1. Introdução
Fazer pequenos furos em um torno requer alta precisão de usinagem e rugosidade superficial, especialmente quando usado para furos correspondentes. A precisão da abertura geral é de IT7 a IT8 e a rugosidade da superfície é de Ra3,2 a 0,2um. O desvio radial está dentro de 0,3InN.
Por um lado, devido ao pequeno tamanho da broca, ela está sujeita a quebras, resultando em desperdícios significativos e afetando a precisão, a qualidade e a produtividade da usinagem.
Por outro lado, existem muitos problemas com o uso de brocas de pequeno diâmetro no processo de perfuração.
Somente compreendendo os problemas que podem surgir ao fazer furos de pequeno diâmetro é que as medidas necessárias podem ser tomadas para garantir o bom andamento da perfuração.
2. Principais fatores de quebra da broca
O pequeno diâmetro e a resistência insuficiente da broca, combinados com seu pequeno ângulo de hélice que dificulta a remoção de cavacos, tornam as brocas de pequeno diâmetro propensas a quebrar durante o uso.
A alta velocidade de corte na perfuração de pequenos furos gera altas temperaturas de corte, que não são facilmente dissipadas, principalmente na área de contato entre a broca e a peça, agravando o desgaste da broca.
Durante o processo de perfuração, o avanço manual é frequentemente usado e a força de avanço não é fácil de controlar uniformemente. Um leve descuido pode causar danos à broca.
Devido à baixa rigidez das brocas de pequeno diâmetro, elas são facilmente danificadas ou dobradas, resultando em furos inclinados.
(1) Mudanças no ângulo geométrico da broca
Mudanças no ângulo geométrico da broca são as principais causas de quebra da broca, entre as quais a influência mais significativa é a mudança no ângulo da ponta da broca, que se refere ao ângulo incluído entre as duas arestas de corte principais da broca. A broca helicoidal padrão tem um ângulo de ponta de 118°.
Quando o ângulo da ponta da broca é maior que 118°, as duas arestas de corte principais são curvas côncavas; quando o ângulo da ponta da broca é inferior a 118°, as duas arestas de corte principais são curvas convexas. Somente quando o ângulo da ponta da broca é igual a 118° as duas arestas de corte principais são retas.
No entanto, quanto menor o diâmetro da broca, mais difícil será controlar o ângulo da ponta da broca, levando a um desequilíbrio na força e no torque de perfuração que resulta na quebra da broca devido ao desvio de perfuração.
(2) Mudanças no desvio radial ou quantidade de deslocamento da broca
A precisão rotacional da broca depende principalmente da precisão da fixação da broca, da precisão de fabricação do mandril e da precisão de rotação do fuso da máquina-ferramenta. Se o desvio radial ou a quantidade de deslocamento da broca for muito grande, é fácil quebrar a broca.
(3) Mudanças na Força Axial e Taxa de Avanço durante a Perfuração
Ao perfurar em um torno, a taxa de avanço geralmente é de apenas cerca de 0,001 polegada por revolução, dependendo inteiramente da sensibilidade do operador para controlar.
Portanto, é difícil garantir força axial e taxa de avanço uniformes, e um pequeno erro pode causar uma mudança brusca na força axial e na taxa de avanço, resultando na quebra da broca.
Portanto, quanto menor o diâmetro da broca, maior a probabilidade de ela quebrar devido ao avanço excessivo.
(4) Impacto da velocidade do torno
Ao perfurar, a velocidade apropriada do torno deve ser selecionada com base na fórmula: n = 1000V/D, onde n é a velocidade do fuso em rotações por minuto, D é o diâmetro da broca em milímetros e V é a velocidade de corte em metros por minuto. minuto.
Isso significa que quanto menor o diâmetro da broca, maior deve ser a velocidade do torno.
(5) Influência do Operador e do Material de Perfuração
Durante a perfuração, a concentração ou dispersão da energia do operador também pode ser uma das causas da quebra da broca.
Além disso, as propriedades do material a ser perfurado também têm um impacto significativo, especialmente para materiais com alta tenacidade que dificultam a remoção de cavacos e são propensos a entupimentos, levando à quebra da broca.
