Las principales razones por las que necesita un mecanizado aburrido

Especificaciones de las máquinas perforadoras

Las dimensiones entre el elemento y la broca de la herramienta se pueden cambiar alrededor de dos ejes para cortar tanto vertical como horizontalmente en la superficie interna. La herramienta de corte suele ser de punta única, de acero rápido M2 y M3 o de carburo P10 y P01. También se puede hacer un orificio cónico girando la cabeza.

Las máquinas perforadoras están disponibles en muchos tamaños y estilos diferentes. El mandrinado de objetos pequeños se puede hacer en un torno, mientras que los objetos más grandes se mecanizan en una máquina mandrinadora. Las piezas de trabajo suelen tener un diámetro de 1 a 4 metros (3 pies 3 a 13 pies 1 pulgada), pero pueden tener un tamaño de hasta 20 metros (66 pies). La demanda de energía puede ser de hasta 200 caballos de fuerza (150 kW).

La refrigeración de los agujeros se realiza a través de un paso hueco a través de la barra de mandrinar, en el que el refrigerante puede fluir libremente. Los discos de aleación de tungsteno están sellados en la correa para contrarrestar la vibración y la vibración al perforar. Los sistemas de control pueden estar basados ​​en computadora, lo que permite la automatización y una mayor consistencia.

¿Por qué se requiere un mecanizado aburrido?

Dado que la perforación tiene como objetivo reducir la tolerancia del producto a los orificios preexistentes, hay algunas consideraciones de diseño que se deben tener en cuenta. En primer lugar, no se prefieren longitudes de gran diámetro para el orificio debido a la desviación de la herramienta de corte. Entonces, los agujeros pasantes son preferibles a los agujeros ciegos (agujeros que no atraviesan el espesor de la pieza de trabajo).

Debido a estos factores, el taladrado y el taladrado profundo son, por naturaleza, áreas de práctica difíciles que requieren herramientas y técnicas especiales. No obstante, se han desarrollado tecnologías que producen agujeros profundos con una precisión impresionante. En la mayoría de los casos se refieren a muchos puntos de corte, diametralmente opuestos, cuyas fuerzas de deflexión se anulan entre sí.

Normalmente, también incluyen el suministro de fluido de corte bombeado bajo presión a través de la herramienta en agujeros cerca de los bordes de corte. Las pistolas perforadoras y los cañones perforadores son ejemplos clásicos. Estas técnicas de mecanizado, desarrolladas por primera vez para la producción de armas de fuego y cañones de artillería, ahora se utilizan ampliamente en la producción de muchas industrias.

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¿Cómo funciona el mecanizado aburrido? Varios ciclos de mandrinado constantes están disponibles en los controladores CNC. Estos son subprogramas programados que mueven la herramienta a través de cortes sucesivos de corte, retracción, avance, corte, retracción, regreso a la posición inicial, etc.

La mayoría de las operaciones de torneado que ocurren con el torneado exterior también pueden ser encontrado en los aburridos. Para el torneado exterior, la longitud de la pieza de trabajo no afecta el voladizo de la herramienta, y el tamaño del portaherramientas se puede seleccionar para soportar las fuerzas y tensiones que surgen durante la operación. Sin embargo, para torneado interior o mandrinado, la elección de la herramienta está muy limitada por el diámetro y la longitud del orificio de la pieza de trabajo.

La regla general que se aplica a todo el mecanizado es minimizar el voladizo de la herramienta para obtener la mejor estabilidad posible y, por lo tanto, precisión. Al perforar, la profundidad del orificio está determinada por el voladizo. La estabilidad aumenta cuando se utiliza un diámetro de herramienta mayor, pero incluso entonces las posibilidades son limitadas porque el espacio requerido por el diámetro del orificio en la pieza debe tenerse en cuenta al eliminar virutas y movimientos radiales.

Se establecen restricciones en la estabilidad de la perforación porque se debe tener especial cuidado al planificar y preparar la producción. Comprender el impacto de la geometría de la herramienta y los datos de corte seleccionados en las fuerzas de corte, así como comprender cómo los diferentes tipos de barras de mandrinar y la sujeción de la herramienta afectarán la estabilidad y la vibración se puede mantener al mínimo.

¿Cuál es la importancia de las fuerzas de corte?

Durante el acoplamiento, la fuerza tangencial y la fuerza de corte radial intentarán alejar la herramienta de la pieza de trabajo, lo que provocará desviaciones.

