Comment sont fabriqués les forets ?Quels problèmes seront rencontrés lors du traitement des forets ?À propos du matériau de forage et de ses propriétés ?Que faites-vous lorsque votre foret tombe en panne?
En tant qu'outil le plus courant dans l'usinage de trous, les forets sont largement utilisés dans la fabrication mécanique, en particulier pour l'usinage de trous dans des pièces telles que des dispositifs de refroidissement, des plaques tubulaires d'équipements de production d'énergie et des générateurs de vapeur.L'application est particulièrement étendue et importante.Aujourd'hui, le professeur de génie mécanique a trouvé cette collection de forets pour tout le monde sur la plateforme WeChat.Tout ce dont vous avez besoin est ici !
Caractéristiques de forage
Les forets ont généralement deux arêtes de coupe principales.Lors de l'usinage, le foret coupe en tournant.L'angle de coupe du foret augmente de l'axe central au bord extérieur.La vitesse de coupe du foret augmente à mesure qu'il se rapproche du cercle extérieur et la vitesse de coupe diminue vers le centre.La vitesse de coupe du centre de rotation du foret est nulle.Le bord du burin du foret est situé près de l'axe du centre de rotation, le bord du burin a un grand angle de coupe auxiliaire, pas d'espace pour les copeaux et la vitesse de coupe est faible, ce qui générera une grande résistance axiale.Si le tranchant du burin est rectifié au type A ou au type C selon DIN1414 et que le tranchant près de l'axe central a un angle de coupe positif, la résistance à la coupe peut être réduite et les performances de coupe peuvent être considérablement améliorées.
Selon différentes formes de pièces, matériaux, structures, fonctions, etc., les forets peuvent être divisés en plusieurs types, tels que les forets en acier rapide (forets hélicoïdaux, forets de groupe, forets plats), les forets en carbure monobloc, les forets à trous peu profonds indexables, forets pour trous profonds, etc. Forets, trépans et forets à tête amovible, etc.
1. Processus/traitement
1.1 Processus
❶ Selon le diamètre et la longueur totale du foret conçu, vous pouvez choisir une machine de découpe de barres en alliage ou utiliser un équipement de coupe de fil pour un traitement à longueur fixe.
❷ Pour la barre de coupe à longueur fixe, les deux extrémités de la barre sont à bout plat, ce qui peut être réalisé sur une meuleuse d'outils manuelle.
❸ Chanfreiner ou percer la face d'extrémité de la barre d'alliage qui a été meulée, en vue de meuler le diamètre extérieur et la tige du foret, selon que le dispositif de meulage cylindrique est une pointe mâle ou une pointe femelle.
❹ Sur la rectifieuse cylindrique de haute précision, le diamètre extérieur du foret, la partie creuse et le diamètre extérieur de la tige sont traités pour garantir les exigences de conception telles que la cylindricité du diamètre extérieur, le faux rond et la finition de surface.
❺ Afin d'améliorer l'efficacité du traitement sur la rectifieuse CNC, avant que la barre d'alliage ne soit placée sur la rectifieuse CNC, la partie de la pointe du foret peut être chanfreinée, par exemple, l'angle de la pointe du foret est de 140 ° et le chanfrein peut être grossièrement rectifié à 142°.
❻ Une fois la barre d'alliage chanfreinée nettoyée, elle est transférée au processus de rectifieuse CNC et chaque partie du foret est traitée sur la rectifieuse CNC à cinq axes.
❼ S'il est nécessaire d'améliorer la cannelure du foret et la douceur du cercle extérieur, il peut également être meulé et poli avec des meules en laine et des abrasifs avant ou après la cinquième étape.Bien sûr, dans ce cas, le foret doit être traité en plusieurs étapes.
❽ Pour les forets qui ont été traités et qualifiés, ils seront marqués au laser, et le contenu peut être le LOGO de la marque de l'entreprise et la taille du foret et d'autres informations.
