Urbji, kas ir visizplatītākie griezējinstrumenti urbumu apstrādē, tiek plaši izmantoti mehāniskajā ražošanā, īpaši urbumu apstrādei tādās detaļās kā dzesēšanas ierīces, elektroenerģijas ražošanas iekārtu cauruļu loksnes un tvaika ģeneratori. To pielietojums ir īpaši plašs un svarīgs.
I. Urbšanas raksturojums
Urbjiem parasti ir divas galvenās griešanas malas. Apstrādes laikā urbis griež, griežoties. Urbja uzgaļa slīpuma leņķis palielinās no centrālās ass līdz ārmalai; griešanas ātrums ir lielāks tuvāk ārējam aplim un samazinās virzienā uz centru, sasniedzot nulli griešanās centrā. Urbja kaltā mala atrodas netālu no centrālās rotācijas ass. Tam ir liels sekundārais slīpuma leņķis, nav skaidu vietas un mazs griešanas ātrums, tādējādi radot ievērojamu aksiālo pretestību. Ja kaltu mala ir noslīpēta līdz A vai C tipam saskaņā ar DIN 1414, griešanas malai centrālās ass tuvumā būs pozitīvs slīpuma leņķis, kas var samazināt griešanas pretestību un ievērojami uzlabot griešanas veiktspēju.
Urbjus var klasificēt daudzos veidos atkarībā no to sagataves formas, materiāla, struktūras un funkcijas, piemēram, ātrgaitas tērauda urbji (vīturbji, vairāku-urbumu urbji, plakanie urbji), cietā karbīda urbji, indeksējamie seklo caurumu urbji, dziļo caurumu maināmie urbji.
II. Šķembu laušana un noņemšana
Urbja griešana notiek slēgtā urbuma telpā, un skaidas ir jānoņem caur urbja griešanas rievām. Tāpēc skaidas forma lielā mērā ietekmē urbja griešanas veiktspēju. Izplatītas šķembu formas ir pārslu skaidas, cauruļveida skaidas, adatas-kā šķembas, koniskas spirālveida skaidas, lentes-kā skaidas, vēdekļveida-šķembas un pulverveida skaidas.
Urbšanas atslēga – skaidu kontrole
Ja mikroshēmas forma nav piemērota, radīsies šādas problēmas:
① Smalkas šķembas aizsprosto griešanas rievas, ietekmējot urbšanas precizitāti, samazinot sējmašīnas kalpošanas laiku un pat izraisot urbja lūzumus (piem., pulverveida skaidas, vēdekļveida skaidas utt.);
② Garas skaidas apvij urbi, kavējot darbību, izraisot urbja lūzumu vai neļaujot griešanas šķidrumam iekļūt caurumā (piem., spirālveida skaidas, lentes šķembas utt.).
Kā atrisināt neatbilstošas mikroshēmas formas problēmu:
① Tādas metodes kā padeves ātruma palielināšana, periodiska padeve, kaltu malas atkārtota-asināšana un skaidu lauzēju uzstādīšana var izmantot atsevišķi vai kopā, lai uzlabotu skaidu laušanu un noņemšanu, novēršot skaidu radītās problēmas.
② Var izmantot specializētas skaidu{0}}laušanas urbjus. Piemēram, urbšanas rievām pievienojot izstrādātu skaidu-šķelšanas malu, skaidas tiek sadalītas vieglāk noņemamos fragmentos. Fragmenti tiek vienmērīgi izvadīti pa rievām, novēršot aizsērēšanu. Tāpēc jaunās skaidu -laušanas urbjmašīnas nodrošina daudz vienmērīgāku griešanas efektu nekā tradicionālie urbji.
Vienlaikus īsās, sadrumstalotās metāla skaidas atvieglo dzesēšanas šķidruma plūsmu uz urbja galu, vēl vairāk uzlabojot siltuma izkliedi un griešanas veiktspēju apstrādes laikā. Turklāt, tā kā tikko pievienotā skaidu-laužošā mala iekļūst visā urbja uzgaļa rievā, tā saglabā savu formu un funkciju pat pēc vairākiem atkārtotas{2}asināšanas cikliem. Papildus iepriekš minētajiem funkcionālajiem uzlabojumiem ir vērts pieminēt, ka šis dizains nostiprina urbja korpusa stingrību, ievērojami palielinot urbumu skaitu, ko var urbt vienā atkārtotas{4}asināšanas ciklā.
