Máquinas de mandrilar, aplainar e retificar: Um guia abrangente

Você já se perguntou como os furos de precisão são criados em peças de metal ou como as superfícies planas se tornam perfeitas? Este artigo se aprofunda no fascinante mundo das máquinas de perfuração, aplainamento e retificação. Ele explora suas funções distintas, os vários tipos e os processos precisos que elas usam para moldar, alisar e refinar componentes metálicos. Ao final, você terá uma compreensão clara de como essas máquinas contribuem para a fabricação de alta precisão.

Índice

Máquinas de mandrilamento e seu processamento de fresagem

A mandriladora é uma máquina-ferramenta usada para processar furos com dimensões maiores e requisitos de precisão mais altos, especialmente para processar sistemas de furos com requisitos de alta precisão posicional mútua distribuídos em diferentes locais das peças.

Geralmente é usado para processamento adicional de furos que foram fundidos, forjados ou perfurados.

De acordo com sua finalidade e estrutura, há vários tipos de máquinas de perfuração.

  • Máquina de fresagem e mandrilamento horizontal
  • Coordenar máquina de perfuração
  • Furadeira de precisão
  • Máquina de perfuração vertical
  • Máquina de perfuração profunda

I. A principal faixa de processamento das máquinas de mandrilamento

  • a) Perfuração com uma única ponta ferramenta de corte;
  • b) Mandrilamento com ferramentas de corte de ponta dupla para furos coaxiais;
  • c) Perfuração de furos de grande diâmetro usando barras de perfuração suspensas;
  • d) Mandrilamento de eixos e fresamento de superfícies planas com fresas de topo;
  • e) Corte de ranhuras internas com barras de mandrilar montadas em uma placa frontal;
  • f) Corte de faces finais com ferramentas de torneamento montadas em um painel frontal.

II. Características da usinagem de mandrilamento

O mandrilamento é um processo de ampliação do diâmetro, melhorando a precisão, reduzindo a rugosidade da superfície e corrigir a posição de furos que tenham sido fundidos, forjados ou perfurados.

O movimento principal do mandrilamento é a rotação da ferramenta de mandrilamento, enquanto o movimento de avanço pode ser o movimento axial ou radial do fuso, ou o movimento longitudinal ou transversal da mesa de trabalho.

As ferramentas de mandrilamento têm uma estrutura simples e uma ampla variedade, o que as torna mais versáteis. Entretanto, a usinagem de mandrilamento (especialmente o mandrilamento de ponto único) tem baixa eficiência de produção.

A usinagem de mandrilamento é adequada para a produção em lote de peças com requisitos de alta precisão posicional.

III. Tipos comuns de máquinas de perfuração

1. Fresadora e mandriladora horizontal

Recursos da máquina de fresagem e mandrilamento horizontal:

A disposição horizontal do fuso o torna adequado para o processamento de furos em peças únicas ou pequenos lotes com precisão convencional.

2. Máquina de mandrilamento por coordenadas

Recursos da máquina de mandrilamento por coordenadas:

As mandriladoras por coordenadas são equipadas com dispositivos de medição precisos para posições de coordenadas, o que garante o posicionamento relativo preciso entre a ferramenta e a peça de trabalho.

Os furos processados pelas mandriladoras por coordenadas podem atingir alta precisão dimensional e de forma, bem como precisão de posicionamento entre furos ou entre furos e uma superfície de referência.

As mandrilhadoras por coordenadas podem ser usadas para fazer traçados e contornos de precisão, bem como para medições precisas de distâncias de furos e linhas retas.

Eles são usados principalmente para processar componentes de precisão, acessórios, moldes, medidores e outros itens que exigem alta precisão.

3. Máquina de mandrilamento de precisão (máquina de mandrilamento de diamante)

Características da máquina de mandrilamento de precisão (Diamond Boring Machine):

As mandrilhadoras de precisão recebiam o nome de suas ferramentas de diamante (agora feitas de ligas duras).

