Η δημιουργία οπών είναι μια από τις πιο συνηθισμένες εργασίες στην κατεργασία CNC , αλλά η δημιουργία μιας καλής οπής σπάνια είναι τόσο απλή όσο το «τρύπημα και η ολοκλήρωση». Η διάμετρος της οπής, η ευθεία, η στρογγυλότητα, το φινίρισμα της επιφάνειας, η ποιότητα του σπειρώματος και η ακρίβεια τοποθέτησης εξαρτώνται όλα από την επιλογή της σωστής διαδικασίας.
Για τους μηχανικούς που σχεδιάζουν εξαρτήματα κατεργασμένα με CNC, η κατανόηση της διαφοράς μεταξύ διάτρησης, γλυφανίσματος, διάτρησης και κοχλιωτής διάτρησης βοηθά στην αποφυγή προβλημάτων ανοχής, υψηλού κόστους κατεργασίας και αστοχιών συναρμολόγησης.
Διάτρηση CNC
Η διάτρηση είναι συνήθως το πρώτο βήμα στη δημιουργία οπών. Ένα περιστρεφόμενο τρυπάνι αφαιρεί υλικό για να δημιουργήσει μια στρογγυλή τρύπα στο τεμάχιο εργασίας.
Η διάτρηση είναι κατάλληλη για:
- Γενικές οπές εκκαθάρισης
- Τρύπες-οδηγοί πριν από το άνοιγμα, το τρύπημα ή το σπειροειδές άνοιγμα
- Διαμπερείς και τυφλές τρύπες
- Μέτριες απαιτήσεις ανοχής
Η τυπική ανοχή διάτρησης δεν είναι εξαιρετικά μικρή. Μια τρυπημένη οπή μπορεί να έχει ελαφρώς υπερμεγέθη, κωνικότητα, γρέζια ή κακό φινίρισμα επιφάνειας ανάλογα με το υλικό, την κατάσταση του τρυπανιού, το βάθος και την ακαμψία εγκατάστασης.
Για τις οπές ακριβείας, η διάτρηση συνήθως αντιμετωπίζεται ως εργασία χοντροκομμένης κατεργασίας και όχι ως η τελική λειτουργία.
CNC Reaming
Η διάτρηση χρησιμοποιείται για τη βελτίωση της ακρίβειας του μεγέθους και του φινιρίσματος της επιφάνειας μιας υπάρχουσας τρύπας. Μια διάτρηση αφαιρεί μόνο μια μικρή ποσότητα υλικού, επομένως η τρύπα πρέπει να έχει προ-τρυπηθεί κοντά στο τελικό μέγεθος.
Η διεύρυνση είναι κατάλληλη για:
- Οπές για πείρο
- Ταιριάζει σε ρουλεμάν ή δακτύλιο
- Ακριβής έλεγχος διαμέτρου
- Καλύτερο φινίρισμα επιφάνειας από το τρύπημα
Η διάτρηση μπορεί να επιτύχει μικρότερες ανοχές από τη διάτρηση, αλλά δεν διορθώνει σημαντικά τη θέση της οπής. Εάν η οπή που έχει τρυπηθεί είναι εκτός θέσης, ο διατρητής τείνει να ακολουθεί την υπάρχουσα οπή.
Τα καλά αποτελέσματα της διεύρυνσης εξαρτώνται από το σωστό περιθώριο αποθέματος, τη σταθερή στερέωση, το κατάλληλο ψυκτικό υγρό και την κατάλληλη ταχύτητα κοπής.
CNC βαρετό
Η διάτρηση μεγεθύνει και διορθώνει μια υπάρχουσα οπή χρησιμοποιώντας ένα εργαλείο κοπής μίας αιχμής ή μια ράβδο διάτρησης. Σε αντίθεση με τη διάτρηση, η διάτρηση μπορεί να βελτιώσει τη θέση της οπής, την ευθεία, την στρογγυλότητα και την ακρίβεια της διαμέτρου.
Το τρύπημα είναι κατάλληλο για:
- Τρύπες υψηλής ακρίβειας
- Τρύπες μεγάλης διαμέτρου
- Οπές που απαιτούν ακριβή ομοκεντρικότητα
- Κρίσιμες προσαρμογές και χαρακτηριστικά ευθυγράμμισης
Η διάτρηση χρησιμοποιείται συχνά όταν η ανοχή, η γεωμετρία ή η ακρίβεια θέσης είναι πιο σημαντικές από τον χρόνο κύκλου. Είναι πιο αργή από τη διάτρηση ή την αποξήρανση, αλλά παρέχει καλύτερο έλεγχο.
Για βαθιές τρύπες ή μικρές διαμέτρους, η ακαμψία της ράβδου διάτρησης αποτελεί σημαντικό πρόβλημα. Η παραμόρφωση του εργαλείου, οι κραδασμοί και ο κρότος μπορούν να επηρεάσουν το μέγεθος και το φινίρισμα της επιφάνειας.
