Расточная обработка на станках с ЧПУ
Расточная обработка — это высокоточный процесс механической обработки, используемый для увеличения диаметра ранее просверленного или отлитого отверстия. Она позволяет добиться заданных размеров, высокой точности формы, расположения и шероховатости поверхности. С появлением станков с числовым программным управлением (ЧПУ) этот процесс стал ещё более эффективным и гибким.
Методы расточной обработки
Расточная обработка делится на несколько основных методов в зависимости от инструмента и кинематики движения.Черновая расточка. Её основная цель — удаление значительного объёма материала. Она применяется для придания отверстию приблизительной формы и размера. Используются жёсткие резцы, способные выдерживать высокие нагрузки. Допуск на обработку обычно составляет 0.2-0.5 мм.
Чистовая расточка. Этот метод предназначен для достижения окончательных размеров, высокой точности и качества поверхности. Используются специальные расточные головки с микронастройкой, что позволяет добиться точности до нескольких микрометров.
Тонкая расточка (финишная). Применяется для получения самой высокой точности, минимальной шероховатости и строгой геометрии отверстия. Этот метод требует использования специальных, очень острых инструментов и высокой скорости вращения шпинделя. Часто используется в аэрокосмической и медицинской промышленности.
Глубокая расточка. Используется для обработки отверстий с большим соотношением длины к диаметру (L/D > 5). Требует применения специализированных инструментов и систем подачи СОЖ (смазочно-охлаждающей жидкости) под высоким давлением для эффективного удаления стружки.
Методы расточной обработки
Расточная обработка делится на несколько основных методов в зависимости от инструмента и кинематики движения.Черновая расточка. Её основная цель — удаление значительного объёма материала. Она применяется для придания отверстию приблизительной формы и размера. Используются жёсткие резцы, способные выдерживать высокие нагрузки. Допуск на обработку обычно составляет 0.2-0.5 мм.
Чистовая расточка. Этот метод предназначен для достижения окончательных размеров, высокой точности и качества поверхности. Используются специальные расточные головки с микронастройкой, что позволяет добиться точности до нескольких микрометров.
Тонкая расточка (финишная). Применяется для получения самой высокой точности, минимальной шероховатости и строгой геометрии отверстия. Этот метод требует использования специальных, очень острых инструментов и высокой скорости вращения шпинделя. Часто используется в аэрокосмической и медицинской промышленности.
Глубокая расточка. Используется для обработки отверстий с большим соотношением длины к диаметру (L/D > 5). Требует применения специализированных инструментов и систем подачи СОЖ (смазочно-охлаждающей жидкости) под высоким давлением для эффективного удаления стружки.
Типы оборудования для расточной обработки
Для расточной обработки на станках с ЧПУ используются различные типы оборудования, которые выбираются в зависимости от требований к детали и объёму производства.
Горизонтально-расточные станки. Наиболее распространённый тип. Они идеально подходят для обработки крупногабаритных и тяжёлых деталей, таких как корпуса редукторов, блоки двигателей или станины станков. Шпиндель перемещается горизонтально, что облегчает загрузку и закрепление заготовки.
Вертикально-расточные станки (обрабатывающие центры). Часто используются для обработки более мелких деталей или отверстий в плоских заготовках. Они обеспечивают высокую жёсткость и точность, что позволяет выполнять не только расточные операции, но и фрезерование, сверление и нарезание резьбы без переустановки детали.
Координатно-расточные станки. Этот тип оборудования предназначен для получения самой высокой точности расположения отверстий. Они оснащены высокоточными измерительными системами и используются в инструментальном и приборостроительном производстве, где критически важна точность расположения отверстий относительно друг друга.
Универсальные токарно-фрезерные обрабатывающие центры. Это многофункциональное оборудование, способное выполнять полный цикл обработки детали, включая точение, фрезерование и расточку. Они значительно сокращают время цикла и минимизируют погрешность от переустановки.
Горизонтально-расточные станки. Наиболее распространённый тип. Они идеально подходят для обработки крупногабаритных и тяжёлых деталей, таких как корпуса редукторов, блоки двигателей или станины станков. Шпиндель перемещается горизонтально, что облегчает загрузку и закрепление заготовки.
Вертикально-расточные станки (обрабатывающие центры). Часто используются для обработки более мелких деталей или отверстий в плоских заготовках. Они обеспечивают высокую жёсткость и точность, что позволяет выполнять не только расточные операции, но и фрезерование, сверление и нарезание резьбы без переустановки детали.
Координатно-расточные станки. Этот тип оборудования предназначен для получения самой высокой точности расположения отверстий. Они оснащены высокоточными измерительными системами и используются в инструментальном и приборостроительном производстве, где критически важна точность расположения отверстий относительно друг друга.
Универсальные токарно-фрезерные обрабатывающие центры. Это многофункциональное оборудование, способное выполнять полный цикл обработки детали, включая точение, фрезерование и расточку. Они значительно сокращают время цикла и минимизируют погрешность от переустановки.
Преимущества и недостатки
Использование станков с ЧПУ для расточной обработки несёт ряд преимуществ.
Сложные профили. ЧПУ позволяет обрабатывать отверстия с переменным диаметром или сложной формой. Однако у этого процесса есть и недостатки.
- Высокая точность и повторяемость. Программное управление позволяет достигать допусков, недоступных на универсальном оборудовании.
- Увеличение производительности.
- Автоматическая смена инструмента, высокая скорость перемещения и подачи сокращают время обработки.
- Универсальность. Современные обрабатывающие центры позволяют выполнять несколько операций за один установ, что снижает погрешность и трудоёмкость операций.
Сложные профили. ЧПУ позволяет обрабатывать отверстия с переменным диаметром или сложной формой. Однако у этого процесса есть и недостатки.
- Высокая стоимость оборудования. Станки с ЧПУ требуют значительных капиталовложений, что делает их непривлекательными для мелкосерийного производства.
- Сложность программирования и наладки. Требуется квалифицированный персонал, способный разрабатывать и корректировать управляющие программы.
- Чувствительность к условиям. Расточные операции требуют точной настройки и контроля, так как малейшие вибрации или износ инструмента могут сказаться на качестве.