A mandriladora de precisão tem uma alta velocidade de corte e quantidades extremamente pequenas de corte e avanço, o que permite o mandrilamento preciso e fino de furos na peça de trabalho. Isso resulta em uma precisão dimensional extremamente alta e baixa rugosidade da superfície.

Eles são usados principalmente para o processamento em lote de furos de precisão em peças importantes, como bielas, pistão, carcaças de bombas hidráulicas, camisas de cilindro e outros componentes.

2. Plaina e seu processo de usinagem

A plaina é uma máquina-ferramenta usada para processar várias superfícies planas e ranhuras.

De acordo com as diferentes posições de usinagem, as plainas podem ser divididas em dois tipos: plaina e shaper.

plaina
modelador

De acordo com sua finalidade e estrutura, as plainas podem ser divididas em vários tipos, incluindo:

  • Plaina de cabeça de touro: A plaina de cabeça de touro tem um trilho transversal horizontal e é adequada para processar peças grandes com uma ampla gama de aplicações.
  • Plaina de pórtico: A plaina de pórtico tem uma estrutura de pórtico e uma grande superfície de trabalho, o que a torna adequada para o processamento de peças grandes e pesadas.
  • Plaina cantilever: A plaina cantilever apresenta uma estrutura de coluna única e é adequada para o processamento de peças longas e estreitas.
  • Plaina de contorno: A plaina de contorno foi projetada para processar superfícies curvas e formas complexas.

I. A principal faixa de processamento das plainas

  • a) Aplainamento de superfícies planas;
  • b) Aplainamento de superfícies verticais;
  • c) Aplainamento de superfícies inclinadas;
  • d) Aplainamento de ranhuras de cauda de andorinha;
  • e) Aplainamento de ranhuras em T;
  • f) Aplainamento de ranhuras retas;
  • g) Aplainamento de superfícies de contorno.

II. Características da usinagem de aplainamento

As ferramentas de plaina são simples e têm boa versatilidade. Elas são fáceis de lixar, têm um curto período de preparação da produção e baixo custo.

A usinagem de aplainamento tem curso de trabalho e curso de não trabalho, o que resulta em menor produtividade.

Durante o corte de aplainamento, há um impacto que pode facilmente danificar a ferramenta de corte. A velocidade de corte é limitada e o calor de corte é baixo. Portanto, o resfriamento com fluido de corte geralmente não é necessário (exceto no aplainamento de precisão).

O movimento principal da usinagem de aplainamento é o movimento linear recíproco da plaina (plaina de cabeçote móvel) ou da mesa de trabalho (plaina de pórtico), e o movimento de avanço é o movimento transversal intermitente da peça de trabalho acionado pela mesa de trabalho (plaina de cabeçote móvel) ou o movimento transversal intermitente da plaina acionado pelo porta-ferramentas (plaina de pórtico).

III. Plainas e shapers comumente usados

1. Plaina Bullhead

Características da plaina Bullhead:

A plaina mecânica de cabeça de touro tem uma estrutura simples, operação confiável e fácil ajuste e manutenção.

A plaina hidráulica com cabeça de touro tem maior força de transmissão, movimento suave e pode alcançar uma regulagem de velocidade contínua. No entanto, ela tem uma estrutura mais complexa e um custo mais alto.

As plainas Bullhead são usadas principalmente para processar peças de trabalho médias e pequenas, e o comprimento da peça de trabalho geralmente não excede 1 metro.

As plainas Bullhead são amplamente utilizadas em processos de fabricação de várias peças de trabalho de grande escala, como bases, fundações, blocos deslizantes, tampas de caixas de engrenagens e assim por diante.

2. Plaina de pórtico

Características da plaina Gantry:

O movimento principal da plaina de pórtico usa um motor CC, que pode alcançar uma ampla gama de regulagem de velocidade contínua. Isso facilita o controle da velocidade de corte da superfície e garante que a mesa de trabalho funcione sem problemas.

