Análise dos Processos de Perfuração e Escariamento

No vasto campo do processamento mecânico, a usinagem por furo é um elo extremamente crítico. Estatísticas mostram que, em peças mecânicas típicas, peças com furos representam de 60% a 85%, e a qualidade desses furos afeta diretamente a precisão e o desempenho da montagem dos produtos. Este artigo analisará duas tecnologias-chave de usinagem de furos: perfuração e reamado, além de detalhar as características de vários processos.

1. Perfuração

1.1 Definição: É um processo para usinagem de furos iniciais em materiais sólidos, e a ferramenta mais comumente usada é a broca de torção. Por meio do corte rotacional e alimentação axial da broca, o material é cortado em lascas e descarregado para formar uma estrutura básica de furos.

1.2 Pontos-chave

1.2.1 Faixa de Precisão

A precisão dimensional é geralmente IT13-IT11 (tolerância ±0,1-0,3mm), e a superfície é relativamente rugosa (Ra50-12,5μm), o que é adequado para furos que não encaixam, como furos de parafuso e de fundo de rosca.

1.2.2 Habilidades Operacionais:

(1) Escolha a broca certa: brocas de aço de alta velocidade ou revestidas para peças de aço, e brocas de carboneto sólido para aço inoxidável.

(2) Parâmetros de controle: alta velocidade de rotação (1500-3000r/min) para materiais macios (alumínio, cobre) e velocidade média de rotação (800-1500r/min) para materiais duros (aço).

(3) Garantir um bom posicionamento: para furos de alta precisão, os furos centrais devem ser perfurados primeiro; Antes de perfurar em superfícies inclinadas, frese até uma superfície plana ou use uma broca esférica para evitar escorregamentos.

1.3 Problemas e Soluções Comuns de Perfuração

1.3.1 Desvio de perfuração (Esgotamento da broca)

(1) Causas: rigidez insuficiente da broca, peça não fixada, força de alimentação desigual.

(2) Soluções:

• Primeiro, use uma furadeira central para posicionamento.
• Reduza a velocidade de alimentação e mantenha a pressão uniforme.
• Use mangas guia ou matrizes de furação.

1.3.2 Parede de Buraco Áspero (Muitas Rebarbas)

(1) Causas: Desgaste da broca, parâmetros de corte inadequados, remoção ruim das aparcas.

(2) Soluções:

• Substitua por uma broca afiada.
• Reduza a taxa de avanço e aumente a velocidade de rotação.
• Use fluido de corte para melhorar a remoção de lascas.

1.3.3 Quebra da broca

(1) Causas: Alimentação excessiva, broca cega, bloqueio do chip.

(2) Soluções:

• Verifique o desgaste da broca.
• Use a perfuração Peck (ciclo G83) para furos profundos.
• Garanta resfriamento suficiente.

2. Esmerado

2.1 Definição: É usado para finalizar furos existentes para melhorar sua precisão dimensional e acabamento superficial. O reaming utiliza um aalinhador com base em um furo perfurado ou perfurado para remover uma pequena quantidade de material, obtendo assim um diâmetro do furo mais preciso e uma superfície mais lisa.

2.2 Pontos-chave

2.2.1 Faixa de Precisão

A precisão dimensional pode atingir IT9-IT6 (IT5 para escariação de precisão), e a superfície é lisa (Ra3.2-0.2μm), o que é adequado para encaixar furos como furos de apoio e furos de pino de posicionamento.

2.2.2 Habilidades Operacionais:

(1) Controle a margem: 0,15-0,25mm para reamação bruta, 0,05-0,1mm para reamação de precisão e aumento adequado para materiais duros.

(2) Processamento em baixa velocidade: quando alongadores de aço de alta velocidade são usados para processar peças de aço, a velocidade de rotação é de 3-8 m/min para evitar superaquecimento e desgaste.

(3) Escolha o fluido de corte certo: emulsão de pressão extrema para peças de aço, querosene para alumínio/cobre e corte seco para ferro fundido.

2.3 Problemas e Soluções Comuns de Estalagem

2.3.1 Diâmetro do Furo Superdimensionado (Fora de Tolerância)

(1) Causas: desgaste do esmerador, velocidade de corte excessivamente alta, margem excessiva.

(2) Soluções:

• Substitua por um estalador novo.
• Reduza a velocidade de corte em 20%.
• Controle a margem do furo pré-usinado (0,1-0,2mm).

2.3.2 Muro de Buraco Áspero (Com Marcas de Vibração)

(1) Causas: alimentação desigual, rigidez insuficiente do sistema, fluido de corte insuficiente.

(2) Soluções:

• Use uma cabeça de alongador flutuante (para reduzir a vibração).
• Aumente a concentração do fluido de corte (10% de emulsão para peças de aço).
• Reduza a taxa de avanço (f=0,05-0,1mm/rev para estalagem precisa).

2.3.3 Lascamento ou Travamento da Borda do Alargador

(1) Causas: Tolerância excessiva, rotação reversa durante a retirada da ferramenta, bloqueio do chip.

(2) Soluções:

• Controle a margem (realize o reâmer grosso → o relâmare preciso passo a passo).
• Mantenha a rotação para frente durante a retirada da ferramenta (use o ciclo G85 para controle numérico).
• Aumente o número de lascas removidas durante a reamação em furos profundos.

3. Cenários cooperativos:Furos de alta precisão geralmente são primeiro perfurados com margens e depois finalizados por reamação, como furos de rolamento de motor.

Conclusão:

Dominar a lógica básica desses dois processos pode atender à maioria das necessidades de usinagem de furos e completar de forma eficiente tudo, desde furos simples de montagem até furos de encaixe preciso.