Nel campo delle lavorazioni meccaniche,L'alesatore è una sorta di utensile per la lavorazione del foro centrale. Utilizza il microtaglio per rifinire i fori ruvidi, il che migliora notevolmente la precisione delle dimensioni, la precisione geometrica e la levigatezza della superficie. Attualmente, ci sono vari tipi di alesatore utilizzati nella lavorazione, tra cui 14 tipi di manico dritto, manico conico, spirale, foro cilindrico, alesatore manuale ecc. Ogni tipo ha i suoi vantaggi e limiti di lavorazione dovuti ai diversi materiali, parametri geometrici e metodi di asportazione del truciolo.
Comprendendo le caratteristiche, il principio di funzionamento e l'applicazione di questi alesatori, possiamo scegliere e utilizzare meglio gli alesatori adatti, in modo da migliorare l'efficienza di lavorazione, ridurre i costi e garantire la qualità del prodotto. Successivamente, esploriamo le loro infinite possibilità di elaborazione.
Che cos'è la lavorazione dell'alesatore?
La lavorazione dell'alesatore è una sorta diLavorazioni meccaniche di precisionemetodo per migliorare la precisione dimensionale, la precisione geometrica e la levigatezza superficiale dei fori utilizzandoalesatore rotante per praticare o praticare fori. Il principio fondamentale consiste nell'utilizzare il micro contatto tra la lama dell'alesatore e il pezzo in lavorazione per rimuovere gradualmente il materiale in eccesso a una bassa velocità di taglio e infine raggiungere la tolleranza dimensionale e la tolleranza di posizione richieste dal design del foro.
Gli alesatori sono solitamente realizzati inutensili da taglio in acciaio rapido, leghe dure o rivestiti. La lama è finemente affilata e presenta determinati taglienti (come l'angolo di biforcazione, l'angolo di biforcazione, l'angolo di biforcazione), che possono essere adattati a diversi materiali e requisiti di lavorazione. Durante il processo di lavorazione, l'alesatore può essere azionato manualmente (ad esempio a mano alesatore) o montato su una macchina utensile (come trapano,Macchina utensile CNC), soprattutto nelle aree in cui la lavorazione dei fori è molto impegnativa, come gli stampi di precisione,Componenti aerospaziali,dispositivi mediciand so on.
Quali sono le caratteristiche strutturali di un alesatore?
1. Forma geometrica e design della lama
- Unngle:unUna combinazione ragionevole di angolo di spoglia (che influisce sulla forza di taglio e sulla rimozione dei trucioli), angolo di spoglia (riduzione dell'attrito) e angolo di spoglia (controllo della direzione del flusso dei trucioli) influisce direttamente sull'efficienza di lavorazione e sulla qualità delle pareti dei pori.
- Raggio dell'arco: la transizione del bordo del raggio dell'arco richiede un equilibrio tra forza di taglio e resistenza del bordo. In generale, i materiali duri utilizzano un raggio più piccolo (0,05-0,1 mm), mentre i materiali morbidi utilizzano un raggio più ampio (0,1-0,2 mm).
2. Struttura della maniglia
- Impugnatura dritta: Struttura semplice, ampia gamma di usi, adatta per macchine utensili manuali o a bassa velocità, ma scarsa rigidità.
- Gambo conico: collegato al mandrino della macchina tramite un cono Mohs (ad es. MT3, BT4), buona rigidità, adatto perLavorazione ad alta velocità.
- Maniglia flottante: non ha una struttura di guida fissa, compensa gli errori del pezzo attraverso il corpo della lama della foglia flottante, si applica alla produzione in lotti di lavorazione irregolare dei fori.
3. Struttura di rimozione dei trucioli
- Scanalatura di rimozione dei trucioli a spirale: viene forzata attraverso un canale a spirale per ridurre il rischio di intasamento dei trucioli, ma ha un'elevata forza di taglio ed è spesso utilizzata nella lavorazione di fori profondi.