(6) Outros fatores
a. O desgaste excessivo da broca causa alterações em seu ângulo geométrico e, se o operador perfurar a peça com força, poderá quebrar a broca.
b. A broca não está centralizada corretamente e a face final da peça de trabalho antes da perfuração não é usinada de forma plana.
c. O cabeçote móvel do torno produz deslocamentos, fazendo com que o centro da broca se desvie do centro de rotação da peça de trabalho, o que não apenas aumenta o diâmetro do furo, mas também aumenta a probabilidade de quebra da broca.
d. A broca é estendida por muito tempo, resultando em desvio radial e quebrando a broca.
3. Soluções
(1) Antes da perfuração, é necessário usinar a face final da peça de trabalho plana, sem quaisquer saliências, e inserir a broca na luva do cabeçote móvel para alinhar o eixo da broca com o eixo de rotação da peça de trabalho.
(2) Para evitar desvio radial da broca, um batente pode ser adicionado ao suporte da ferramenta para apoiar a cabeça da broca e ajudar a centralizá-la.
(3) Ao fazer furos pequenos e profundos, é melhor usar primeiro uma broca central para fazer um furo central para evitar perfurar fora do centro. Durante a perfuração, a broca deve ser retraída frequentemente para remover cavacos.
(4) Ao perfurar furos pequenos e profundos, para evitar resistência excessiva durante a perfuração que pode causar desvio na posição do furo ou quebra da broca, uma velocidade de torno mais alta deve ser selecionada, geralmente na faixa de 700-1000 rpm.
(5) Devido à baixa resistência e baixa rigidez das brocas de pequeno diâmetro, elas são propensas a quebrar.
Portanto, ao iniciar a perfuração, a força de avanço deve ser leve para evitar que a broca dobre ou escorregue e garanta que ela comece a perfurar na posição correta. Quando a força de alimentação é muito pequena, pode ser difícil sentir com a mão, portanto, um pequeno peso pode ser adicionado ao mecanismo de alimentação para atingir a força de alimentação desejada.
(6) Quando a broca está prestes a tocar a face final da peça de trabalho ou está prestes a penetrar no furo passante, a resistência axial aumenta devido ao primeiro contato da ponta com o material, tornando a broca mais suscetível à quebra.
Portanto, a taxa de alimentação deve ser reduzida. Geralmente, para furar aço, a taxa de avanço deve estar entre 0,15-0,35 mm/rev, e para perfurar peças fundidas, a taxa de avanço deve ser um pouco maior, geralmente selecionada em 0,15-0,4 mm/rev.
(7) Durante o processo de perfuração, deve-se observar a retração frequente da broca e o levantamento oportuno. Devido aos canais estreitos de cavacos de brocas de pequeno diâmetro, a remoção de cavacos não é suave, por isso é necessário retrair frequentemente a broca para remover cavacos, e o número de retrações deve ser proporcional à profundidade do furo.
Esta também é uma oportunidade para introduzir refrigerante ou resfriar a broca no ar. Ao adotar esses métodos, a quebra da broca pode ser reduzida, economizando materiais, melhorando a eficiência da produção e melhorando a qualidade das peças.
(8) Ao perfurar com brocas de pequeno diâmetro, a remoção de cavacos não é suave e a temperatura da broca aumenta rapidamente. Para reduzir a temperatura de corte, diminuir o coeficiente de atrito entre os cavacos, a peça de trabalho e a superfície de contato da ferramenta e melhorar a vida útil das brocas de pequeno diâmetro, deve ser realizado resfriamento suficiente.
Geralmente, água transparente à prova de ferrugem é usada como refrigerante. Além disso, uma camada de dissulfeto de molibdênio pode ser aplicada nas ranhuras da broca, ou óleo mecânico de baixa viscosidade ou óleo vegetal pode ser usado para lubrificação para obter melhores resultados.
4. Conclusão
Concluindo, para obter resultados de perfuração satisfatórios, deve-se prestar atenção aos aspectos acima ao utilizar brocas de pequeno diâmetro.
No entanto, devido às limitações impostas pelos diferentes materiais da peça, requisitos de qualidade e posições de perfuração, as medidas técnicas correspondentes devem ser alteradas em conformidade.
