Prednosti, nedostaci i primjene alata za reming

Sveobuhvatno Uvođenje alata za reamin: Prednosti, nedostaci i analiza aplikacije

Kao ključni alat u polju obrade rupa, Reamer igra neophodnu ulogu u modernoj mehaničkoj proizvodnji. Ovaj će članak sveobuhvatno uvesti princip rada i vrste karakteristika alata za reamer, duboko analizirati njegove značajne prednosti u odnosu na druge metode obrade rupa, objektivno procijeniti njegova ograničenja i istražiti kriterije odabira i tipične scenarije aplikacije različitih vrsta remera. Uspoređujući s tradicionalnim procesima bušenja i dosadnih i uvođenjem inovativnih tehnologija kao što su plutajuće ručke remera, čitatelji će steći sveobuhvatno i dubinsko razumijevanje alata za Reamer, pružajući profesionalnu referencu za odabir alata u stvarnoj proizvodnji.

Osnovni pojmovi i principi rada alata za reamin

Reamer je alat za rezanje s više ruba koji se koristi za precizno obradu rupa, koji se posebno koristi za doradu rupa unaprijed izbušenih kako bi se postigla veća dimenzijska točnost i kvaliteta površine. Reamer se obično sastoji od radnog dijela, vrata i sjenila, gdje radni dio sadrži više ravnomjerno raspoređenih rubova rezanja, koji zajedno rade na uklanjanju male količine materijala na zidu rupe, ispravljajući na taj način geometriju i površinsku hrapavost rupe. Princip rada remera temelji se na svom jedinstvenom strukturnom dizajnu: kada se reamer okreće i hrani aksijalno, više rubova rezanja sudjeluje u rezanju u isto vrijeme, ravnomjerno uklanjajući materijal za zid rupe. Ova značajka rezanja s više ruba omogućuje Reareru da postigne stabilnije rezultate obrade i veću učinkovitost obrade od jednosmjernih alata6.

Reameri se mogu podijeliti u mnoge vrste prema različitim standardima klasifikacije. Prema strukturi alata, oni se mogu podijeliti u integralne remere i podesive remere; Prema materijalu dijela rezanja, oni se mogu podijeliti na čelične čelične brojeve, karbidne remere i dijamantske remere, itd.; Prema smjeru uklanjanja čipa, oni se mogu podijeliti u ravne utor i spiralni utor; Prema metodi upotrebe, oni se mogu podijeliti u ručne ručne i strojne remere. Među njima se integralni karbidni remari posebno široko koriste u modernoj preciznoj obradi zbog velike tvrdoće, visoke otpornosti na habanje i dobre snage savijanja7. Posljednjih godina, plutajuća ručka je inovativna tehnologija razvijena. Shvaća kontinuirano aksijalno otklon i radijalni prijevod kroz posebnu unutarnju strukturu, tako da središte stegnutog remera može lako lebdjeti 360 stupnjeva oko središta strojnog vretena alata u svojoj vertikalnoj ravnini, čime se značajno poboljšava točnost iscrpljenosti.

Proces rezanja Reamer je složen postupak uklanjanja metala, koji uključuje silu rezanja, rezanje topline, trošenje alata i druge čimbenike. Za razliku od tradicionalnih alata za rezanje u jednoj točki, višestruki dizajn remera čini svoj postupak rezanja glatkijim, a raspodjela sile rezanja. U idealnim uvjetima, svaka vrhunska ruba remera trebala bi sudjelovati u istoj količini rezanja kako bi se osiguralo da obrađena rupa ima visoku zaobljenost i cilindričnost. Međutim, u stvarnoj obradi, zbog utjecaja faktora kao što je pogreška koaksiracije između strojnog alatnog vretena i remera, centrifugalne sile rotacije, itd., Tradicionalno kruto povezani reamer često ima samo nekoliko noževa koji strše na krugu rotirajuće putanja koji su uistinu uključeni u rezanje, što ne utječe samo na obradu, već i skraćeno. Postojanje ovog problema potaknulo je razvoj i primjenu novih tehnologija kao što su plutajuće ručke.