- Canale interno di rimozione dei trucioli: sistema integrato di rimozione dei trucioli a pressione negativa o ad alta tensione per fori di grandi dimensioni (come i fori dei cilindri del motore).
- Scanalatura diritta della piastra: struttura semplice, bassa efficienza di rimozione del truciolo, bassa forza di taglio, adatta per la lavorazione di fori corti o materiali fragili.
4. Materiali e rivestimenti
- Materiale della matrice: l'acciaio ad alta velocità ha un costo basso ma una scarsa resistenza al calore, la lega dura ha un'elevata durezza ma un'elevata fragilità, gli utensili da taglio rivestiti (ad es. TiAlN, DLC) hanno resistenza all'abrasione e resistenza alla corrosione.
- Trattamento superficiale: Il trattamento criogenico (trasformazione dell'austenite residua), il trattamento di nitrificazione (aumento della durezza superficiale), il rivestimento laser (miglioramento della resistenza all'abrasione) possono prolungare significativamente la durata dell'utensile.
Qual è il principio di funzionamento di un alesatore?
Il principio di funzionamento di un alesatore è quello di realizzare una dimensione precisa dell'apertura, una forma geometrica e una bassa rugosità superficiale mediante un movimento rotatorio e di avanzamento assiale del pezzo. Ecco come funziona l'alesatore:
1.Movimento rotatorio:L'alesatore ruota attorno al proprio asse, meccanicamente o manualmente. Questo movimento rotatorio consente al tagliente dell'alesatore di tagliare il materiale del pezzo ed eseguire il taglio.
2. Movimento assiale di alimentazione:Durante la rotazione, l'alesatore si muove anche lungo il movimento di alimentazione in direzione assiale del foro. Questo movimento di alimentazione fa sì che l'alesatore entri gradualmente nel pezzo, tagliando e lucidando continuamente la parete del foro.
3. Taglio e calibrazione:
- Parte tagliente:La parte tagliente di un alesatore è solitamente conica e ha uno o più denti. Questi denti di taglio vengono ruotati e alimentati per tagliare la parete del foro e rimuovere il sottile strato di metallo sulla superficie pre-forata.
- Sezione di calibrazione: La sezione di calibrazione dopo il segmento di taglio viene utilizzata per un'ulteriore lucidatura e calibrazione della parete del foro. Le parti di calibrazione sono solitamente cilindriche con piccoli coni per ridurre l'attrito con la parete dei pori e impedire l'espansione dell'apertura. La fascia della lama della parte di calibrazione può anche garantire la precisione della dimensione del diametro dell'alesatore e l'errore di pulsazione radiale di ciascun dente è piccolo.
4. Rimozione e raffreddamento dei trucioli:Durante il processo di taglio, i trucioli prodotti dall'alesatore vengono espulsi attraverso la scanalatura dei denti. Al fine di mantenere l'affilatura del tagliente e ridurre il calore di taglio, il fluido da taglio viene solitamente utilizzato per il raffreddamento e la lubrificazione. La scelta del fluido da taglio deve essere basata sui materiali di lavorazione, sulle condizioni di taglio, sui materiali dell'alesatore e su altri fattori.
5. Precisione di lavorazione erugosità superficiale:A causa del lungo tagliente dell'alesatore e della partecipazione al processo di taglio, l'efficienza produttiva è elevata. In condizioni di funzionamento e utilizzo corrette, un alesatore può lavorare fori con dimensioni precise, buona geometria e bassa rugosità superficiale. La precisione di lavorazione è generalmente IT8-IT6 con rugosità superficiale di Ra1,25-0,08 μ m.
Quali sono i tipi di alesatori?
1.By metodo di utilizzo
- Alesatore manuale: adatto per la produzione di pezzi singoli o piccoli lotti, funzionamento flessibile.
- Alesatore a macchina: adatto perProduzione su larga scala, con la premessa di garantire precisione e stabilità, può migliorare notevolmente l'efficienza produttiva.
