Fournisseur d'alésage et de fraisage de composants de précision

Boring, milling is an inner diameter cutting process in which a tool is used to enlarge a hole or other circular contour. Its applications generally range from semi-roughing to finishing, and the tools used are usually single-edged boring tools (called boring bar tools).

Boring is a type of boring and milling.
The method of processing the reverse boring hole with the reverse boring tool is called reverse boring processing.
On CNC machine tools, we often use non-standard tools (eccentric boring tools, rotating inserts, special reverse boring tools) to perform reverse boring processing using CNC machining programs.
Le trou préfabriqué sur la pièce est agrandi jusqu'à une certaine taille avec un outil d'alésage rotatif à un seul bord, afin qu'il puisse atteindre la précision et la rugosité de coupe requises. Le perçage est généralement réalisé sur des aléseuses, centres d'usinage et machines combinées. Il est principalement utilisé pour usiner des trous cylindriques (voir l'image), Trous filetés, rainures dans les trous et les faces d'extrémité des pièces à usiner telles que les boîtes, supports et bases de machines; Lorsque des accessoires spéciaux sont utilisés, les surfaces sphériques intérieures et extérieures et les trous coniques des pièces peuvent également être traités. La précision d'alésage des composants métalliques peut généralement atteindre IT9~7, et la rugosité de la surface est de Ra2,5 ~ 0,16 microns.

CNC machining services for horizontal milling and boring machines

Quand c'est ennuyeux, la pièce à usiner est installée sur la table de la machine-outil ou sur le support de la machine-outil, et l'outil d'alésage est serré sur la barre d'alésage (il peut également être intégré à la barre d'alésage), qui est entraîné par la broche pour tourner. Quand la matrice d'alésage est utilisée, la barre d'alésage et l'arbre principal sont reliés de manière flottante, et la précision de l'usinage dépend de la précision de la matrice d'alésage; Lorsque la matrice d'alésage n'est pas utilisée, la barre d'alésage et la broche sont reliées rigidement, et la précision d'usinage dépend de la précision de la machine-outil. En raison de la grande distance de porte-à-faux de la barre d'alésage, il est facile de générer des vibrations, et la quantité de coupe sélectionnée ne doit pas être importante. Le processus de forage est divisé en alésage grossier, alésage semi-fin et alésage fin. La vitesse de coupe lors de l'utilisation d'une tête de coupe en acier rapide pour aléser de l'acier ordinaire est généralement 20-50 m/min; The cutting speed when using carbide tip, rough boring can reach 40-60 m/min, and fine boring can reach more than 150 m/min.

For precision boring that requires high precision and surface roughness, diamond boring machines are generally used, and tools of superhard materials such as cemented carbide, diamond and cubic boron nitride are used. Select a very small feed (0.02-0.08 mm/rev) and cutting depth (0.05-0.1 mm), which is higher than the cutting speed of ordinary boring. The machining accuracy of precision boring can reach IT7~6, and the surface roughness is Ra0.63~0.08 microns. Before precision boring, prefabricated holes were subjected to rough boring, alésage semi-fin et alésage fin, leaving a thin and uniform machining allowance for precision boring.

Machining services of gantry CNC milling and boring machine

Commonly used boring tools
Type of boring tool
According to the number of cutting edges, il peut être divisé en outils d'alésage à un seul tranchant, outils d'alésage à double tranchant et outils d'alésage à plusieurs tranchants; Selon sa surface d'usinage, il peut être divisé en outil d'alésage traversant, outil de perçage de trous borgnes, outil d'alésage de trous étagés et outil d'alésage de face d'extrémité; Selon sa structure, il peut être divisé en type intégral, type assemblé et type réglable. Chiffre 1 montre la structure d'un outil d'alésage à un seul tranchant et d'un outil d'alésage à plusieurs tranchants.

Outil d'alésage à un seul bord
La structure de la tête de l'outil d'alésage à un seul tranchant est similaire à celle des outils de tournage. La tête de coupe est installée dans le porte-outil, et la position de la tête de coupe est fixée avec des vis par manipulation manuelle en fonction du diamètre du trou en cours de traitement. La tête de l'outil est perpendiculaire à l'axe de la barre d'alésage pour percer des trous, et l'installation inclinée peut percer des trous borgnes.
L'outil d'alésage à un seul tranchant a une structure simple, peut corriger l'écart d'axe du trou d'origine et le petit écart de position, et a une grande adaptabilité, qui peut être utilisé pour l'ébauche, semi-finition ou finition. Cependant, la taille du trou d'alésage est garantie en ajustant manuellement la longueur du porte-à-faux de la tête de coupe, ce qui est gênant. En outre, un seul tranchant principal participe au travail, donc l'efficacité de la production est faible, et il est principalement utilisé pour la production de petits lots en une seule pièce.