As plainas de pórtico têm quatro suportes de ferramentas e a direção e a velocidade de avanço são fáceis de operar, o que as torna adequadas para o processamento de superfícies planas e superfícies laterais de peças de trabalho com diferentes alturas.

Os principais movimentos da máquina-ferramenta, como alimentação, elevação, travamento e liberação do feixe, deslocamento rápido da mesa de trabalho, alimentação e recuo rápido, podem ser operados de forma centralizada para obter um ciclo automático.

As plainas de pórtico são usadas principalmente para usinagem de peças grandes e podem ser usadas para operações de desbaste e acabamento. Elas também podem realizar várias tarefas em uma única operação, como aplainar, fresar e retificar.

3. Plaina Cantilever

Características da plaina cantilever:

As características de trabalho de uma plaina cantilever são semelhantes às de uma plaina gantry.

Ele é especialmente adequado para a usinagem de peças de trabalho com grande largura, mas que não precisam ser usinadas em toda a largura.

No entanto, a rigidez da viga de uma plaina cantilever é menor do que a de uma plaina gantry. Como resultado, a precisão da usinagem é limitada.

4. Máquina de entalhe (plaina vertical)

Características da máquina de entalhar:

O movimento principal de uma máquina de entalhe é o movimento alternativo do êmbolo e da ferramenta de corte, enquanto o movimento de alimentação é o movimento rotativo (alimentação circunferencial) da mesa de trabalho circular acionada pela peça de trabalho e o movimento longitudinal e transversal da corrediça vertical.

É usado principalmente para usinagem de vários rasgos de chaveta, planos verticais e superfícies de formação em produção de peça única ou de pequenos lotes.

3. Máquina de moagem e seu processo de moagem

Uma máquina-ferramenta que usa um rebolo ou outra ferramenta abrasiva para realizar operações de retificação em uma peça de trabalho é chamada de "retificadora". As retificadoras são usadas principalmente para processar peças de aço temperadas e endurecidas. Por meio da retificação, é possível obter superfícies de alta precisão e baixa rugosidade. Em geral, é o processo final da usinagem mecânica.

De acordo com suas diferentes finalidades e estruturas, as retificadoras podem ser divididas nos seguintes tipos:

  • Retificadora de superfície
  • Máquina de retificação de roscas
  • Máquina de retificação cilíndrica
  • Máquina de retificação de engrenagens
  • Retificadora interna
  • Máquina de retificação de guias
  • Retificadora de ferramentas
  • Máquina de retificação especial.

I. A principal faixa de processamento das retificadoras

  • a) Retificação cilíndrica externa
  • b) Retificação cilíndrica interna
  • c) Retificação de superfície (retificação periférica)
  • d) Retificação de superfície (retificação de extremidade)

II. Características do processamento de moagem.

1) O processamento de retificação é um método de usinagem de precisão comumente usado para aço temperado, ligas duras, etc. Ele pode alcançar alta precisão (IT6-5) e baixa rugosidade de superfície (Ra=0,8-0,4 μm) da peça de trabalho.

2) A rotação de alta velocidade do rebolo em relação à peça de trabalho é o movimento principal. A velocidade circunferencial do rebolo de esmerilhamento é geralmente de cerca de 35 m/s.

3) O rebolo é um não metálico ferramenta de corte composta de materiais abrasivos (como alumina Al2O3carbeto de silício, carbeto de boro, etc.) e aglutinantes. Devido à alta velocidade de retificação e à dureza da peça, uma grande quantidade de calor de corte é gerada durante o processo de retificação.

Portanto, é necessário resfriamento e lubrificação suficientes com fluido de corte para melhorar a qualidade da superfície e a eficiência da produção.

III. Máquinas de esmerilhamento comumente usadas

1. Máquina universal de retificação cilíndrica

Características da máquina de retificação cilíndrica universal:

1)O movimento rotativo do rebolo é o principal movimento de retificação, com três movimentos de alimentação: o fuso aciona a peça de trabalho para girar para o movimento de alimentação radial, a mesa aciona a peça de trabalho para o movimento linear alternativo para o movimento de alimentação longitudinal e o movimento intermitente do rebolo ao longo da direção do raio em direção à peça de trabalho é o movimento de alimentação transversal.