❾ Emballez les forets marqués et expédiez-les à une entreprise de revêtement d'outils professionnelle pour le revêtement.
1. Si la cannelure du foret est ouverte, ou cannelure hélicoïdale ou droite, cette étape comprend également un chanfreinage négatif du bord périphérique ;traitez ensuite le tranchant de la pointe de forage, y compris la partie de jeu de la pointe de forage et le coin arrière de la pointe de forage ;puis continuez La partie arrière du bord périphérique du foret est traitée et une certaine quantité de chute est meulée pour garantir que la partie du diamètre extérieur du bord périphérique du foret et la surface de contact de la paroi du trou de la pièce sont contrôlées dans une certaine proportion.
2. Pour le traitement du chanfrein négatif du bord de la pointe du foret, il est divisé en traitement par rectifieuse CNC ou traitement manuel, qui est différent en raison des différents processus de chaque usine.
1.2 Problèmes de traitement
❶ Lors du traitement de la partie du cercle extérieur de la perceuse sur la rectifieuse cylindrique, il est nécessaire de faire attention à savoir si le montage est invalide et de refroidir complètement la barre d'alliage pendant le traitement, et de maintenir une bonne habitude de mesurer le diamètre extérieur de la pointe du foret.
❷ Lors du traitement de forets sur des rectifieuses CNC, essayez de séparer le traitement grossier et fin en deux étapes lors de la programmation, afin d'éviter les fissures thermiques potentielles causées par trop de meulage, ce qui affectera la durée de vie de l'outil.
❸ Utilisez un plateau de matériel bien conçu pour la manipulation des couteaux afin d'éviter d'endommager le tranchant causé par la collision entre les couteaux.
❹ Pour la meule diamantée qui est devenue noire après le meulage, utilisez la pierre à huile pour affûter le bord à temps.
Remarque : Selon les matériaux/équipements/conditions de travail traités, la technologie de traitement n'est pas la même.L'arrangement de processus ci-dessus ne représente que l'opinion personnelle de l'auteur et est uniquement destiné à la communication technique.
2. Matériau de forage
2.1 Acier rapide
L'acier rapide (HSS) est un acier à outils à haute dureté, haute résistance à l'usure et haute résistance à la chaleur, également appelé acier à outils rapide ou acier frontal, communément appelé acier blanc.
La fraise en acier à grande vitesse est une sorte de fraise plus résistante et plus facile à couper que les fraises ordinaires.L'acier rapide a une meilleure ténacité, résistance et résistance à la chaleur que l'acier à outils au carbone, et sa vitesse de coupe est supérieure à celle de l'acier à outils au carbone (alliage fer-carbone).Il y en a beaucoup, c'est pourquoi on l'appelle l'acier rapide;et le carbure cémenté a de meilleures performances que l'acier rapide, et la vitesse de coupe peut être augmentée de 2 à 3 fois.
Caractéristiques : La dureté rouge de l'acier rapide peut atteindre 650 degrés.L'acier rapide a une bonne résistance et ténacité.Après l'affûtage, le tranchant est tranchant et la qualité est stable.Il est généralement utilisé pour fabriquer des couteaux de petite taille et de forme complexe.
2.2 Carbure
Les principaux composants des forets en carbure cémenté sont le carbure de tungstène et le cobalt, qui représentent 99% de tous les composants, et 1% sont d'autres métaux, il est donc appelé carbure de tungstène (carbure de tungstène).Le carbure de tungstène est composé d'au moins un carbure métallique de matériaux composites frittés.Le carbure de tungstène, le carbure de cobalt, le carbure de niobium, le carbure de titane et le carbure de tantale sont des composants courants de l'acier au tungstène.La granulométrie du composant (ou phase) de carbure est généralement comprise entre 0,2 et 10 microns, et les grains de carbure sont maintenus ensemble à l'aide d'un liant métallique.Les métaux liants sont généralement des métaux du groupe du fer, couramment utilisés sont le cobalt et le nickel.Par conséquent, il existe des alliages tungstène-cobalt, des alliages tungstène-nickel et des alliages tungstène-titane-cobalt.Le moulage par frittage du matériau de foret en acier au tungstène consiste à presser la poudre dans une billette, puis à la chauffer à une certaine température (température de frittage) dans un four de frittage, à la conserver pendant un certain temps (temps de maintien), puis à la refroidir pour obtenir le matériau en acier au tungstène avec les propriétés requises.