La fuerza tangencial intentará empujar la herramienta hacia abajo y lejos de la línea central . Debido a la curvatura del diámetro interior del orificio, también se reducirá el ángulo de incidencia. Por lo tanto, para agujeros de diámetro pequeño, es especialmente importante que el ángulo de incidencia de la plaquita sea suficiente para evitar el contacto entre la herramienta y la pared del agujero.

La desviación radial reducirá la profundidad de corte. Además de afectar la precisión del diámetro, el grosor de la viruta cambia a medida que cambian las fuerzas de corte. Esto provoca que la vibración se transmita desde la hoja al portaherramientas. La estabilidad y la sujeción de la herramienta determinarán la cantidad de vibración y si se refuerza o suprime.

¿Cuáles son los factores que influyen en las fuerzas de corte?

● Insertar geometría:

La geometría de la plaquita tiene una influencia decisiva en el proceso de corte. La plaquita positiva tiene un ángulo de ataque positivo. El ángulo del borde de la placa y el ángulo de separación juntos serán inferiores a 90 grados. Un ángulo de ataque positivo significa una fuerza de corte tangencial más baja. Sin embargo, se obtiene un ángulo de inclinación positivo a expensas de un ángulo de incidencia o ángulo de borde.

Si el ángulo libre es pequeño, existe el riesgo de abrasión de la herramienta y la pieza de trabajo, y la fricción puede causar vibraciones. En los casos en que el ángulo de ataque es grande y el ángulo del filo es pequeño, se obtiene un filo de corte más afilado. Una arista de corte afilada penetra en el material más fácilmente, pero también se puede cambiar o dañar más fácilmente por una arista u otro desgaste irregular.

El desgaste de la arista significa un cambio en la geometría de la plaquita, lo que reduce la holgura ángulo. Por lo tanto, para el acabado, el acabado superficial requerido de la pieza de trabajo determina cuándo reemplazar el inserto. En general, el desgaste del borde debe estar entre 0,004 y 0,012 pulgadas para acabado y entre 0,012 y 0,040 pulgadas para desbaste.

● Ángulo de inclinación:

El ángulo de inclinación afecta las direcciones axial y radial de las fuerzas de corte. Un ángulo de ataque pequeño produce un componente grande de la fuerza de corte axial, mientras que un ángulo de ataque grande da como resultado una fuerza de corte radial mayor.

La fuerza de corte axial tiene un efecto negativo mínimo en la operación porque la fuerza se dirige a lo largo de la barra de perforación. Por lo tanto, para evitar vibraciones, es preferible elegir un ángulo de avance pequeño, pero debido a que el ángulo de avance también afecta a otros factores, como el grosor de la viruta y la dirección del flujo de la viruta, a menudo hay que ceder.

La principal desventaja de un ángulo de ataque pequeño es que las fuerzas de corte se distribuyen en una sección más corta del filo que en un ángulo de ataque grande. Además, el borde de corte está sujeto a carga y descarga rápidas a medida que el borde entra y sale de la pieza de trabajo.

Dado que el mandrinado generalmente se realiza en un orificio premecanizado y está marcado como mecanizado ligero, los ángulos de inclinación pequeños generalmente no causan problemas. Por lo general, se recomiendan ángulos de avance de 15 grados o menos. Sin embargo, con un ángulo de ataque de 15 grados, la fuerza de corte radial será casi el doble que la fuerza de corte con un ángulo de ataque de 0 grados. En la página anterior se muestra una barra de mandrinar típica con una plaquita intercambiable con un ángulo de ataque de 0 grados.

● Radio de la nariz:

El radio de punta del inserto también afecta la distribución de las fuerzas de corte. Cuanto mayor sea el radio de la esquina, mayores serán las fuerzas de corte radial y tangencial y el inicio de la vibración. Sin embargo, esto no se aplica a las fuerzas de corte radiales. La desviación de la herramienta en la dirección radial está influenciada por la relación entre la profundidad de corte y el tamaño del radio de la punta.

Si la profundidad de corte es menor que el radio de la hoja, las fuerzas de corte radiales aumentarán a medida que aumente la profundidad de corte. Si la profundidad de corte es igual o mayor que el radio del vértice, la deflexión radial vendrá determinada por el ángulo de ataque.

Por lo tanto, es una buena idea elegir un radio de vértice ligeramente más pequeño que la profundidad de corte. De esta forma, las fuerzas de corte radiales se pueden mantener al mínimo utilizando los beneficios del radio de esquina más grande posible, lo que conduce a un borde de corte más resistente, un mejor acabado superficial y una presión más uniforme en el borde de corte.