Glavne prednosti alata za reming

Reamer Reaming alati imaju niz značajnih prednosti u području precizne obrade rupa, što ih čini neophodnom metodom obrade u mnogim industrijskim primjenama. Prije svega, u smislu točnosti obrade, Reamer može postići izuzetno visoku dimenzionalnu točnost i tolerancije oblika i položaja. Zaokruživanje rupa obrađenih visokim performansama može se kontrolirati unutar 1 μm, cilindričnost je manja od 1,5 μm, hrapavost može doseći RA0.2 μm, a dimenzionalna točnost obično može doseći ocjene tolerancije H7 i H8. Pogotovo ako se koristi s plutajućim ručkama remera, zaobljenost i cilindričnost promjera rupe rupe mogu čak dostići ultra visoku razinu preciznosti od 0,002 mm, a površinska hrapavost također se može stabilizirati na RA0,2UM. Ova razina preciznosti približila se ili dosegla razinu obrade hljetanja i mljevenja.

Produktivnost je još jedna velika prednost Reara. U usporedbi s jedno-poenom dosadnim, visokim performansama ima 4 do 16 reznih rubova, a teoretski njihova brzina dovoda može se povećati za 4 do 16 puta, značajno skraćujući vrijeme ciklusa obrade6. Primjena plutajućih remera dodatno poboljšava učinkovitost. Može automatski poravnati središte obrađene rupe i automatski prilagoditi vreteno kako bi se osiguralo da je središnja linija Reamer paralelna s središnjom linijom obrađene rupe, eliminirajući zamorno usklađivanje alata i proces kalibracije u tradicionalnim metodama, tako da prva obrađena rupa može zadovoljiti zahtjeve kvalitete28. Osim toga, obrada Reamer -a obično može izbjeći naknadni postupak hljetanja i izravno dobiti potrebnu kvalitetu površine, što ne samo da smanjuje korake obrade, već i smanjuje ulaganje u fiksnu imovinu3.

U pogledu života alata, Reamer također djeluje dobro. Pogotovo kada se koristi plutajuća ručiva, vijek trajanja alata može se produžiti najmanje 5 puta jer svi rubovi rezanja remera mogu biti ravnomjerno uključeni u rezanje bez vibracija28. Potpuni karbidni integralni reamer koristi visokokvalitetne ultra-fine žitarne karbidne materijale otporne na visoko nošenje, koji imaju dobru čvrstoću savijanja, visoku tvrdoću i visoku otpornost na habanje. Njegov radni vijek obično je više od 10 puta veći od čeličnih čeličnih remera i običnih karbidnih remera57. Primjena određenih posebnih premaza može dodatno poboljšati otpornost na habanje i uslužni vijek trajanja, posebno pri obradi teško urezanih materijala.

Također je vrijedno napomenuti relativno niske zahtjeve za alatom za strojeve. Tradicionalna obrada rupa s visokom preciznom često zahtijeva visoko precizne dosadne strojeve ili brusilice, ali uz uporabu plutajućih ručica remera, čak i obične tokave, strojeve za bušenje i drugu opremu mogu obraditi proizvode s visokim preciznim rupama28. Ova značajka omogućuje malim i srednjim poduzećima da postignu preciznu obradu rupa bez ogromne ulaganja u opremu, što uvelike smanjuje troškove proizvodnje i tehničke prepreke. Istodobno, postupak obrade Reamer stabilan je i pouzdan, jednostavan za rad i ne zahtijeva skupe instrumente za postavljanje alata za ponovljeno uklanjanje pogrešaka, izbjegavajući stvaranje otpada tijekom postupka uklanjanja pogrešaka5.

Iz ekonomske perspektive, iako je početni trošak alata za obradu remera mogao biti visok, uzimajući u obzir čimbenike kao što su učinkovitost obrade, život alata i stopa otpada, njegovi trošak obrade s jednim rupom često je nekoliko puta niži od korištenja uvoznih visokog dosadnih alata ili procesa honiranja5. Osobito u masovnoj proizvodnji, reamer ne treba često zamijeniti i prilagoditi, a pomoćno radno vrijeme znatno se smanjuje, što dodatno poboljšava ukupne ekonomske koristi6. Za scenarije obrade korištenjem skupih materijala (poput legura Inconel i legura titana koji se obično koriste u zrakoplovnom polju), uštede troškova koje su donijele visoku stabilnost i niska brzina otpada remera posebno su značajne6.