Além disso, há dois movimentos auxiliares: para a conveniência do movimento do rebolo e para economizar tempo ocioso, o rebolo pode fazer um movimento rápido transversal de curso fixo; para carregar e descarregar a peça de trabalho, a luva do cabeçote móvel pode ter movimento telescópico.

2)A esmerilhadeira cilíndrica universal não só pode esmerilhar a superfície cilíndrica externa de peças cilíndricas, mas também pode esmerilhar o furo interno e a superfície cônica (a mesa tem função de rotação horizontal); adequada para usinagem de precisão de peças simples ou peças de pequenos lotes.

2. Máquina de retificação interna

Características da máquina de retificação interna:

1) O movimento de rotação do rebolo é o principal movimento de retificação. Há três movimentos de avanço: a rotação da peça acionada pelo fuso é o movimento de avanço circunferencial, o movimento linear recíproco do cabeçote acionado pela mesa de trabalho é o movimento de avanço longitudinal e o movimento da estrutura do rebolo ao longo da sela é o movimento de avanço transversal.

2) Devido à limitação do diâmetro da peça de trabalho que está sendo retificada, o diâmetro do rebolo é geralmente pequeno e, para atingir a velocidade de corte necessária para a usinagem de precisão, a velocidade de rotação do rebolo é geralmente superior a 10.000 r/min.

É adequado para a retificação interna de precisão de peças em uma única peça ou na produção de pequenos lotes.

3. Retificadora plana para mesa giratória com eixo horizontal

Características da máquina de retificação plana de eixo horizontal:

1) O movimento de rotação do rebolo é o movimento principal. O movimento linear recíproco da mesa de trabalho acionado pela peça é o movimento de avanço longitudinal. O movimento transversal do rebolo ao longo da corrediça é o movimento de avanço transversal, e o movimento de avanço vertical é obtido pelo movimento combinado da estrutura do rebolo e da corrediça ao longo do trilho de guia do pilar.

2) A peça de trabalho é posicionada eletricamente na mesa de trabalho, tornando o posicionamento e a fixação Muito conveniente.

3) A alimentação longitudinal é controlada hidraulicamente, e a alimentação transversal pode ser controlada hidráulica ou manualmente, enquanto a alimentação vertical é controlada manualmente, o que facilita a operação.

4) Possui uma ampla faixa de processamento e alta eficiência de produção, sendo adequado para a usinagem de precisão de peças planas em produção de peça única ou em lote.

4. Retificadora plana de mesa giratória com eixo vertical

Características de uma esmerilhadeira de superfície com eixo vertical:

1) O movimento de rotação do rebolo em torno do eixo vertical é o movimento principal. A mesa giratória acionada pela peça de trabalho é o movimento de alimentação (e a mesa giratória também pode se mover longitudinalmente ao longo do trilho de guia da mesa). O movimento da estrutura do rebolo ao longo da coluna é o movimento de alimentação vertical.

2) Devido ao grande diâmetro do rebolo de esmerilhamento, as pastilhas são frequentemente usadas para esmerilhamento.

3) Possui alta eficiência de produção e é adequado para a usinagem de precisão de peças pequenas produzidas em lotes ou superfícies planas e faces de extremidade de peças em forma de anel de grande diâmetro.

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Shane
Autor

Shane

Fundador do MachineMFG

Como fundador do MachineMFG, dediquei mais de uma década de minha carreira ao setor de metalurgia. Minha vasta experiência permitiu que eu me tornasse um especialista nas áreas de fabricação de chapas metálicas, usinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou sempre pensando, lendo e escrevendo sobre esses assuntos, esforçando-me constantemente para permanecer na vanguarda do meu campo. Permita que meu conhecimento e experiência sejam um trunfo para sua empresa.

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