深穴ボーリングは、機械加工および金型加工において常に困難な問題です。 以前、同級生がゴムホースの金型に48×215mmの深穴加工に遭遇しました。 彼が通った穴を書き留めて、皆さんにお届けできればと思っています。 いくつかのヘルプと参考。
1. 部品図の分析と工程計画
部品図面解析
図1はゴムホースの金型部分を示しており、直径48×深さ215mmの穴が4つ加工されています。 全体の大きさは420×270×250mmで、溝は上下左右に4本あり、穴面には段差があり、両側の斜面は列合わせ面となっています。
図1 ホースモールド部品
部品のサイズは図に示されています。 この部品のプロセス要件は、穴の円錐度が {{0}}.1 mm を超えてはならず、表面粗さの値が Ra3.2μm である必要があり、穴の距離の公差が {{6 を超えてはいけないことです。 }}.03mm、垂直度は 0.03mm である必要があります。 この金型の製品はガラスゴムホースです。肉厚はわずか0.8mmです。お客様の要求で0.8mmを超える肉厚は受け付けられません。 コストを抑えるためには薄ければ薄いほど良いと言えます。
当時はそんな難しいことは全く知りませんでした。 当社のユニットは深穴ボーリング加工のみを担当していましたが、お客様は他の加工にも協力していただくことができました。 多くの試みの後、シンプルで合理的な処理スキームが開発されました。
プロセス計画
部品の穴あけ前の簡単な加工シーケンス
細かい素材が戻ってきたら、まずフライス盤で両面の溝を加工します。 図 1 に示すように、位置 B と E は最初に粗く、次に調整され、数値が処理されます。
図 1 の A と F に示すように、機械の前面のステップは粗くされており、片側に 0.5 mm のマージンが残されています。
図1のC、Dに示すように、加工底面の段差を粗くし、片側に0.5mmのマージンを残します。
その後、再度クランプしてメーターを調整し、4 つの辺を分割し、中央を中心にして穴あけと位置決めを行います。 直径10mm、24mm、35mmのドリルで段階的に加工し、最後に直径44mmのドリルで穴を開けます。
完成後は大型水車に行き、図2のように表面と底面を加工し、平行度が0.03mmになるように研磨します。
図 1 に示すように、B と E の側面研削用に 0.3mm の仕上げ代が確保されています。
部品のクランプと位置決め基準
ワークピースはCNCワークベンチに直接クランプされ、4つの金型フットがそれぞれ締め付けられ、キャリブレーションは中心に分割され、誤差は0.03mm以内に制御されます。
2.部品のCNC加工
部品図面解析
自作ボーリング工具：図3に示すように、まずボーリング工具ホルダーを作成します。材質は837Hで、最初に荒旋削を行い、0.5mmのマージンを確保し、熱処理後に外部円筒研削盤で加工します。焦点は同軸度を確保することです。 インサート刃付き小型ナイフホルダーは、刃の交換に便利でサイズも保証できる10×10mmの標準品として購入します。
内蔵小型ナイフホルダーの傾斜角は2｛｝5｝度、ワイヤーカット加工、ややタイトフィットです。 ボーリングツールホルダーにはM6mmの内六角ネジが装備されており、小型ツールホルダーは内六角ネジでロックされます。 超硬インサートは標準の小型ツールホルダーに取り付けられており、主たわみ角は 30 度、逃げ面の逃げ角は 15 度、インサートの鋭角コーナーの角度は R0.3~ です。 R0.4mmとし接触面を最小限に抑え振動を防止します。
写真
写真
図2 各部の寸法
処理計画が決定される
穴加工スキーム1
早送りワイヤ切断は荒加工を行わない最も直接的で簡単な方法ですが、サイズが215mmと深すぎるため、加工中の冷却やフラッシングの問題を解決することが難しく、ワイヤが断線しやすくなります。表面粗さの値が要求を満たすことができません。
穴加工方式2
遅いワイヤー切断では、穴の深さによりワイヤーが破損しやすくなりますが、各穴の加工費は約1,945元、金型のワイヤー切断の総コストは約7,700元とはるかに高くなります。顧客のコスト計算。
穴加工スキーム3
CNC形状フライス加工、拡張ハンドルを使用して円形またはダイヤモンド形の合金ナイフ粒子を取り付け、深層加工、接触面積が大きいため、工具が出入りするたびに音が非常に大きく耳障りで、加工された表面粗さ数値や寸法精度が非常に悪く、真ん中にアンダーカットの溝が入っている場合があります。 粗さだけが制御できず、標準からは程遠い。