III. Urbšanas precizitāte
Cauruma precizitāti galvenokārt nosaka tādi faktori kā urbuma diametrs, pozicionēšanas precizitāte, koaksialitāte, apaļums, virsmas raupjums un urbuma atvērums.
Faktori, kas ietekmē apstrādātā urbuma precizitāti urbšanas laikā:
① Urbja uzgaļa iespīlēšanas precizitāte un griešanas apstākļi, piemēram, instrumenta turētājs, griešanas ātrums, padeves ātrums un griešanas šķidrums;
② Urbja izmērs un forma, piemēram, urbja garums, griešanas malas forma un serdes forma;
③ Sagataves forma, piemēram, cauruma sānu sienas forma, atveres forma, biezums un iespīlēšanas statuss.
Palielinot
Palielināšanu izraisa urbja svārstības apstrādes laikā. Instrumenta turētāja svārstības būtiski ietekmē urbuma diametru un pozicionēšanas precizitāti. Tāpēc instrumenta turētājs ir nekavējoties jānomaina, kad tas ir stipri nolietojies. Urbjot mazus caurumus, svārstību mērīšana un regulēšana ir sarežģīta, tāpēc vislabāk ir izmantot liela-kāta,-diametra urbi ar labu koaksialitāti starp griešanas malu un kātu. Izmantojot slīpētus urbjus, caurumu precizitātes samazināšanās bieži ir saistīta ar asimetriju aizmugurējā formā. Pļaušanas malu augstuma starpības kontrole var efektīvi nomākt urbuma rīvēšanu.
Caurumu apaļums
Urbja vibrācijas dēļ izurbtā cauruma forma ir viegli daudzstūraina, kā rezultātā urbuma sienā veidojas kniedēšanas raksti. Parastie daudzstūra caurumi bieži ir trīsstūrveida vai piecstūraini. Trīsstūrveida caurumu iemesls ir tas, ka urbjam urbšanas laikā ir divi griešanās centri, kas vibrē ar frekvenci reizi 600 grādos. Galvenais šīs vibrācijas cēlonis ir griešanas pretestības nelīdzsvarotība. Pēc viena urbja apgrieziena sliktā urbuma apaļuma dēļ griešanas pretestība kļūst nelīdzsvarota otrā apgrieziena laikā, atkārtojot iepriekšējo vibrāciju, bet ar nelielu fāzes nobīdi, kā rezultātā uz urbuma sieniņas parādās kniedēšanas raksti. Kad urbšanas dziļums sasniedz noteiktu līmeni, palielinās berze starp urbja griezējmalu un urbuma sienu, samazinās vibrācija, pazūd riffling un uzlabojas apaļums. Šāda veida caurums gareniskā griezumā ir piltuves{7}}formas. Tā paša iemesla dēļ griešanas laikā var parādīties arī piecstūra un septiņstūra caurumi. Lai novērstu šo parādību, papildus tādiem kontrolējošiem faktoriem kā patronas vibrācija, griešanas malas augstuma atšķirība un sānu un griešanas malas formas asimetrija ir jāveic pasākumi, lai uzlabotu urbja stingrību, palielinātu padevi uz apgriezienu, samazinātu klīrensa leņķi un atkārtoti{10}}noslīpētu kaltu malu.
Urbšana uz slīpām un izliektām virsmām
Ja urbja griešanas virsma vai iespiešanās virsma ir slīpa virsma, izliekta virsma vai pakāpiens, pozicionēšanas precizitāte ir slikta, jo urbis veic radiālu vienpusēju griešanu, tādējādi samazinot instrumenta kalpošanas laiku.