2.By Materiale dello strumento
- Alesatore in acciaio rapido: realizzato in acciaio rapido, adatto alla lavorazione di materiali comuni come acciaio al carbonio e acciaio legato, con buona tenacità e prestazioni di taglio.
- Alesatore in metallo duro: realizzato in metallo duro, adatto per la lavorazione di acciaio inossidabile, ghisa e altri materiali duri, elevata durezza, resistenza all'usura.
- Alesatore ceramico: appositamente progettato per leghe di titanio e altre lavorazioni di materiali ad alta durezza e alta temperatura, con eccellente resistenza all'abrasione e resistenza alle alte temperature.
- Alesatore diamantato: particolarmente adatto per la lavorazione di metalli non ferrosi come leghe di alluminio, estrema durezza, efficienza di taglio.
3.By tipo di edificio
- Alesatore con impugnatura diritta: l'impugnatura diritta viene solitamente utilizzata per l'uso manuale o piccololavorazione di macchine utensili.
- Alesatore con impugnatura conica: impugnatura conica, più adatta per la lavorazione di macchine utensili di grandi dimensioni, connessione stabile.
- Alesatore a manicotto: adotta la struttura a manicotto, facile da usare in ambienti specifici.
4. Ordinato in base alla forma del foro
- Alesatore per fori cilindrici: Utilizzato per la lavorazione di fori diritti, è il tipo più comune di alesatore.
- Alesatore per fori conici: Appositamente progettato per la lavorazione di fori conici, come l'alesatore conico di Mohs.
5.Classificazione in base ad altre caratteristiche
- Alesatore manuale regolabile: La lama può essere spostata avanti e indietro per regolare con precisione il diametro di lavoro dell'alesatore.
- Alesatore a gola diritta: Scanalatura diritta facile da produrre, rettificare e verificare, adatta per la maggior parte delle esigenze di lavorazione convenzionali.
- Alesatore per scanalature a spirale: la scanalatura del dente è elicoidale, il processo di taglio è regolare, l'effetto di rimozione dei trucioli è buono, è adatto perlavorazione del foro profondo e del foro sulla superficie discontinua.
Come bilanciare il requisito della forza di taglio di un alesatore manuale durante il funzionamento manuale?
Regolare l'utensile in base alla durezza del pezzo
1. Scelta del materiale dell'utensile
- Materiali duri(come acciaio inossidabile e acciaio temprato): gli alesatori rivestiti hanno un'elevata durezza, resistenza all'usura e possono ridurre significativamente la forza di taglio (30% ~ 50% in meno rispetto all'acciaio ad alta velocità).
- Materiale morbido(ad es. alluminio, rame, ghisa): gli utensili in acciaio rapido (HSS) o in leghe dure non rivestite vengono utilizzati per ridurre la resistenza al taglio con i loro spigoli vivi.
2.Rafforzamento del trattamento superficiale
- Tecnologia di rivestimento: i rivestimenti TiN e TiAlN riducono il coefficiente di attrito e la forza di taglio
- Trattamento di passivazione: Un tagliente leggermente passivato (R=0,05-0,1 mm) disperde la forza di taglio ed evita il truciolo creato da un tagliente affilato.
Regolazione dei parametri di taglio
1. Controllo della velocità
- Principio della bassa velocità: la velocità consigliata per gli alesatori manuali è di 50-100 giri/min (per evitare vibrazioni ad alta velocità e accumulo di calore).
- Punto di equilibrio: se è necessaria l'efficienza, la velocità di avanzamento può essere aumentata in modo appropriato, ma la velocità di avanzamento deve essere ridotta in modo sincrono (del 20% e la velocità di avanzamento del 30%).
2. Ottimizzazione delle velocità di avanzamento
- Formula empirica: 0,5% -1% della velocità di avanzamento per un'apertura (ad es. 0,05 10 mm, 0,05-0,1 mm/giro per un'apertura di 10 mm).
