Borrkronor, som de vanligaste skärverktygen vid hålbearbetning, används i stor utsträckning vid mekanisk tillverkning, speciellt för bearbetning av hål i delar som kylanordningar, rörplåtar av kraftgenereringsutrustning och ånggeneratorer. Deras tillämpning är särskilt omfattande och viktig.
I. Egenskaper för borrning
Borrkronor har vanligtvis två huvudskäreggar. Under bearbetning skär borren medan den roterar. Spånvinkeln för borrkronan ökar från den centrala axeln till den yttre kanten; skärhastigheten är högre närmare den yttre cirkeln och minskar mot mitten och når noll i rotationscentrum. Mejselkanten på borrkronan är placerad nära den centrala rotationsaxeln. Den har en stor sekundär spånvinkel, inget spånutrymme och låg skärhastighet, vilket genererar ett betydande axiellt motstånd. Om mejseleggen slipas till typ A eller C enligt DIN 1414, kommer skäreggen nära den centrala axeln att ha en positiv spånvinkel, vilket kan minska skärmotståndet och avsevärt förbättra skärprestandan.
Borrkronor kan klassificeras i många typer baserat på arbetsstyckets form, material, struktur och funktion, såsom hög-stålborrkronor (spiralborrar, fler-hålsborrar, platta borrar), solida hårdmetallborrar, vändbara grunda hålsborrar, djuphålsborrar, borrhuvuden och utbytbara borrar.
II. Spånbrytning och borttagning
Borrskärning sker i det begränsade utrymmet i ett hål, och spån måste avlägsnas genom borrkronans skärande spår. Därför påverkar spånformen i hög grad borrkronans skärprestanda. Vanliga spånformer inkluderar flingspån, rörformade spån, nål-liknande spån, koniska spiralspån, band-liknande spån, fläkt-spån och puderformade spån.
Nyckeln till borrning – spånkontroll
När chipformen är olämplig kommer följande problem att uppstå:
① Fina spånor täpper till skärspåren, vilket påverkar borrnoggrannheten, minskar borrlivslängden och orsakar till och med borrbrott (t.ex. pulverspån, fläktformade spån, etc.);
② Långa spån lindas runt borrkronan, vilket hindrar driften, orsakar borrbrott eller förhindrar att skärvätska kommer in i hålet (t.ex. spiralspån, bandspån, etc.).
Så här löser du problemet med olämplig chipform:
① Metoder som att öka matningshastigheten, intermittent matning, om-slipning av mejselkanten och installation av spånbrytare kan användas individuellt eller i kombination för att förbättra spånbrytning och borttagning, vilket eliminerar problem som orsakas av spån.
② Specialiserade spånbrytare-kan användas. Om man till exempel lägger till en designad spånbrytande kant i borrspåren bryter spånorna till fragment som är lättare att ta bort. Fragmenten släpps ut smidigt längs spåren, vilket förhindrar igensättning. Därför uppnår nya spånbrytare-en mycket jämnare skäreffekt än traditionella borrar.
Samtidigt underlättar de korta, fragmenterade metallspånen kylvätskeflödet till borrspetsen, vilket ytterligare förbättrar värmeavledning och skärprestanda under bearbetning. Dessutom, eftersom den nyligen tillagda spånbrytningseggen penetrerar hela spåret på borrkronan, behåller den sin form och funktion även efter flera om-slipcykler. Utöver de tidigare nämnda funktionella förbättringarna är det värt att nämna att denna design stärker borrkroppens styvhet, vilket avsevärt ökar antalet hål som kan borras i en enda om-slipningscykel.
III. Borrnoggrannhet
Noggrannheten hos ett hål bestäms huvudsakligen av faktorer som håldiameter, positionsnoggrannhet, koaxialitet, rundhet, ytjämnhet och grader vid hålöppningen.
Faktorer som påverkar noggrannheten hos det bearbetade hålet under borrning:
① Borrkronans spännnoggrannhet och skärförhållanden, såsom verktygshållare, skärhastighet, matningshastighet och skärvätska;
② Borrkronans storlek och form, såsom borrkronans längd, skäreggsform och kärnform;
③ Arbetsstyckets form, såsom formen på hålets sidovägg, hålets öppningsform, tjocklek och fastspänningsstatus.