Lai uzlabotu pozicionēšanas precizitāti, var veikt šādus pasākumus:
1. Vispirms izurbiet centrālo caurumu;
2. Izfrēzējiet urbuma ligzdu ar gala frēzi;
3. Izvēlieties urbi ar labu iespiešanos un stingrību;
4. Samaziniet padeves ātrumu.
Burru noņemšana
Urbšanas laikā pie urbuma ieejas un izejas bieži parādās urbumi, īpaši, apstrādājot izturīgus materiālus un plānas plāksnes. Tas ir tāpēc, ka, urbjam tuvojoties iespiešanās vietai, sagatave tiek plastiski deformēta. Trīsstūrveida daļa, kas jānogriež ar griešanas malu netālu no ārējās malas, tiek deformēta uz āru aksiālā griešanas spēka ietekmē un tālāk saritinās urbja uzgaļa slīpuma un griešanas malas iedarbībā, veidojot urbumu vai velmētu malu.
[Attēls]
IV. Urbšanas apstrādes nosacījumi
Lielākajā daļā urbju uzgaļu katalogu ir "Pamata griešanas parametru atsauces tabula", kas sakārtota pēc apstrādājamā materiāla. Lietotāji var atsaukties uz sniegtajiem griešanas parametriem, lai izvēlētos piemērotus griešanas apstākļus urbšanai. Izvēlēto griešanas apstākļu piemērotība ir jānovērtē, veicot izmēģinājuma griešanu, ņemot vērā tādus faktorus kā apstrādes precizitāte, apstrādes efektivitāte un urbja kalpošanas laiks.
1. Urbja uzgaļa kalpošanas laiks un apstrādes efektivitāte
Ņemot vērā sagataves tehnisko prasību izpildi, urbja izmantošanas piemērotība ir vispusīgi jānovērtē, pamatojoties uz urbja kalpošanas laiku un apstrādes efektivitāti. Griešanas ceļu var izmantot kā urbja kalpošanas laika novērtēšanas metriku; padeves ātrumu var izmantot kā apstrādes efektivitātes novērtēšanas metriku. Ātrgaitas tērauda urbju-uzgaļu kalpošanas laiku būtiski ietekmē rotācijas ātrums un mazāk padeve uz apgriezienu. Tāpēc, palielinot padevi uz apgriezienu, var uzlabot apstrādes efektivitāti, vienlaikus nodrošinot ilgāku urbja kalpošanas laiku. Tomēr jāņem vērā, ka pārmērīga padeve uz vienu apgriezienu sabiezēs skaidas, apgrūtinot skaidu sadalīšanu. Tāpēc ir svarīgi noteikt optimālo padevi uz apgriezienu diapazonu, lai šķembas tiktu veiksmīgi sadalītas izmēģinājuma griezumos. Karbīda urbjiem griešanas malai ir lielāks slīpums negatīvā slīpuma leņķa virzienā, kā rezultātā ir mazāks izvēles diapazons padevei uz apgriezienu, salīdzinot ar ātrgaitas tērauda urbjiem. Pārsniedzot šo diapazonu apstrādes laikā, samazināsies urbja kalpošanas laiks. Tā kā karbīda urbjiem ir augstāka karstumizturība nekā ātrgaitas tērauda urbjiem, rotācijas ātrumam ir minimāla ietekme uz urbja kalpošanas laiku. Tāpēc rotācijas ātruma palielināšana var uzlabot apstrādes efektivitāti, vienlaikus nodrošinot urbja kalpošanas laiku.
2. Pareiza griešanas šķidruma lietošana
Urbju griešana notiek slēgtā urbuma telpā, tāpēc griešanas šķidruma veids un pielietojuma metode būtiski ietekmē urbuma kalpošanas laiku un urbuma apstrādes precizitāti. Griešanas šķidrumus var plaši iedalīt ūdenī -šķīstošajos un ne-ūdenī- nešķīstošajos veidos. Ūdenī nešķīstošie griešanas šķidrumi nodrošina labāku eļļošanu, mitrināšanu un pret-adhēziju, kā arī novērš rūsu. Ūdenī-šķīstošie griešanas šķidrumi nodrošina labākas dzesēšanas īpašības, ir nesmēķējoši un{11}}nedegoši. Vides aizsardzības apsvērumu dēļ pēdējos gados ir ievērojami pieaudzis ūdenī šķīstošo griešanas šķidrumu izmantošana. Tomēr nepareiza atšķaidīšanas pakāpe vai griešanas šķidruma nolietošanās var krasi saīsināt instrumenta kalpošanas laiku, tāpēc lietošanas laikā ir jāpievērš uzmanība. Neatkarīgi no tā, vai griešanas šķidrums ir ūdenī{16}}šķīstošs vai nešķīstošs, ir svarīgi nodrošināt, lai šķidrums atbilstoši sasniegtu griešanas punktu. Turklāt ir stingri jākontrolē plūsmas ātrums, spiediens, sprauslu skaits un dzesēšanas metode (iekšējā vai ārējā dzesēšana).
