станки
Как следует из названия, горизонтальный расточной станок предназначен для сверления отверстий, расположенных горизонтально. Он состоит из шпинделя с горизонтальной ориентацией, что обеспечивает универсальность в отношении размера и формы заготовки.
Горизонтальные расточные станки часто используются для обработки крупных и прочных деталей, таких как каркасы двигателей и корпуса машин. Помимо растачивания, это оборудование также может использоваться для сверления, фрезерования и развертывания.
Вертикальные расточные станки
Вертикальный расточной станок — это специализированный фрезерный станок, предназначенный для обработки крупных заготовок, требующих точной обработки. Он оснащен вертикально расположенным шпинделем, который держит режущий инструмент.
Во время вертикальной расточной обработки расточной стержень приближается к заготовке вертикально для выполнения необходимой операции. Вертикальные расточные станки подходят для тяжелых заготовок и больших отверстий, а также способны достигать высокой точности размеров.
Точные расточные станки
Точный расточной станок обеспечивает исключительно высокие стандарты точности и отличную поверхность обработки. Благодаря таким функциям, как цифровые дисплеи, регулируемые скорости шпинделя и точные подачи, эти станки идеально подходят для задач, требующих высокой точности и строгих допусков.
Механики часто используют точную обработку в аэрокосмической, медицинской и автомобильной промышленности. Помимо увеличения отверстий, эта техника подходит для исправления дефектов в существующих отверстиях с высокой точностью размеров. Точные расточные станки могут быть как вертикальными, так и горизонтальными.
Табличные расточные станки
Табличные расточные станки — наиболее распространенный тип горизонтальных расточных станков. Они названы так потому, что состоят из регулируемого стола, на котором закреплена заготовка. Табличные расточные станки используются для универсальных задач, которые могут включать другие операции помимо растачивания. Они универсальны и применяются в различных отраслях, включая автомобильную, строительную и аэрокосмическую промышленность.
Настольные расточные станки
В отличие от табличных, настольные расточные станки не имеют стола. Вместо этого у них есть напольные плиты с T-образными пазами, предназначенными для закрепления заготовки.
Настольные расточные станки предназначены для обработки массивных деталей, которые трудно закрепить и настроить на столе. Они широко используются в судостроении, строительстве и производстве тяжелой техники.
Применение расточной обработки
Расточная обработка — очень эффективный процесс для увеличения существующих отверстий с высокой точностью. Одним из наиболее распространенных применений этого процесса является производство цилиндров и блоков двигателей в автомобильной промышленности.
В аэрокосмической сфере эта техника используется для изготовления точных и аккуратных отверстий для компонентов двигателей.
Иногда расточная обработка выполняет эстетическую роль. Например, она может использоваться для обработки декоративных отверстий для ювелирных изделий и предметов мебели.
Каковы преимущества расточной обработки?
Расточные станки
Высокая точность и аккуратность
При расточке в токарной обработке инструмент выравнивается по центровой линии существующего отверстия. Это обеспечивает более высокую точность по сравнению с такими методами, как сверление, использующие общую позицию отверстия.
Также, ЧПУ-расточка минимизирует возникновение ошибок, обеспечивая постоянное производство идеально точных деталей.
Скорость и эффективность
Расточка — это быстрый метод производства. Это способствует быстрому выпуску продукции и, следовательно, сокращению времени выхода на рынок. Эффективность этого процесса дает конкурентное преимущество бизнесу, так как их продукция становится доступной для продажи быстрее.
Исключительное качество поверхности
Расточка может создавать отверстия с великолепной отделкой поверхности. Для приложений, где качество поверхности является критичным, мастера часто выбирают тонкую обработку расточкой.
Универсальность
Вы можете выполнять расточные операции на различных станках, используя как горизонтальную, так и вертикальную настройку. Также, один расточной инструмент способен обрабатывать отверстия разного диаметра.
Совместимость с технологией ЧПУ
Обработка расточкой совместима с технологией ЧПУ. ЧПУ-расточка использует расточные станки, оснащенные режущими инструментами, управляемыми компьютерным числовым программным управлением для выполнения точных задач.
Обработка с помощью ЧПУ снижает необходимость ручного вмешательства и, следовательно, уменьшает риск человеческих ошибок. Производственные цеха также могут экономить на трудовых расходах и обеспечивать бесперебойный процесс производства.
Подходит для сложных задач
ЧПУ-расточка способна выполнять сложные операции обработки. Она используется для создания сложных узоров и обработки отверстий разного размера с высоким стандартом точности. Во время массового производства деталей эта технология поддерживает создание высококачественных, идентичных продуктов.
Какие существуют проблемы при расточной обработке?
Обработка расточкой — популярный производственный процесс, который доказал свою эффективность для задач, требующих точных отверстий с отличной отделкой поверхности. Однако, как и любой другой процесс обработки, у расточки есть свои сложности. Рассмотрим распространённые проблемы и способы их решения.
Износ инструмента
Во время резки инструмент испытывает трение, что со временем приводит к износу. Поврежденные инструменты вызывают более серьёзные проблемы, такие как снижение качества деталей и уменьшение производительности.