Outil d'alésage à double tranchant
L'outil d'alésage à double tranchant possède deux arêtes de coupe symétriques, et les forces radiales peuvent s'annuler lors de la coupe. The diameter and accuracy of the workpiece aperture are guaranteed by the radial dimension of the boring tool.
CNC boring
A boring tool has three basic elements: an indexable insert, a shank and a boring seat. The boring holder is used to hold the tool holder, and the holding length is usually about 4 times the diameter of the tool holder. The length that the insert-mounted shank extends from the boring seat is called the overhang (the unsupported part of the boring tool). The overhang determines the maximum depth of the boring hole and is the most important dimension of the boring tool. Excessive overhang can cause severe deflection of the shank, causing chattering, which damages the surface quality of the workpiece and may cause premature insert failure. These will reduce the processing efficiency.
Pour la plupart des applications d'usinage, l'utilisateur doit choisir un outil d'alésage présentant la rigidité statique et dynamique la plus élevée possible. La rigidité statique reflète la capacité de l'outil d'alésage à résister à la déflexion provoquée par la force de coupe., et la rigidité dynamique reflète la capacité de l'outil d'alésage à supprimer les vibrations.

La première partie de cet article analyse principalement la rigidité statique de l'outil d'alésage. Les informations contenues dans cet article proviennent des recherches de l’auteur sur la déviation de l’outil d’alésage.. La déviation de l'outil d'alésage dépend des propriétés mécaniques du matériau de la tige, diamètre de la tige et conditions de coupe.

force de coupe
La force de coupe agissant sur l'outil d'alésage peut être mesurée avec un dynamomètre rotatif. Les forces mesurées incluent la force tangentielle, force d'avance et force radiale. Par rapport aux deux autres forces, la force tangentielle a la plus grande ampleur.
La force tangentielle agit perpendiculairement à la face de coupe de la plaquette et pousse l'outil d'alésage vers le bas.. Il est important de noter que la force tangentielle agit près de la pointe de la plaquette et non sur l'axe central de la tige.. La déviation de la force tangentielle par rapport à la ligne médiane crée un bras de moment (la distance entre la ligne médiane de la tige et le point de force), ce qui crée un moment qui fait tourner l'outil d'alésage par rapport à son axe central.
La force d'avance est la deuxième plus grande force et agit parallèlement à l'axe médian de la tige., cela ne provoque donc pas de déviation de l'outil d'alésage. The radial force acts perpendicular to the centerline of the shank and pushes the boring tool away from the surface being machined.

Donc, only tangential and radial forces will deflect the boring tool. An empirical algorithm that has been used for decades is: The feed force and radial force are about 25% et 50% of the tangential force, respectivement. Today, cependant, this proportional relationship is not considered an “optimal algorithm” because the relationship between the individual cutting forces depends on the specific workpiece material and its hardness, cutting conditions, and nose radius.

CNC machining service for planer type milling and boring machine

Boring tool deflection
The boring tool is similar to a cantilever beam with one end fixed (boring seat clamping part) and the other end unsupported (tool bar overhang), so the deflection of the boring tool can be calculated by the calculation formula of cantilever beam deflection:
y=(F×L3)/(3E×I)
In the formula: F is the resultant force; L is the overhang (unit: pouces); E is the elastic modulus (c'est, the Young’s modulus of the tool shank material) (unit: psi, pounds per square inch);
I is the moment of inertia of the section of the tool holder (unit: inch4).

The formula for calculating the moment of inertia of the section of the boring bar is:
I=(π×D4)/64
Where: D is the outer diameter of the boring bar (unit: pouces).
Example of deflection calculation of boring tool:
Processing conditions:
Workpiece material: AISI 1045 Acier Carbone, hardness HB250;
Depth of cut: 0.1″,
Feed: 0.008 inches/rev;
Shank diameter: 1″,
The elastic modulus of the blade: E=30×106psi,
The overhang of the shank: 4″.

(1) Calculation of tangential force
Ft=396 000×profondeur de coupe×avance×puissance constante=396 000×0,1×0,008×0,99=313,6 lbs
(2) Calcul de la force radiale
Fr=0,308×Ft=0,308×313,6=96,6 livres
(3) Calcul de la force résultante
F = 328,1 livres
(4) Calcul du moment d'inertie de la section:
I=(π×D4)/64=0,0491 po.4
(5) Calcul de la flèche de l'outil d'alésage
y=(F×L3)/(3E×I)=0,0048″

Les formules de calcul de la flèche de l'outil de forage et du moment d'inertie de la section sont analysées. Les principes suivants doivent être suivis lors de l'ennui:
(1) Le porte-à-faux de l'outil d'alésage doit être aussi petit que possible. Parce qu'à mesure que le porte-à-faux augmente, la déviation augmente également. Par exemple, lorsque le porte-à-faux est augmenté d'un facteur 1.25, la déviation augmentera d'un facteur de près de 2 tandis que le diamètre extérieur de la tige et les paramètres de coupe restent les mêmes.
(2) Le diamètre de la barre d'alésage doit être le plus grand possible. Parce que lorsque le diamètre de la tige augmente, le moment d'inertie de sa section augmentera également, et la quantité de déviation diminuera. Par exemple, lorsque le diamètre de la tige est augmenté d'un facteur de 1.25, la déviation diminuera d'un facteur de près de 2.5 avec les mêmes paramètres de porte-à-faux et de coupe.
(3) Quand le surplomb, le diamètre extérieur de la barre d'outils et les paramètres de coupe restent inchangés, l'utilisation d'une barre d'alésage avec un matériau à haut module élastique peut réduire la flèche.