V.
Urbja uzgaļu atkārtota asināšana
Urbja uzgaļu atkārtotas asināšanas kritēriji
Kritēriji, lai noteiktu, vai urbja uzgalim ir nepieciešama atkārtota asināšana, ir šādi:
1. Nodiluma griešanas malas, kaltu malas un griešanas joslas malas;
2. Apstrādātā urbuma izmēru precizitāte un virsmas raupjums;
3. Šķeldas krāsa un forma;
4. Griešanas pretestība (netiešās vērtības, piemēram, vārpstas strāva, troksnis un vibrācija);
5. Paveikto darbu daudzums utt.
Faktiskajā lietošanā no iepriekš minētajiem rādītājiem, pamatojoties uz konkrētiem apstākļiem, jānosaka precīzs un ērts kritērijs. Ja kā kritēriju izmanto nodiluma daudzumu, ir jānosaka optimālais atkārtotas asināšanas periods ar vislabāko ekonomisko efektivitāti. Tā kā galvenās asināšanas vietas ir galviņas aizmugure un kalta mala, pārmērīgs urbjmašīnas nodilums izraisa garāku asināšanas laiku, lielāku slīpēšanas apjomu un mazāku slīpēšanas ciklu skaitu (kopējais instrumenta kalpošanas laiks=instrumenta kalpošanas laiks pēc atkārtotas slīpēšanas × slīpēšanas ciklu skaits), galu galā saīsinot urbja kopējo kalpošanas laiku. Ja kā kritēriju izmanto apstrādātā urbuma izmēru precizitāti, urbuma rīvēšanas un taisnuma pārbaudei jāizmanto mērinstrumenti vai robežmēri; ja šīs vērtības tiek pārsniegtas, sējmašīna nekavējoties-jāasina. Izmantojot griešanas pretestību kā kritēriju, var izmantot tādas metodes kā mašīnas automātiska apturēšana, kad tiek pārsniegta iestatītā robežvērtība (piemēram, vārpstas strāva). Pārvaldot apstrādes daudzuma ierobežojumus, iepriekš minētie kritēriji ir visaptveroši jāapsver, lai noteiktu atbilstošus standartus.
Urbju uzgaļu asināšanas metodes
Urbju uzgaļu pārslīpēšanai vislabāk ir izmantot speciālu urbja uzgaļu asināšanas mašīnu vai universālu instrumentu slīpmašīnu. Tas ir ļoti svarīgi, lai nodrošinātu urbja kalpošanas laiku un apstrādes precizitāti. Ja oriģinālais urbis ir labā stāvoklī, to var atkārtoti-asināt atbilstoši oriģinālajam dizainam. Ja oriģinālajam urbjmašīnai ir defekti, muguras formu var atbilstoši mainīt un kalta malu var atkārtoti-asināt atbilstoši paredzētajam lietojumam.
Asinot, jāņem vērā šādi punkti:
1. Novērsiet pārkaršanu, lai nesamazinātu urbja uzgaļa cietību;
2. Noņemiet visus urbja bojājumus (īpaši griešanas malas bojājumus);
3. Urbja formai jābūt simetriskai;
4. Uzmanieties, lai asināšanas laikā nesabojātu griešanas malu, un pēc asināšanas noņemiet visas šķembas;
5. Karbīda urbjiem asināšanas formai ir būtiska ietekme uz urbja veiktspēju. Rūpnīcā izmantotā urbja forma ir optimālā forma, kas iegūta zinātniskā projektēšanā un atkārtotās pārbaudēs; tādēļ, veicot atkārtotu-asināšanu, parasti ir jāsaglabā sākotnējā griešanas malas forma.