Caractéristiques:
La dureté rouge du carbure cémenté peut atteindre 800-1000 degrés.
La vitesse de coupe du carbure cémenté est 4 à 7 fois supérieure à celle de l'acier rapide.Haute efficacité de coupe.
Les inconvénients sont une faible résistance à la flexion, une faible résistance aux chocs, une fragilité élevée et une faible résistance aux chocs et aux vibrations.
3. Problèmes d'application/mesures
3.1 Usure de la pointe du foret
raison:
1. La pièce se déplacera vers le bas sous l'action de la force de forage du foret, et le foret rebondira après le perçage.
2. La rigidité de la machine-outil est insuffisante.
3. Le matériau du foret n'est pas assez solide.
4. Le foret saute trop.
5. La rigidité de serrage n'est pas suffisante et le foret glisse.
mesure:
1. Réduisez la vitesse de coupe.
2. Augmentez la vitesse d'alimentation
3. Ajustez la direction de refroidissement (refroidissement interne)
4. Ajouter un chanfrein
5. Vérifiez et ajustez la coaxialité du foret.
6. Vérifiez si l'angle du dossier est raisonnable.
3.2 Effondrement ligamentaire
raison:
1. La pièce se déplacera vers le bas sous l'action de la force de forage du foret, et le foret rebondira après le perçage.
2. La rigidité de la machine-outil est insuffisante.
3. Le matériau du foret n'est pas assez solide.
4. Le foret saute trop.
5. La rigidité de serrage n'est pas suffisante et le foret glisse.
mesure:
1. Choisissez une perceuse avec un cône arrière plus grand.
2. Vérifiez la plage de faux-rond du foret de broche (<0,02 mm)
3. Percez le trou supérieur avec une perceuse pré-centrée.
4. Utilisez une perceuse plus rigide, un mandrin hydraulique avec manchon ou un kit thermorétractable.
3.3 Tumeur accumulée
raison:
1. Causé par la réaction chimique entre le matériau de coupe et le matériau de la pièce (acier à faible teneur en carbone à haute teneur en carbone)
mesure:
1. Améliorer le lubrifiant, augmenter la teneur en huile ou en additif.
2. Augmentez la vitesse de coupe, réduisez la vitesse d'avance et réduisez le temps de contact.
3. Si vous percez de l'aluminium, vous pouvez utiliser une perceuse avec une surface polie et sans revêtement.
3.4 Couteau cassé
raison:
1. La rainure en spirale du foret est bloquée par la coupe et la coupe n'est pas déchargée à temps.
2. Lorsque le trou est percé rapidement, la vitesse d'avance n'est pas réduite ou la manœuvre est modifiée en avance manuelle.
3. Lors du perçage de métaux mous tels que le laiton, l'angle arrière du foret est trop grand et l'angle avant n'est pas rectifié, de sorte que le foret se visse automatiquement.
4. Le meulage du bord du foret est trop tranchant, ce qui entraîne un écaillage, mais le couteau ne peut pas être retiré rapidement.
mesure:
1. Raccourcissez le cycle de remplacement de l'outil.
2. Améliorez l'installation et la fixation, telles que l'augmentation de la zone de support et l'augmentation de la force de serrage.
3. Vérifiez le roulement de broche et la rainure de glissement.
4. Utilisez des porte-outils de haute précision, tels que des porte-outils hydrauliques.
5. Utilisez des matériaux plus résistants.
Heure de publication : 18 avril 2023