Ograničenja alata Reamer Reaming

Iako Reamer ima mnogo prednosti u polju obrade rupa, on također ima određena ograničenja. Razumijevanje ovih ograničenja ključno je za ispravan odabir tehnologije obrade. Ograničenja u geometrijskoj točnosti jedan su od najočitijih nedostataka reamera. Iako Reamer može osigurati izuzetno visoku dimenzionalnu točnost i površinsku završnu obradu, to često nije tako idealno kao dosadno u smislu geometrijskih tolerancija poput zaokruživanja, ravnine i vertikalnosti rupa.7 Posebno, kada se plutajući rukav koristi za stezanje remera, može samo ispraviti promjenu rupa i ne može ispraviti pričvršćenost donjeg rupa. Čak i ako se rukav remera koristi za vođenje, odstupanje položaja rupe može se djelomično ispraviti, a cilindričnost rupe je i dalje teško zajamčiti.7 Ova značajka određuje da reamer nije prikladan za scenarije obrade s izuzetno visokim zahtjevima za točnost položaja rupe.

Reameri također imaju određena ograničenja u prilagodljivosti procesa. Tradicionalni remeri obično zahtijevaju unaprijed obrađene rupe da imaju dobre početne uvjete, jer je dodatak za uspavanje općenito mali (oko 0,1-0,3 mm), a prekomjerni dodatak uzrokovat će preopterećenje alata i brzo habanje.6 To znači da prije upotrebe remera mora proći kroz procese predbrane, poput bušenja i ponovnog iscrpljenja, što povećava proces. Osim toga, raspon podešavanja parametara rezanja za reamer je relativno ograničen. Jednom kada se odabere reamer određenog promjera, obrađeni promjer rupe je u osnovi fiksiran, za razliku od dosadnih alata, koji se mogu lako prilagoditi za promjenu veličine promjera rupe6. Iako neki posebno dizajnirani kompozitni alati za bušenje i uspavljivanje pokušavaju kombinirati bušenje i punjenje, oni često imaju problema kao što su teško uklanjanje čipova i poteškoće u uzimanju u obzir zahtjeva različitih procesa u stvarnim primjenama, posebno prilikom obrade slijepih rupa.4.

Problemi s uklanjanjem i hlađenjem čipova također su uobičajeni izazovi u Reamingu. Ako se čipovi generiraju tijekom postupka ponovnog uklanjanja, lako se ne uklanjaju, lako je ogrebati obrađenu površinu ili uzrokovati da se alat zaglavi. Iako je unutarnji dizajn hlađenja Reamer (kao što je KKJ serija serija brzog internog hlađenja) učinkovito poboljšava ovaj problem putem središnjeg kanala aksijalne rashladne tekućine, ovaj dizajn zahtijeva da strojni alat ima odgovarajuću podršku unutarnje funkcije hlađenja5. Kad opremi nedostaje unutarnja funkcija hlađenja, može se osloniti samo na vanjsko izlijevanje tekućine za rezanje, što će uzrokovati smanjenje brzine rezanja i zahtijevati vanjsku tekućinu za rezanje da bi se održao dovoljan tlak da bi se postigao idealan učinak5. Za duboku rupu, problemi s uklanjanjem hlađenja i čipova su istaknutiji. Čak i ako se usvoje unutarnji dizajn hlađenja, učinak hlađenja postupno će oslabiti kako se dubina rupa povećava.

Iz perspektive troškova i održavanja alata, početni troškovi kupnje visokih preciznih remera, posebno čvrstih karbida i posebnih remera, relativno je visok . Iako je možda isplativije iz perspektive dugoročne uporabe, ovo visoko početno ulaganje možda nije ekonomično za scenarije proizvodnje u malim serijama ili suđenja za istraživanje i razvoj. Osim toga, oštri i obnavljanje remera zahtijevaju profesionalnu opremu i tehnologiju, što je običnim korisnicima teško dovršiti. Obično ga treba vratiti profesionalnim proizvođačima na preradu, što povećava troškove održavanja i stanke67. Suprotno tome, dosadni alati s indeksirajućim umetnicima fleksibilniji su i prikladniji u zamjeni i podešavanju umetanja.

U pogledu prilagodljivosti materijala, iako moderni remari mogu obraditi razne materijale od običnih ugljikovih čelika do legura visoke temperature, za neke posebne materijale (poput visoke napornosti, visoke tvrdnje ili materijala otpornih na visoku mrežu), još uvijek je potrebno razviti posebne reamere, a opći remeri često rade loše . Na primjer, prilikom prerade vrhunskih materijala poput očvrsnog čelika i keramike, konvencionalni remari skloni su brzom trošenju, pa čak i sječenju. Za postizanje zadovoljavajućih rezultata 6 potrebni su posebni materijali (poput PCD ili polikristalnog dijamanta) ili remera s posebnim geometrijskim dizajnom.

