V primerjavi z izključno vrtanjem ali svedranjem CNC-razširjanje dosega dosledno manjše dimenzijske odstopanja in boljšo kakovost površine. Običajno se uporablja za končno dimenzioniranje kritičnih elementov, kot so ležajne luknje, lokacijske luknje in luknje za vgradnjo.
Glavne prednosti CNC-razširjanja:
- Odlična geometrijska natančnost: okroglost, cilindričnost in koaksialnost so bolj stabilne, kar omogoča visoko natančno prileganje in sestavljanje.
- Stabilen proces: specializirana geometrija rezkarja in CNC-napajanje zagotavljata enakomerno obremenitev rezanja, kar zmanjšuje tveganje za raztrganje sten in nastanek vibracijskih sledov.
- Visoka stroškovna učinkovitost: v primerjavi z drobnim vrtanjem reaming običajno ponuja boljšo stroškovno učinkovitost in krajši čas cikla pri proizvodnji majhnih do velikih serij.
Materiali in vrste lukenj, primerni za CNC-razširjanje:
- Kovine: ogljikovo jeklo, legirano jeklo, nerjavno jeklo, aluminijeve zlitine, bakrove zlitine, titanove zlitine itd.
- Nekovine: inženirske plastike (npr. POM, PA, PEEK) in kompoziti; material in geometrija orodja morata biti ustrezno prilagojena.
- Vrste lukenj: skozi luknje in slepe luknje; se lahko uporabljajo za dokončanje določenega dela stopničaste luknje. Razstruževanje slepih lukenj zahteva dovoljenje za odstranjevanje odrezkov in nadzor nad prekomernim rezanjem dna.
- Zahteve pred obdelavo: pred razrezovanjem je potrebna ustrezno predvrtana/predvrtana luknja z ustreznim dovoljenjem za zaloge ter dobro pozicijo in pravokotnostjo luknje.
Oprema:
- Stroji: togostni CNC vertikalni/horizontalni obdelovalni centri ali precizne vrtalne stiskalnice. Nadzorovati je treba aksialni izstop vretena in toplotno stabilnost.
- Nosilci orodja in vpenjanje: visoko precizni vpenjalni vpenjalniki/toplotno skrčljivi nosilci za zmanjšanje radialnega izbočenja; po potrebi uporabite vodilne puše za izboljšanje začetne natančnosti vodenja.
- Hlajenje in mazanje: lahko se uporablja zunanje hladilno sredstvo, notranje hladilno sredstvo ali MQL. Za težko obdelovalne materiale se priporoča visokotlačno notranje hladilno sredstvo in rezalno olje za ekstremne tlake.
Vrste orodja:
- Trdni rezkalniki: HSS, kobalt HSS (HSS-Co) in karbid.
- Nastavljivi reamerji: za natančno nastavitev velikosti, primerni za več velikosti v majhnih količinah.
- Premazi: TiN, TiAlN, AlCrN, DLC itd. za povečanje odpornosti proti obrabi in zmanjšanje adhezije.
- Vodenje in faziranje: ustrezni nakloni, razbremenilni koti in dolžina vodilne površine izboljšujejo stabilnost in površinsko obdelavo.
Izbira parametrov rezanja:
- Hitrost (n): izberite nizke do srednje hitrosti vretena glede na material in orodje, da se izognete vibracijam in pregretju.
- Pomik (f): uporabite enakomeren, majhen pomik, da zagotovite končno obdelavo površine in natančnost velikosti. Pri rezkarjenju se običajno uporablja konstanten aksialni pomik; prekinjeno rezanje je prepovedano.
- Rezalna tekočina: zagotovite neprekinjeno in ustrezno dovajanje za hlajenje in mazanje.
Referenca poteka procesa:
- Priprava predhodno obdelane luknje: izvrtajte ali izvrtite, da pustite načrtovano dovoljenje za material, s čimer zagotovite položaj luknje in pravokotnost. Odstranite ostružke in odrezke.
- Nastavitev in preverjanje orodja: izmerite dejanski premer razvijalca in njegovo odstopanje; potrdite koordinate programa in referenčno točko priprave.
- Strojna obdelava in umik: neprekinjeno podajanje do ciljne globine; med umikom ohranite delovanje vretena, da se izognete praskanju stene izvrtine.
- Čiščenje in pregled: odstranite ostružke in odrezke. Uporabite merilne čepe, zračne merilnike ali CMM za pregled dimenzij in geometrije.
- Optimizacija procesa: natančno nastavite podajanje, hlajenje in kompenzacijo orodja na podlagi rezultatov pregleda; določite SPC in strategije kompenzacije v serijski proizvodnji.
Scenariji uporabe CNC-razširjanja:
- Natančne luknje: npr. luknje za ležaje, luknje za sornike, luknje za pozicionirne sornike in luknje za drsne spojke.
- Vrtine hidravličnih in pnevmatskih sistemov: zahtevajo nizko hrapavost in dobro okroglost, da se zmanjša uhajanje in obraba.
- Medicinski in letalski deli: nizi majhnih lukenj s strogimi zahtevami glede dimenzij in površine.
- Pripomočki in naprave: zagotavljajo ponovljivo natančnost in doslednost vpenjanja.
Razlike med CNC razvajanjem, vrtanjem in izvrtavanjem:
- Vrtanje: metoda izdelave lukenj z visoko učinkovitostjo, vendar omejeno kakovostjo dimenzij in površine.
- Vrtanje: uporablja orodje za vrtanje za popravljanje položaja in velikosti lukenj; zelo prilagodljivo, primerno za velike luknje in popravljanje geometrijskih napak.
- Razvrtavanje: osredotoča se na končno dimenzioniranje in površinsko obdelavo, dosega visoko dimenzijsko natančnost in kakovost površine; pogosto se uporablja v kombinaciji s prvima dvema.