Τρύπημα CNC
Το σπειροειδές τρύπημα δημιουργεί εσωτερικά σπειρώματα μέσα σε μια τρυπημένη οπή. Πριν από το σπειροειδές τρύπημα, η οπή πρέπει να τρυπηθεί στο σωστό μέγεθος τρυπανιού σπειροειδούς τρυπανιού. Εάν η οπή είναι πολύ μικρή, το σπειροειδές τρύπημα μπορεί να σπάσει. Εάν είναι πολύ μεγάλο, η εμπλοκή του σπειρώματος μπορεί να είναι αδύναμη.
Το χτύπημα είναι κατάλληλο για:
- Εσωτερικά σπειρώματα βιδών
- Τυφλές οπές με σπείρωμα
- Μέσω οπών με σπείρωμα
- Χαρακτηριστικά συναρμολόγησης και στερέωσης
Οι συνήθεις μέθοδοι σπειρώματος CNC περιλαμβάνουν άκαμπτο σπειρώμα, πλωτές βάσεις σπειρώματος, φρεζάρισμα σπειρώματος και σπειροτόμηση καλουπιού. Η καλύτερη μέθοδος εξαρτάται από το υλικό, το μέγεθος σπειρώματος, το βάθος της οπής, τον όγκο παραγωγής και την ικανότητα της μηχανής.
Για τις τυφλές οπές, οι μηχανικοί θα πρέπει να προβλέπουν αρκετό επιπλέον βάθος για το σημείο βρύσης και την απόσταση από τα θραύσματα. Οι βρύσες στο κάτω μέρος μπορούν να κόβουν πιο κοντά στον πυθμένα, αλλά εξακολουθούν να χρειάζονται χώρο.
Σύγκριση Διαδικασιών
| Διαδικασία | Κύριος σκοπός | Ακρίβεια | Η επιφάνεια τελειώνει | Διορθώνει τη θέση της τρύπας |
|---|---|---|---|---|
| Γεώτρηση | Δημιουργήστε την αρχική τρύπα | Μέτρια/χαμηλή | Μέτριο/τραχύ | Οχι |
| Διόγκωση | Βελτιώστε το μέγεθος και το φινίρισμα | Ψηλά | Καλή | Οχι |
| Βαρετό | Βελτιώστε το μέγεθος, τη γεωμετρία και τη θέση | Πολύ ψηλά | Καλό/εξαιρετικό | Ναι |
| Τρύπημα | Δημιουργία εσωτερικού νήματος | Εξαρτάται από το νήμα | Εξαρτάται από το νήμα | Οχι |
Συμβουλές Σχεδιασμού για Μηχανικούς
Όταν σχεδιάζετε οπές κατεργασμένες με CNC, λάβετε πρώτα υπόψη τη λειτουργία της οπής. Μια απλή οπή διάκενου δεν χρειάζεται την ίδια διαδικασία με μια οπή πείρου με πρεσάρισμα ή μια οπή ρουλεμάν ακριβείας.
Χρήσιμες οδηγίες σχεδιασμού περιλαμβάνουν:
- Χρησιμοποιήστε τρυπάνια τυπικών μεγεθών όταν είναι δυνατόν.
- Αποφύγετε τις περιττές μικρές ανοχές σε μη κρίσιμες οπές.
- Καθορίστε τις οπές που έχουν διευρυνθεί για ακριβείς εφαρμογές με πείρο ή άξονα.
- Χρησιμοποιήστε διάτρηση για διάμετρο, θέση ή ομοκεντρικότητα υψηλής ακρίβειας.
- Παρέχετε αρκετό βάθος για τυφλές τρύπες με σπείρωμα.
- Αποφύγετε πολύ βαθιές οπές μικρής διαμέτρου, εκτός εάν είναι λειτουργικά απαραίτητο.
- Ορίστε με σαφήνεια το μέγεθος του νήματος, το βάθος του και αν το νήμα είναι τυφλό ή διαμπερές.
- Προσθέστε λοξοτομές όπου τα εξαρτήματα χρειάζονται ευκολότερη συναρμολόγηση ή έλεγχο των γρεζιών.
Συμπέρασμα
Η διάτρηση, η διευρυνση, η διάτρηση και η κοχλιοτομή εξυπηρετούν διαφορετικό ρόλο στην κατασκευή οπών CNC. Η διάτρηση δημιουργεί την οπή, η διευρυνση βελτιώνει τη διάμετρο και το φινίρισμα, η διάτρηση παρέχει υψηλή ακρίβεια και γεωμετρικό έλεγχο και η κοχλιοτομή δημιουργεί εσωτερικά σπειρώματα.
Για τους μηχανικούς, το κλειδί είναι να ταιριάζουν τη διαδικασία κατεργασίας με τις λειτουργικές απαιτήσεις της οπής. Αυτό διατηρεί τα εξαρτήματα ακριβή, κατασκευαστικά και οικονομικά.