Karakteristike i kriteriji odabira različitih vrsta remera

Postoji mnogo vrsta remera. Prema različitim zahtjevima i uvjetima obrade, potrebno je odabrati odgovarajuću vrstu remera. Čvrsti karbidni remari predstavljaju razvojni smjer visoko preciznih remera. Njihova noževa i tijela rezanja izrađeni su od čvrstih ultra finih materijala za žitarice, koji imaju dobru čvrstoću savijanja, visoku tvrdoću i visoku otpornost na habanje7. Ova vrsta remera izbjegava nedostatke zavarenih lopatica. Optimiziranjem parametara geometrije rezanja, prilagođava se zahtjevima za rezanje brzih brzina i prihvaća unutarnji dizajn hlađenja kako bi se osigurao učinak hlađenja tijekom obrade dubokih rupa. Čvrsti karbidni remari posebno su prikladni za scenarije visoke preciznosti, masovne proizvodnje i mogu udovoljiti zahtjevima tolerancije H7 i H8. Površinska hrapavost može doseći RA3.2 ili više7. Međutim, njegov je trošak relativno visok i općenito nije podesiv. Prikladan je za preciznu obradu s fiksnim otvorom otvora.

Podesivi reameri korisnicima nude veću fleksibilnost. Oni mogu promijeniti promjer unutar određenog raspona mehaničkim podešavanjem kako bi se nadoknadila trošenje alata ili prilagođavanje različitim zahtjevima za otvorom6. Podesivi remari podijeljeni su u dvije glavne vrste: proširivi reameri i radijalno podesivi remeri. Proširivi remeri ciljaju prosječni otvor i mogu se proširiti više puta dok površinska hrapavost više ne ispuni zahtjeve; Radijalno podesivi remeri postižu podešavanje finog promjera kroz mehanizam preciznog navoja6. Podesivi remari posebno su prikladni za obradu scenarija s relativno velikim tolerancijama, ali ne izuzetno visokim zahtjevima za završnom obradom površine, kao i radnim uvjetima u kojima je trošenje alata brza, a česta zamjena neekonomska. Međutim, struktura podesivih remera relativno je složena, a njihova krutost i preciznost obično su neznatno niži od onih integralnih remera.

Posljednjih godina, plutajuća Reamer Shank važna je inovacija u tehnologiji Reaming. To nije sam reamer, već komponenta sučelja ključa koja povezuje vreteno stroj i remera. Posebna struktura unutar plutajućeg remera omogućava kontinuirano aksijalno otklon i radijalni prijevod, omogućavajući Reamer centru da pluta 360 stupnjeva oko središta strojnog alatnog vretena u njegovoj vertikalnoj ravnini. Ovaj dizajn učinkovito nadoknađuje odstupanje između Reamer centra i središta obrađene rupe, eliminirajući utjecaj radijalnog izbacivanja vretena strojnog alata. Kada koristi plutajuću ručicu, reamer može automatski poravnati centar za rupe kako bi osigurao da je središnja linija Reamer paralelna sa središnjom linijom obrađene rupe, tako da su svi noževi ravnomjerno uključeni u rezanje, značajno poboljšavajući kvalitetu obrade i produžujući život alata. Radijalni plutajući raspon plutajuće ručice remera obično može doseći 1,5 mm, a raspon kuta ljuljanja može doseći 1 °. Plutajuća količina može se precizno kontrolirati podešavanjem matice i središnjeg rukava.

Velika brzina unutarnjeg hlađenja (poput KKJ serije) posebno su optimizirani za rješavanje problema nedovoljnog hlađenja tradicionalnih remera. U sredini se nalazi kanal za rashladno sredstvo koji prolazi ravno kroz oštricu duž aksijalnog smjera. Tekućina visokog pritiska ubrizgava se iz repa ručke i izjuri se iz rupe oštrice kako bi se učinkovito ohladilo područje rezanja i uklonio čips. Ovaj je dizajn posebno prikladan za obradu dubokih rupa i teško rezanu obradu materijala i može značajno poboljšati kvalitetu obrade i vijeka života. Reameri tipa pištolja i više-zglobovi u seriji KKJ dizajnirani su za brzi rezanje alata CNC strojeva. Jednostavno ih je upravljati i ne zahtijevaju uklanjanje pogrešaka. Volumen rezanja mnogo je veći od onog jednosmjernih dosadnih alata. Kad opremi nedostaje unutarnja funkcija hlađenja, rezanje tekućine se također može izliti izvana, ali učinkovitost obrade će se smanjiti.