- Materiale duro: ridurre la velocità di avanzamento (ad es. 0,3% -0,5%) per evitare che una forza di taglio eccessiva causi la rottura del tagliente.
Lubrificazione e raffreddamento
1. Il ruolo del fluido da taglio
- Lubrificazione e riduzione dell'attrito: l'uso di emulsione o fluido da taglio per pressioni estreme può ridurre il coefficiente di attrito tra l'utensile e il pezzo e ridurre la forza di taglio (ad esempio, la lubrificazione può ridurre la forza di taglio dal 15% al 30%).
- Limitazioni manuali: La lubrificazione locale può essere ottenuta immergendo l'alesatore nel fluido da taglio per 10-15 minuti o applicando il grasso manualmente.
2. Idoneità del taglio a secco
- Lavorazione di fori corti (L/D<3): i materiali morbidi possono essere tagliati a secco per ridurre i tempi di fermo della pulizia.
- Materiale duro: è necessario un fluido da taglio, altrimenti la forza di taglio sarà notevolmente aumentata.
Capacità operative e monitoraggio in tempo reale
1. Avanzamento progressivo: quando si opera manualmente, è necessario utilizzare un avanzamento segmentato (ad es. 0,02 mm per avanzamento di rotazione, aumentando gradualmente fino al valore target) per evitare pressioni improvvise che potrebbero causare un improvviso cambiamento della forza di taglio.
2. Controllo delle vibrazioni: per materiali duri,Metodo di alimentazione intermittente con impugnatura dell'alesatore a maschio, utilizzando l'impatto della frammentazione del truciolo, per ridurre la forza di taglio continua.
3. Feedback tattile in tempo reale: la forza di taglio anomala si avverte attraverso le vibrazioni dell'impugnatura e i cambiamenti di resistenza (come aumenti improvvisi, che possono indicare un bordo incrinato o un blocco del truciolo), quindi smetti immediatamente di regolare.
Quali sono gli utilizzi degli alesatori nelle lavorazioni meccaniche?
Di seguito vengono illustrati gli scenari pratici di applicazione attraverso la classificazione incrociata:
Categoria di utilizzo | Campi di applicazione | Scenari specifici e caratteristiche tecniche |
Lavorazione di precisione dei fori | Industria manifatturiera automobilistica | Alesaggio del cilindro del motore: Praticare dei fori con un alesatore in lega dura di precisione IT7, con rugosità superficiale Ra ≤ 0,8 μ m, adatto per materiali in ghisa. |
Lavorazione di fori complessi | Attrezzature mediche | Foro conico per giunto artificiale: Alesatore non standard per la lavorazione di fori passanti biocompatibili con un angolo di conicità di 30° (Ra ≤ 0,4 μ m), che richiede un equilibrio tra precisione e bassa forza di taglio. |
Movimentazione dei materiali difficile da lavorare | industria elettronica | Micropori del substrato ceramico: Alesatore diamantato Fori in materiale superduro con nucleo in ceramica di zirconia lavorata (diametro ≤ 0,1 mm), rugosità superficiale Ra ≤ 0,05 μ m. |
Rimozione e raffreddamento efficienti dei trucioli | Aerospaziale | Micropori dell'ugello del carburante: i fori di precisione con un diametro di ≤ 0,3 mm vengono lavorati utilizzando un alesatore interno per la rimozione dei trucioli per evitare l'ostruzione dei trucioli e la deviazione dell'apertura. |
Microforatura di precisione | Attrezzature mediche | Foro di collegamento del tubo: La testa del differenziale aziona l'alesatore per elaborare il foro di livello IT6 dell'asse dell'ingranaggio dell'orologio, con una tolleranza di ± 0,005 mm. |
Quali sono i vantaggi della LS nelle lavorazioni meccaniche?
