Análisis de los procesos de perforación y escariado

En el vasto campo del procesamiento mecánico, el mecanizado por agujeros es un eslabón extremadamente crítico. Las estadísticas muestran que en las piezas mecánicas típicas, las piezas con agujeros representan hasta un 60%-85%, y la calidad de estos agujeros afecta directamente a la precisión del montaje y al rendimiento de los productos. Este artículo analizará dos tecnologías clave de mecanizado de agujeros: taladrado y escariado, y profundizará en las características de los distintos procesos.

1. Perforación

1.1 Definición: Es un proceso para mecanizar agujeros iniciales en materiales sólidos, y la herramienta más utilizada es la broca de torce. Mediante el corte rotacional y la alimentación axial de la broca, el material se corta en astillas y se descarga para formar una estructura básica de agujeros.

1.2 Puntos clave

1.2.1 Rango de precisión

La precisión dimensional es generalmente IT13-IT11 (tolerancia ±0,1-0,3 mm), y la superficie es relativamente rugosa (Ra50-12,5μm), lo cual es adecuado para orificios que no encajan como agujeros para pernos y para rosca.

1.2.2 Habilidades operativas:

(1) Elige la broca adecuada: brocas de acero de alta velocidad o recubiertas para piezas de acero, y brocas de carburo macizo para acero inoxidable.

(2) Parámetros de control: alta velocidad de rotación (1500-3000r/min) para materiales blandos (aluminio, cobre) y velocidad media de rotación (800-1500r/min) para materiales duros (acero).

(3) Asegurar una buena posición: para agujeros de alta precisión, primero deben perforarse los agujeros centrales; Antes de taladrar en superficies inclinadas, fresa hasta una superficie plana o utiliza una broca esférica para evitar que se deslice.

1.3 Problemas y soluciones comunes de perforación

1.3.1 Desviación de perforación (desaceleración de la broca)

(1) Causas: rigidez insuficiente de la broca, pieza de trabajo no fija, fuerza de alimentación desigual.

(2) Soluciones:

• Primero usa un taladro central para posicionar.
• Reduce la velocidad de alimentación y mantén una presión uniforme.
• Usa manguias guía o troqueles de taladro.

1.3.2 Pared de agujeros ásperos (muchas rebabas)

(1) Causas: desgaste de la broca, parámetros de corte inadecuados, mala eliminación de astillas.

(2) Soluciones:

• Cámbiala por una broca afiada.
• Reduce la velocidad de avance y aumenta la velocidad de rotación.
• Utiliza fluido de corte para mejorar la eliminación de virutas (chips).

1.3.3 Rotura de la broca

(1) Causas: alimentación excesiva, broca desafinada, bloqueo de la viruta de la viña.

(2) Soluciones:

• Comprueba el desgaste de la broca.
• Usa perforación de peck (ciclo G83) para agujeros profundos.
• Asegúrate de que haya suficiente refrigeración.

2. Escariado

2.1 Definición: Se utiliza para acabar agujeros existentes y mejorar su precisión dimensional y el acabado superficial. El escariado utiliza un escariador basado en un agujero perforado o perforado para eliminar una pequeña cantidad de material, obteniendo así un diámetro de agujero más preciso y una superficie más lisa.

2.2 Puntos clave

2.2.1 Rango de precisión

La precisión dimensional puede alcanzar IT9-IT6 (IT5 para escariado preciso), y la superficie es lisa (Ra3.2-0.2μm), lo cual es adecuado para colocar agujeros como agujeros de soporte y agujeros de pasador de posición.

2.2.2 Habilidades operativas:

(1) Controlar el margen: 0,15-0,25 mm para escariado en bruto, 0,05-0,1 mm para escariado preciso y aumentar adecuadamente para materiales duros.

(2) Procesamiento a baja velocidad: cuando se utilizan escariadores de acero de alta velocidad para procesar piezas de acero, la velocidad de rotación es de 3-8 m/min para evitar el sobrecalentamiento y el desgaste.

(3) Elegir el fluido de corte adecuado: emulsión a presión extrema para piezas de acero, queroseno para aluminio/cobre y corte en seco para hierro fundido.

2.3 Problemas y soluciones comunes de escariado

2.3.1 Diámetro de agujero sobredimensionado (fuera de tolerancia)

(1) Causas: desgaste del escariador, velocidad de corte excesivamente alta, exceso de margen.

(2) Soluciones:

• Cámbiala por un escariador nuevo.
• Reduce la velocidad de corte en un 20%.
• Controla el margen del orificio premecanizado (0,1-0,2 mm).

2.3.2 Muro de agujero rugoso (con marcas de vibración)

(1) Causas: alimentación desigual, rigidez insuficiente del sistema, fluido de corte insuficiente.

(2) Soluciones:

• Usa una cabeza de escariador flotante (para reducir la vibración).
• Aumenta la concentración de fluido de corte (emulsión del 10% para piezas de acero).
• Reduce la velocidad de avance (f=0,05-0,1 mm/rev para escariado preciso).

2.3.3 Astillado o atasco del borde del escariador

(1) Causas: Exceso de margen, rotación inversa durante la retirada de la herramienta, bloqueo de virutas por viño.

(2) Soluciones:

• Controla la margen (realiza escariado tosco → escariado preciso paso a paso).
• Mantén la rotación hacia adelante durante la extracción de la herramienta (usa el ciclo G85 para control numérico).
• Aumenta el número de virutas removidas durante el escariado de agujeros profundos.

3. Escenarios cooperativos:Los agujeros de alta precisión suelen perforarse primero con margines y luego terminarse mediante escariado, como los agujeros de los rodamientos del motor.

Conclusión:

Dominar la lógica básica de estos dos procesos puede cubrir la mayoría de las necesidades de mecanizado de agujeros y completar eficientemente todo, desde agujeros de montaje simples hasta agujeros de ajuste preciso.