Běžné metody obrábění na CNC obráběcích strojích – vyvrtávání. Víte, jak se s ním pracuje?

„Podrobné vysvětlení běžných metod obrábění pro CNC obráběcí stroje – Vyvrtávání“

I. Úvod
V oblasti obrábění na CNC obráběcích strojích je vyvrtávací obrábění mimořádně důležitým technologickým prostředkem. Dokáže zvětšit vnitřní průměr otvorů nebo jiných kruhových kontur pomocí řezných nástrojů a má široké uplatnění od polohrubého obrábění až po dokončovací obrábění. Výrobci CNC obráběcích strojů zde podrobně představí principy, metody, vlastnosti a aplikace vyvrtávacího obrábění.

 

II. Definice a princip vyvrtávacího obrábění
Vyvrtávání je řezný proces, při kterém se rotující jednobřitá vyvrtávací fréza používá k rozšíření prefabrikovaného otvoru v obrobku na určitou velikost, aby se dosáhlo požadované přesnosti a drsnosti povrchu. Použitým řezným nástrojem je obvykle jednobřitá vyvrtávací fréza, známá také jako vyvrtávací tyč. Vyvrtávání se obvykle provádí na vyvrtávačkách, obráběcích centrech a kombinovaných obráběcích strojích. Používá se hlavně k obrábění válcových otvorů, závitových otvorů, drážek uvnitř otvorů a čelních ploch na obrobcích, jako jsou krabice, konzole a základny strojů. Při použití speciálního příslušenství lze obrábět také vnitřní a vnější kulové plochy, kuželové otvory a další otvory speciálních tvarů.

 

III. Klasifikace vyvrtávacího obrábění

 

  1. Hrubé vyvrtávání
    Hrubovací vyvrtávání je prvním procesem vyvrtávacího obrábění. Hlavním účelem je odstranit většinu přídavku a položit základ pro následné polodokončovací a dokončovací vyvrtávání. Při hrubovacím vyvrtávání jsou řezné parametry relativně velké, ale požadavky na přesnost obrábění jsou nízké. Obecně se používají řezné hlavy z rychlořezné oceli a řezná rychlost je 20–50 metrů za minutu.
  2. Polodokončovací vyvrtávání
    Po hrubovacím vyvrtávání se provádí polodokončovací vyvrtávání, aby se dále zlepšila přesnost otvoru a kvalita povrchu. V tomto případě jsou řezné parametry mírné a požadavky na přesnost zpracování jsou vyšší než u hrubovacího vyvrtávání. Při použití řezné hlavy z rychlořezné oceli lze řeznou rychlost odpovídajícím způsobem zvýšit.
  3. Dokončete nudu
    Jemné vyvrtávání je posledním procesem vyvrtávacího obrábění a vyžaduje vysokou přesnost a drsnost povrchu. Během jemného vyvrtávání jsou řezné parametry malé, aby byla zajištěna kvalita zpracování. Při použití karbidové frézovací hlavy může řezná rychlost dosáhnout více než 150 metrů za minutu. Pro přesné vyvrtávání s velmi vysokými požadavky na přesnost a drsnost povrchu se obvykle používá souřadnicová vyvrtávačka a řezné nástroje vyrobené z ultratvrdých materiálů, jako je karbid, diamant a kubický nitrid boru. Volí se velmi malá rychlost posuvu (0,02–0,08 mm/ot.) a hloubka řezu (0,05–0,1 mm) a řezná rychlost je vyšší než u běžného vyvrtávání.

 

IV. Nástroje pro vyvrtávání

 

  1. Jednobřitá vyvrtávací fréza
    Jednobřitá vyvrtávací fréza je nejčastěji používaným nástrojem pro vyvrtávací obrábění. Má jednoduchou konstrukci a vysokou všestrannost. Podle různých požadavků na zpracování lze volit různé materiály a geometrické tvary.
  2. Excentrická vyvrtávací fréza
    Excentrická vyvrtávací fréza je vhodná pro obrábění otvorů se speciálními tvary, jako jsou excentrické otvory. Velikost obrábění se řídí nastavením excentricity.
  3. Rotující čepel
    Rotující nůž může zlepšit životnost a efektivitu obrábění nástroje. Během obrábění se může automaticky otáčet, aby se zajistilo rovnoměrné opotřebení břitu.
  4. Speciální fréza pro zpětné vyvrtávání
    Fréza pro zpětné vyvrtávání se používá pro zpracování zpětně vyvrtaných otvorů. Na CNC obráběcích strojích často používáme nestandardní nástroje a CNC obráběcí programy pro zpětné vyvrtávání.