穴加工スキーム4
CNCボーリング加工には、一般工作機械に使用できるModel 850Bを使用します。 このモデルのZ軸高さは500mmで、ボーリングツールホルダー230、ワーク穴深さ250mmの加工要件を満たすことができ、穴あたりの総加工時間はわずか2時間で、加工精度が高く、表面粗さ値、寸法精度ともに図面要求を満足しています。 コスト、加工精度、加工難易度を比較し、案４の穴加工案を選択します。
CNCボーリング加工
クランプとアライメント
工作機械にワークを置き、四隅の位置を締めて、ワークの平行位置と水平度を出します。 {{0}.03mmを超える場合は、ワークの上下を再研磨する必要があり、穴の垂直性を確保することが困難になります。 校正公差は0.02mm以内に管理されています。 4面のうち2段目面はZ軸の0面として加工に使用し、工具をできるだけ持ち上げるスペースを確保しています。
ボーリングツールホルダー
最初の荒加工では、大きなツールホルダーより高いボーリング刃の寸法を表カードで測定し、荒加工用に片側約 {{0}}.5mm を確保します。これは、半加工に便利です。・仕上げ加工。 ボーリングインサートの主振れ角は30度、逃げ角は15度、工具先端の半径はR0.3~R0.4mmですので、接触面と力を最小限に抑え、振動によるアンダーカットを防ぎます。 ワークに対するボーリング工具の面は 0 です。
退屈な番組
コマンド形式 G76X_Y_Z_R_Q_P_F_;、G76 は退屈ですコマンド、X/Y/Z 穴座標位置、P は穴底での一時停止、Q は工具加工後の一時停止オフセットを意味し、工具を持ち上げるときに加工面に傷がつかないようにします。
荒加工パラメータの設定
速度Sは120 rpm、送りFは80 mm/min、切削量は1.0 mm、切削油は冷却液であり、油の流動性は良好である必要があり、冷却は所定の位置に。
中仕上げパラメータの設定
粗加工終了後、カード番号の照合と検査が行われます。 深い内穴のサイズは、通常一定のテーパーを持った内穴ゲージで測定できます。 速度Sは110rpm、送りFは70mm/min、切削量は0.6mmです。 切削油は冷却液であり、油の流動性が良好である必要があり、仕上げの粗さを確保するために冷却が行われます。
パラメータ設定を終了する
各穴は新品刃で加工し、速度Sは100rpm、送りは60mm/minです。 マイクロメーターカードで刃の位置を測定し、小型ツールホルダーをロックして加工します。 ワーク上面に15mmの段差があるため、寸法が図面条件を満たすまで、まずテスト穴加工を行ってください。
3. プログラミング
写真
注：荒加工、中加工、仕上げ加工の場合は、プログラム内容のF、Sの値のみ変更してください。
この一連の処理計画には、いくつかの現場での改善が加えられています。 形状フライス加工計画からスタートします。 途中で、ナイフを数回持ち上げて交換する必要があります。 1穴あたりの加工時間は約4時間です。 加工された粗さ値はお客様に大変喜ばれております。 頭痛のせいで第2工程の機械で穴を研磨するのに1日かかり、研磨した穴の真円度も基準に満たなかった。
写真
図3 ボーリングツールホルダー
ボーリング加工では主に送りと速度の2つのパラメータを設定します。 送り速度は通常、Vc=πDN/1,000として計算されます。 現場で何度も加工を繰り返し、改良を重ねた結果、最終的に仕上げ速度Sは100rpmという結論に達しました。 送りFは60mm/minです。 結果はシンプルで手間はかかりますが、中加工・中仕上げと仕上げは1回で完了できると言えます。 各穴の合計処理時間は 2 時間以内です。 円筒度、粗さともに基準値をクリアしており、お客様の二次加工時間を短縮し、生産効率が大幅に向上し、お客様から高い評価をいただいております。
この最終的なボーリング加工計画はシンプルですが、そのプロセスは実際には簡単ではありません。 細部が欠けている場合、処理効果が異なる場合があります。 深穴ボーリングで最も心配なのは、加工中に振動が発生したり、無理な力がかかるとアンダーカットが発生し、ワークが削れてしまうことです。 ですので、刃物の選定や注意事項などの加工パラメータの面で、参考や予防の一助になれば幸いです。