Mnogo je čimbenika koje treba uzeti u obzir pri odabiru remera: materijal za obradu određuje materijal i oblaganje odabira remera. Na primjer, za obradu nehrđajućeg čelika može biti potreban visoki performanse s određenim premazom; Veličina i dubina otvora u odnosu na omjer slike i metode hlađenja odabir reamera; Precizni zahtjevi određuju je li potreban plutajući sječ ili čvrsti karbidni reamer; Proizvodna serija utječe na to je li ekonomičnije odabrati standardni reamer ili podesivi reamer; Uvjeti opreme određuju može li se koristiti unutarnje hlađenje ili je potrebna je li plutajuća funkcija kompenzacije. 67. Općenito govoreći, velika proizvodnja visoke preciznosti prikladna je za čvrste karbidne remere s plutajućim sjenilama; Male serije više sorti pogodne su za podesive remere; Obrada dubokih rupa daje prednost unutarnjem dizajnu hlađenja; Obična obrada opreme visokih preciznih rupa zahtijeva plutajuću remera za kompenzaciju pogrešaka strojnih alata. 

Scenariji primjene i razvojni trendovi Reamer

Reamer Reaming alati široko se koriste u mnogim industrijskim poljima zbog velike preciznosti i visoke učinkovitosti. Proizvodnja automobila jedna je od industrija s najkoncentriranijim uporabom remera, posebno precizna obrada rupa ključnih komponenti kao što su blokovi cilindra motora, glave cilindra, spojne šipke, radilice itd., Koji ima veliku potražnju za reamerima i izuzetno visokim zahtjevima18. Plutajuće ručke remera posebno se široko koriste u proizvodnim linijama automobila. Oni mogu stabilno osigurati dimenzionalnu točnost i oblikovanje i tolerancije položaja ključnih rupa za podudaranje, a istovremeno uvelike poboljšavajući učinkovitost proizvodnje. Na primjer, rupe za pinove i rupe za vijke motora obično zahtijevaju zaobljenost i cilindričnost unutar 0,005 mm i hrapavost površine ispod RA0.4. Ovi se zahtjevi mogu stabilno postići samo visokim performansama s plutajućim ručkama.

Zahtjevi za remere u zrakoplovnom polju su strožiji. Industrija koristi veliki broj teško obrađenih materijala kao što su legure od titana i legure visokih temperatura na bazi nikla, a preciznost obrade rupa dijelom je izuzetno visoka6. Ponovo zrakoplovnih dijelova zahtijeva ne samo precizne dimenzije, već i posebne zahtjeve za izvedbu rupa. Stoga se često koriste remeri s posebnim geometrijskim oblicima i premazima. U tim su primjenama posebno važni visoka stabilnost i niska stopa otpadaka, jer su zrakoplovni materijali obično vrlo skupi, a smanjenje otpada može izravno donijeti značajne uštede troškova6. Rasporedi visokih performansi igraju nezamjenjivu ulogu u preciznoj obradi ključnih dijelova kao što su zupčanik za slijetanje zrakoplova i noža motora Tenons.

Proizvodnja energetske opreme još jedno je važno polje primjene, uključujući preciznu obradu rupa velike opreme kao što su oprema za vjetroelektranu, hidroelektrane turbine i komponente nuklearne energije13. Ove su opreme obično velike veličine, visoku vrijednost i imaju oštro radno okruženje i imaju izuzetno visoke zahtjeve za točnost i integritet površine ključnih rupa za podudaranje. Hidrauličke komponente poput cilindara, tijela pumpi i blokova ventila također su tipični scenariji primjene za reamere. Kvaliteta unutarnjih rupa ovih komponenti izravno utječe na performanse i pouzdanost hidrauličkog sustava13. Iako potražnja za proizvodnjom medicinske opreme nije velika, precizni zahtjevi su izuzetno visoki, posebno precizna obrada rupa medicinskih uređaja poput umjetnih zglobova i ortopedskih implantata, što zahtijeva da se posebno dizajnirani mikro reameri dovrše.