Förstorar
Förstoring orsakas av oscillationen av borrkronan under bearbetning. Verktygshållarens oscillation påverkar håldiametern och positioneringsnoggrannheten avsevärt. Därför bör verktygshållaren bytas ut omedelbart när den är kraftigt sliten. Att mäta och justera svängningen är svårt när man borrar små hål, så det är bäst att använda ett stort-skaft, liten-diameter borr med bra koaxialitet mellan skäreggen och skaftet. När man använder omslipade borrkronor beror minskningen i hålnoggrannhet ofta på asymmetri i den bakre formen. Att kontrollera skäreggens höjdskillnad kan effektivt undertrycka hålets brotschning.
Hålets rundhet
På grund av borrbitsvibrationer blir det borrade hålets form lätt polygonal, vilket resulterar i nitmönster på hålväggen. Vanliga polygonala hål är ofta triangulära eller femkantiga. Anledningen till triangulära hål är att borrkronan har två rotationscentra under borrning och vibrerar med en frekvens av en gång var 600:e grader. Den främsta orsaken till denna vibration är en obalans i skärmotståndet. Efter ett varv av borrkronan, på grund av dålig hålrundhet, blir skärmotståndet obalanserat under det andra varvet, vilket upprepar föregående vibration, men med en liten fasförskjutning, vilket resulterar i nitmönster på hålväggen. När borrdjupet når en viss nivå ökar friktionen mellan borrskärets skäregg och hålväggen, vibrationerna minskar, riflingen försvinner och rundheten förbättras. Den här typen av hål verkar trattformad- i längsgående sektion. Av samma anledning kan även femkantiga och sjukantiga hål uppstå under skärning. För att eliminera detta fenomen bör åtgärder vidtas för att förbättra borrkronans styvhet, öka matningen per varv, minska frigångsvinkeln, minska frigångsvinkeln och om-slipa mejseleggen, förutom att kontrollera faktorer som chuckvibrationer, skäreggshöjdskillnad och asymmetri i formen på flanken och skäreggen.
Borrning på lutande och krökta ytor
När borrkronans skäryta eller penetreringsyta är en lutande yta, krökt yta eller steg, är positioneringsnoggrannheten dålig eftersom borrkronan utför radiell enkel-skärning, vilket minskar verktygets livslängd.
För att förbättra positioneringsnoggrannheten kan följande åtgärder vidtas:
1. Borra ett mitthål först;
2. Fräsa hålsätet med en pinnfräs;
3. Välj en borr med bra penetration och styvhet;
4. Minska matningshastigheten.
Borttagning av grader
Vid borrning uppstår ofta grader vid hålets ingång och utgång, speciellt vid bearbetning av sega material och tunna plåtar. Detta beror på att när borrkronan närmar sig penetration, genomgår arbetsstycket plastisk deformation. Den triangulära delen som ska skäras av skäreggen nära ytterkanten deformeras utåt av den axiella skärkraften och krullas ytterligare under verkan av borrkronans avfasning och skäregg, vilket bildar en grad eller rullad egg.
[Bild]
IV. Bearbetningsförhållanden för borrning
De flesta borrskärskataloger innehåller en "Basic Cutting Parameter Reference Table" ordnad efter material som bearbetas. Användare kan referera till de angivna skärparametrarna för att välja lämpliga skärförhållanden för borrning. Lämpligheten för de valda skärförhållandena bör bedömas genom provskärning, med hänsyn till faktorer som bearbetningsnoggrannhet, bearbetningseffektivitet och borrkronans livslängd.
1. Borrkronans livslängd och bearbetningseffektivitet
Under förutsättningen att arbetsstyckets tekniska krav ska uppfyllas, bör lämpligheten av borrkronanvändning utvärderas omfattande baserat på borrkronans livslängd och bearbetningseffektivitet. Skärbanan kan användas som ett utvärderingsmått för borrkronans livslängd; matningshastigheten kan användas som ett utvärderingsmått för bearbetningseffektivitet. För höghastighetsstålborrkronor påverkas livslängden avsevärt av rotationshastigheten och mindre av matning per varv. Därför kan en ökning av matningen per varv förbättra bearbetningseffektiviteten samtidigt som en längre livslängd för borrkronan säkerställs. Det bör dock noteras att överdriven matning per varv kommer att göra spånen tjockare, vilket gör spånbrytning svårt. Därför är det viktigt att bestämma det optimala matningsintervallet per varv för framgångsrik spånbrytning genom provskärningar. För hårdmetallborr har skäreggen en större avfasning längs den negativa spånvinkelns riktning, vilket resulterar i ett mindre valbart område för matning per varv jämfört med höghastighetsstålborrkronor. Att överskrida detta intervall under bearbetning kommer att minska borrkronans livslängd. Eftersom hårdmetallborrkronor har högre värmebeständighet än{10}}höghastighetsborrar i stål, har rotationshastigheten minimal inverkan på borrkronans livslängd. Därför kan en ökning av rotationshastigheten förbättra bearbetningseffektiviteten samtidigt som borrkronans livslängd säkerställs.