Для решения этой проблемы операторы должны использовать правильные параметры резки, обеспечивать хорошую смазку расточных станков и регулярно проводить техническое обслуживание оборудования. Эти меры увеличивают срок службы режущих инструментов и повышают качество обрабатываемых деталей.
Ошибки при обработке
Ошибки при обработке могут возникать во время расточных операций, влияя на качество конечных деталей. Распространённые причины ошибок при расточке включают;
Некорректные параметры резки
Неправильная настройка станка
Выбор режущих инструментов, несовместимых с материалом заготовки
Практики такие как регулировка настроек и использование правильных параметров резания и режущих инструментов могут предотвратить распространённые ошибки обработки
Финишная обработка и контроль качества
Обрабатываемые детали могут испытывать проблемы с поверхностной отделкой, такие как следы реза и накипь. Это особенно характерно для твёрдых материалов, которые более склонны к грубой поверхности
Скорость подачи имеет решающее значение для достижения гладкой поверхности. Чрезмерная скорость подачи может привести к вибрациям, вызывающим плохую отделку поверхности. Другие возможные причины проблем с отделкой поверхности — плохая эвакуация стружки и неправильный радиус вставки
Важные советы для оптимальной обработки расточкой
Как и при любом другом процессе обработки, оптимизация операций расточки обеспечивает высокое качество конечного продукта. Вот некоторые советы и хитрости, которые помогут вам улучшить процессы обработки расточкой
Выбирайте правильные инструменты
Различные задачи требуют различных расточных инструментов. Выбор подходящего оборудования обеспечивает точные и аккуратные отверстия. Напротив, использование неправильного оборудования увеличивает риск снижения эффективности, точности и плохой производительности
Отдавайте предпочтение качественным охлаждающим жидкостям и смазкам
Обработка расточкой вызывает нагрев и трение, что может повлиять на процесс. Использование высококачественных охлаждающих жидкостей или смазок позволяет регулировать температуру режущих инструментов, улучшать качество поверхности и увеличивать срок службы инструмента
Оптимизируйте параметры резания
Правильные параметры резания зависят от таких факторов, как материал, с которым вы работаете, и конкретные требования задачи. Перед обработкой убедитесь, что вы используете правильную скорость, подачу и глубину реза. Это снижает риск ошибок и повышает эффективность
Обслуживайте оборудование для расточки
Расточные станки со временем изнашиваются. Для поддержания точности и качества обработки необходимо проверять и заменять неисправные части, регулярно очищать оборудование и смазывать движущиеся части
Обеспечьте правильную настройку обработки
Для достижения лучших результатов расточные станки должны быть правильно настроены. Это включает в себя надежное закрепление заготовки для предотвращения отклонений во время обработки. Также необходимо проверять и корректировать позиционирование шпинделя и динамическое балансирование в зависимости от задачи
Расточная обработка против других процессов обработки
Борение — популярная техника обработки, используемая для обработки существующих отверстий при производстве деталей. Тем не менее, существуют и другие процессы обработки, которые можно использовать для создания отверстий. Понимание того, как борение сравнивается с другими техниками, помогает машинистам выбрать правильный процесс для конкретного проекта.
Борение против сверления
Сверление — это производственный процесс, использующий сверло для создания простых отверстий разного размера. Обработка борением проводится на просверленных отверстиях (или других существующих отверстиях) с целью их расширения и улучшения качества поверхности и точности.
Сверление часто используется для меньших отверстий, в то время как борение обеспечивает большую точность при более широких отверстиях. Еще одно важное отличие между этими двумя процессами — уровень точности. Сверление имеет уровень точности 0,02 дюйма, в то время как обработка борением обеспечивает более высокую точность около 0,0005 дюйма. И борение, и сверление имеют свои плюсы и минусы в зависимости от конкретного проекта.
Борение против точения
Как и борение и сверление, точение — это subtractive manufacturing process. Однако, в то время как борение удаляет материал из внутренней части отверстия, точение удаляет материал с внешней части заготовки.
Еще одно отличие между этими двумя техниками заключается в инструментах резания. Борение использует однопроходной режущий инструмент для расширения существующих отверстий, а точение — неподвижный неподвижный режущий инструмент. Также, при точении обычно удаляется меньший объем материала.
Операции борения и точения выполняются на токарном станке. Однако, борение отверстий также можно выполнять с помощью других устройств, похожих на фрезерный станок.
Борение против растачивания
Борение и растачивание похожи тем, что оба используются для расширения и уточнения существующих отверстий. Однако между этими процессами есть некоторые различия. Во-первых, растачивание удаляет небольшое количество материала из внутренней части отверстия для улучшения его поверхности. В отличие от этого, борение может удалять больше материала с заготовки, создавая отверстие большего диаметра.
Борение обладает более высокой точностью — 0,0005 дюйма по сравнению с 0,001 дюйма у растачивания. Также, борение обычно является более медленным процессом по сравнению с растачиванием.
