Problemas comunes y soluciones en la perforación de diámetros pequeños: marcas de vibración, desviaciones dimensionales y desconchones de bordes

introducción

Las herramientas de perforación de pequeño-diámetro, debido a su pequeño diámetro y largo voladizo, son propensas a problemas comomarcas de vibración, diámetros de orificio fuera-fuera-de tolerancia y astillas durante el mecanizado. Este artículo resume siete fallas típicas y sus causas fundamentales, y proporciona soluciones que se pueden implementar de inmediato.

I. Tabla de referencia rápida para problemas de mecanizado de herramientas de mandrinado de diámetro pequeño

II. Causas fundamentales y métodos de eliminación de las marcas de vibraciones.

Las marcas de virutas son el problema más común en las perforaciones de diámetro pequeño-. La causa fundamental esla vibración auto-excitada del sistema de corte.

Cuatro métodos prácticos para eliminar las líneas de vibración:

Cambiar parámetros de corte

Reducir la velocidad del husillo (reducir la frecuencia de excitación)

Aumente la velocidad de avance (aumente el rango estable de fuerza de corte).

Reducir la profundidad de corte (reducir la energía de excitación)

Aumentar la rigidez del sistema.

Minimizar la longitud del voladizo tanto como sea posible (por cada 10% de reducción, la rigidez aumenta aproximadamente un 30%).

Reemplácela con una barra perforadora de carburo sólido (módulo elástico más alto).

Utilice una barra de mandrinar con amortiguación de vibraciones (con amortiguador de vibraciones dinámico-incorporado).

Cambiar geometría de herramienta

Utilice hojas con un ángulo de inclinación negativo o un ángulo de inclinación positivo pequeño (para aumentar la amortiguación).

Aumente el radio del arco de la punta de la herramienta (para distribuir la fuerza de corte).

Usar ángulos de hélice desiguales o diseños de paso de diente variable (alterando la frecuencia de resonancia).

Optimizar la estrategia de corte

Utilice fresado ascendente (todas las operaciones de mandrinado son fresado ascendente).

Evite cortes vacíos y cortes de mutación.

Perforación-de múltiples capas para piezas-de paredes delgadas

III. ¿Cómo lograr perforaciones de agujeros pequeños con tolerancia H7?

H7 tolerance (e.g., φ5H7, tolerance zone +0.012/0) requires extremely high repeatability and tool fine-tuning capability.

Puntos clave de operación:

Utilice una cabeza aburrida con-escala de ajuste fino, con un valor mínimo de graduación Inferior o igual a 0,005 mm.

Medición previa-a la perforación: En primer lugar, taladre o realice un orificio desbaste hasta dejar un margen de 0,2 a 0,3 mm (diámetro).

Perforación de prueba y medición: Después de perforar la primera pieza, medirla con un calibre neumático o un micrómetro de interiores.

Ajuste de compensación: ajuste el diámetro de la herramienta de mandrinado según la diferencia entre el valor medido y el valor objetivo (Nota: ajuste-la dirección y la dirección de escala).

Parámetros de corte estables: la velocidad de corte, el avance y el refrigerante permanecen constantes durante todo el proceso de corte.

Comprobar periódicamente el desgaste de las herramientas: Inspeccione el estado de la punta de la herramienta cada 20 a 50 piezas mecanizadas.

IV. Medidas preventivas para el desconchado de herramientas de perforación de pequeño-diámetro

El astillado es una forma importante de falla de la herramienta y las siguientes medidas pueden reducir significativamente el riesgo de astillado:

V. Estudio de caso: Optimización del mandrinado de orificios pequeños de acero inoxidable de φ2 mm

problema original:
Mecanizado de acero inoxidable 304, diámetro del agujero φ2H7, profundidad 10 mm (L/D=5). Al utilizar una herramienta de perforación de carburo de tungsteno sólido de pequeño diámetro, aparecieron marcas de vibración severas y la herramienta se astillaba cada 5 piezas.

Proceso de optimización:

El saliente se redujo de 12 mm a 10 mm (L/D disminuyó de 6 a 5).

La velocidad de corte se redujo de 50 m/min a 35 m/min (la velocidad de rotación se redujo de 8000 rpm a 5600 rpm).

La velocidad de avance por revolución se incrementó de 0,01 a 0,02 mm/rev.

Cambiar el revestimiento: de TiN a AlTiN

Aumentar la presión de refrigeración interna a 50 bar.

Resultados de optimización:
las marcas de vibración desaparecieron, la vida útil de la herramienta aumentó a 35 piezas por filo y el diámetro del agujero se estabilizó en φ2.000–2.008 mm.

VI. Preguntas frecuentes

P: ¿Cuál es la diferencia entre una herramienta perforadora-de diámetro pequeño y un escariador?
R: Un escariador es una herramienta de múltiples filos-, que se utiliza principalmente para dar forma final, y su diámetro no es ajustable; Una herramienta de perforación es una herramienta de un solo-filo o de doble-filo, que permite un ajuste fino-del diámetro y proporciona corrección para la excentricidad y los errores del pozo. Para perforaciones de diámetro pequeño-, la opción preferida es una herramienta de perforación.

P: ¿Cuál es la mejor herramienta para perforar pequeños agujeros en aleación de aluminio?
R: Recomendamos una herramienta de mandrinado de carburo sólido con recubrimiento DLC y un diseño de ángulo de ataque grande. La velocidad de corte puede alcanzar los 200-300 m/min, consiguiendo un acabado de espejo.

P: ¿Tienen herramientas de perforación antivibración-de diámetro pequeño-diseñadas específicamente para agujeros profundos?
R: Sí. Ofrecemos barras de mandrinado antivibraciones de carburo sólido (con material de amortiguación interno) con un L/D menor o igual a 8, así como sistemas modulares de herramientas de mandrinado antivibraciones con un L/D de 8 a 12. Las consultas de personalización son bienvenidas.

Póngase en contacto con la herramienta WAT para obtener la solución de herramientas de microperforación de carburo de tungsteno adecuada para sus condiciones de mecanizado.