2. Korrekt användning av skärvätska
Borrskärning sker i det begränsade utrymmet i ett hål, därför påverkar typen och appliceringsmetoden för skärvätska avsevärt borrlivslängden och hålets bearbetningsnoggrannhet. Skärvätskor kan i stora drag delas in i vatten-lösliga och icke-vattenlösliga-typer. Icke-vattenlösliga-skärvätskor ger bättre smörj-, vätnings- och anti-vidhäftningsegenskaper och förhindrar även rost. Vattenlösliga skärvätskor ger bättre kylningsegenskaper, är rökfria och icke-antändliga. På grund av miljöskyddshänsyn har användningen av{13}}vattenlösliga skärvätskor ökat avsevärt de senaste åren. Emellertid kan felaktiga utspädningsförhållanden eller försämring av skärvätskan drastiskt förkorta verktygets livslängd, så noggrann uppmärksamhet måste ägnas vid användning. Oavsett om skärvätskan är -vattenlöslig eller o-vattenlöslig-, är det viktigt att se till att vätskan når skärpunkten på lämpligt sätt. Dessutom måste flödet, trycket, antalet munstycken och kylmetoden (intern eller extern kylning) kontrolleras strikt.
V.
Omslipning av borr
Kriterier för omslipning av borr
Kriterierna för att avgöra om en borrkrona behöver slipas om är:
1. Slitagemängden på skäreggen, mejselkanten och skärbandsfasetterna;
2. Måttnoggrannhet och ytjämnhet hos det bearbetade hålet;
3. Färg och form på chipsen;
4. Skärmotstånd (indirekta värden som spindelström, brus och vibrationer);
5. Mängd utfört arbete m.m.
Vid faktisk användning bör ett korrekt och bekvämt kriterium bestämmas från ovanstående indikatorer baserat på specifika omständigheter. När slitagemängd används som kriterium bör den optimala efterslipningsperioden med bästa ekonomiska effektivitet identifieras. Eftersom de huvudsakliga skärpningsområdena är bakhuvudet och mejselkanten, leder överdrivet borrslitage till längre skärptider, större slipvolymer och färre omslipningscykler (total verktygslivslängd=verktygslivslängd efter omslipning × antal omslipningscykler), vilket i slutändan förkortar borrens totala livslängd. När man använder det bearbetade hålets dimensionella noggrannhet som kriterium, bör mätare eller gränsmått användas för att kontrollera hålets brotschning och rakhet; om dessa värden överskrids bör borren omedelbart-slipas igen. När man använder skärmotstånd som kriterium kan man använda metoder som att automatiskt stoppa maskinen när ett inställt gränsvärde (t.ex. spindelström) överskrids. Vid hantering av bearbetningsmängdsbegränsningar bör ovanstående kriterier övervägas helt för att fastställa lämpliga standarder.
Metoder för skärpning av borr
Vid omslipning av borr är det bäst att använda en dedikerad borrslipmaskin eller en universalverktygsslip. Detta är avgörande för att säkerställa borrkronans livslängd och bearbetningsnoggrannhet. Om originalborren är i gott skick kan den-slipas om enligt originaldesignen. Om den ursprungliga borrkronan har defekter kan bakformen modifieras på lämpligt sätt och mejselkanten kan om-vässas enligt avsedd användning.
Följande punkter bör noteras vid skärpning:
1. Förhindra överhettning för att undvika att minska borrkronans hårdhet;
2. Ta bort alla skador på borrkronan (särskilt skador på skäreggen);
3. Borrkronans form ska vara symmetrisk;
4. Var noga med att inte skada skäreggen under skärpningen och ta bort eventuella grader efter slipningen;
5. För hårdmetallborrkronor har slipformen en betydande inverkan på borrkronans prestanda. Borrkronans form på fabriken är den optimala formen som erhålls genom vetenskaplig design och upprepade tester; därför bör den ursprungliga skäreggsformen i allmänhet bibehållas vid om-vässning.