 

V. Procesní charakteristiky vyvrtávacího obrábění

 

  1. Široký rozsah zpracování
    Vyvrtáváním lze zpracovávat otvory různých tvarů, včetně válcových otvorů, závitových otvorů, drážek uvnitř otvorů a čelních ploch. Zároveň lze zpracovávat i otvory speciálních tvarů, jako jsou vnitřní a vnější kulové plochy a kuželové otvory.
  2. Vysoká přesnost zpracování
    Rozumným výběrem řezných nástrojů, řezných parametrů a technologií zpracování lze dosáhnout vysoké přesnosti zpracování. Obecně řečeno, přesnost vyvrtávání ocelových materiálů může dosáhnout IT9-7 a drsnost povrchu Ra2,5-0,16 mikronu. U přesného vyvrtávání může přesnost zpracování dosáhnout IT7-6 a drsnost povrchu Ra0,63-0,08 mikronu.
  3. Silná přizpůsobivost
    Vyvrtávání lze provádět na různých typech obráběcích strojů, jako jsou vyvrtávačky, obráběcí centra a kombinované obráběcí stroje. Zároveň lze volit různé řezné nástroje a technologie obrábění podle různých požadavků na zpracování.
  4. Velký přesah a snadné generování vibrací
    Vzhledem k velkému přesahu vyvrtávací tyče snadno dochází k vibracím. Proto je nutné během procesu obrábění zvolit vhodné řezné parametry, aby se snížil vliv vibrací na kvalitu obrábění.

 

VI. Oblasti použití vyvrtávacího obrábění

 

  1. Strojírenský průmysl
    Ve strojírenském průmyslu se vyvrtávání široce používá při zpracování obrobků, jako jsou krabice, konzole a základny strojů. Tyto obrobky obvykle vyžadují vysoce přesné válcové otvory, závitové otvory a drážky uvnitř otvorů.
  2. Automobilový průmysl
    V automobilovém průmyslu je třeba klíčové komponenty, jako jsou bloky motorů a převodové skříně, opracovávat s vysokou přesností vyvrtáváním. Kvalita zpracování těchto komponentů přímo ovlivňuje výkon a spolehlivost automobilů.
  3. Letecký průmysl
    Letecký průmysl má extrémně vysoké požadavky na přesnost zpracování a kvalitu součástí. Vyvrtávání se v leteckém průmyslu používá hlavně k obrábění klíčových součástí, jako jsou lopatky motorů a kotouče turbín.
  4. Průmysl výroby forem
    V průmyslu výroby forem je obvykle nutné dutiny a jádra forem opracovat s vysokou přesností vrtáním. Kvalita zpracování těchto součástí přímo ovlivňuje životnost forem a kvalitu výrobků.

 

VII. Bezpečnostní opatření pro vyvrtávací obrábění

 

  1. Výběr nástroje
    Vyberte vhodné materiály nástrojů a geometrické tvary podle různých požadavků na zpracování. Pro vysoce přesné obrábění by měly být zvoleny nástroje vyrobené z ultratvrdých materiálů.
  2. Výběr řezných parametrů
    Parametry řezu volte rozumně, abyste se vyhnuli nadměrné řezné síle a vibracím. Během hrubovacího vyvrtávání lze parametry řezu vhodně zvýšit pro zlepšení efektivity obrábění; během dokončovacího vyvrtávání by měly být parametry řezu sníženy, aby byla zajištěna kvalita obrábění.
  3. Instalace obrobku
    Zajistěte, aby byl obrobek pevně upevněn, aby se během obrábění zabránilo jeho posunutí. Pro vysoce přesné obrábění by se měly používat speciální upínací přípravky a polohovací zařízení.
  4. Přesnost obráběcích strojů
    Pro vyvrtávací obrábění vyberte obráběcí stroj s vysokou přesností a dobrou stabilitou. Pravidelně udržujte a opravujte obráběcí stroj, abyste zajistili jeho přesnost a výkon.
  5. Monitorování procesu zpracování
    Během procesu zpracování pečlivě sledujte stav zpracování a včas upravujte parametry řezu a opotřebení nástroje. Pro vysoce přesné zpracování by měla být použita technologie online detekce, která monitoruje velikost obráběného materiálu a kvalitu povrchu v reálném čase.

 

VIII. Závěr
Vyvrtávání, jako jedna z běžných metod obrábění na CNC obráběcích strojích, má charakteristiky, jako je široký rozsah obrábění, vysoká přesnost a vysoká přizpůsobivost. Má široké uplatnění v odvětvích, jako je výroba strojů, automobilový průmysl, letecký průmysl a výroba forem. Při provádění vyvrtávání je nutné rozumně volit řezné nástroje, parametry řezání a technologie obrábění, věnovat pozornost instalaci obrobku a přesnosti obráběcího stroje a posílit monitorování procesu obrábění, aby byla zajištěna kvalita a efektivita zpracování. S neustálým rozvojem CNC technologie se bude přesnost a efektivita vyvrtávání i nadále zlepšovat, což bude mít větší dopad na rozvoj výrobního průmyslu.