1.Soluzioni digitali per l'intero processo
- Costruisci piattaforme digitali dalla simulazione del progetto (CAD/CAM) alla programmazione automatizzata che supportano l'accesso diretto a file multiformato come STEP e IGES.
- Il controllo della tolleranza viene aumentato a ± 0,01 mm mediante la regolazione dinamica dei parametri di lavorazione tramite un sistema di monitoraggio in tempo reale.
2. Competenza nella produzione di strutture complesse
- DotateMacchine utensili CNC collegate a 5 assie l'aggiunta e la sottrazione di attrezzature composte, la tradizionale geometria di lavorazione della svolta.
- In grado di gestire strutture irregolari tridimensionali con caratteristiche di livello micrometrico.
3. Sistemi di produzione intelligenti
- Algoritmi di ottimizzazione dei processi di intelligenza artificiale introdotti per migliorare l'efficienza di taglio di nuovi materiali di oltre il 30%.
- Il sistema di rilevamento automatico combina le misurazioni industriali di telecamere e sonde per ottenere una tracciabilità di qualità online al 100%.
Sommario
La lavorazione dell'alesatore è una delle tecniche fondamentali diTecnologia di lavorazione CNC. Ampiamente usato nel settore aerospaziale, nella produzione automobilistica, nei dispositivi medici e in altri campi. Come strumento importante perLavorazione di fori di precisione, l'alesatore ha una varietà di design strutturali e funzionali. Ci sono 14 tipi di alesatore (incluso alesatore, alesatore in acciaio ad alta velocità, alesatore a manico dritto, alesatore a spirale scanalato, ecc.).
Nell'applicazione pratica, la selezione dell'alesatore deve tenere conto del materiale del pezzo, delle dimensioni dell'apertura, della precisione di lavorazione, del lotto di produzione e così via. In futuro, con lo sviluppo della produzione intelligente e della produzione ecologica, l'alesatore si svilupperà ulteriormente nella direzione di una produzione intelligente, leggera e sostenibile, promuovendo l'innovazione continua nella tecnologia di lavorazione di precisione.
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Domande frequenti
1.Quali sono le principali differenze tramanoE gli alesatori meccanici?
Gli alesatori per macchine sono adatti per la produzione su larga scala, che può migliorare notevolmente l'efficienza produttiva garantendo al contempo precisione e stabilità. Gli alesatori manuali sono più adatti per la produzione o la manutenzione su piccola scala e sono flessibili nel funzionamento, ma relativamente bassi nell'efficienza.
2.Quali sono i vantaggi degli alesatori in lega dura rispetto agli alesatori in acciaio rapido?
L'alesatore in metallo duro ha un'elevata durezza e resistenza all'abrasione ed è adatto per la lavorazione di acciaio inossidabile, ghisa e altri materiali duri. Rispetto agli alesatori in acciaio ad alta velocità, gli alesatori in lega dura hanno una maggiore durata e una maggiore efficienza di taglio durante la lavorazione di materiali duri.
3. Qual è la differenza tra un alesatore a gambo dritto e un alesatore conico in connessione?
L'impugnatura di un alesatore a gambo dritto è cilindrica ed è solitamente collegata al mandrino o al portautensile della macchina tramite morsetti a molla, fissaggi laterali, ecc. L'impugnatura dell'alesatore a manico conico è conica. Viene posizionato attraverso il contatto tra la superficie conica e la superficie conica del foro del mandrino della macchina utensile.
4. Perché il mio alesatore produce fori sovradimensionati?
Il diametro esterno dell'alesatore può essere progettato per essere troppo grande o il bordo dell'alesatore presenta sbavature, che portano ad un aumento del diametro del foro dell'alesatore. Inoltre, la velocità di taglio è troppo elevata, la velocità di avanzamento non è corretta, il protagonista dell'alesatore è troppo grande, l'alesatore si piega, il truciolo sul tagliente e così via possono anche influenzare la dimensione dell'apertura.