Qualidade, confiabilidade e desempenho - entregues
[email protected]
Artizono

Guia essencial para perfuração, escareamento e alargamento

No mundo da manufatura, a criação do furo perfeito é uma combinação de precisão, habilidade e técnicas corretas. Quer esteja perfurando, escareando ou alargando, cada processo desempenha um papel crucial na obtenção do resultado desejado. Neste guia essencial, vamos nos aprofundar nesses três métodos de perfuração e explorar as ferramentas, dicas e práticas recomendadas que o ajudarão a dominá-los. Desde a compreensão das diferenças entre cada processo até a seleção das ferramentas certas para o trabalho, você obterá o conhecimento e a confiança necessários para enfrentar qualquer desafio de perfuração. Então, vamos embarcar nessa jornada e descobrir os segredos para criar furos que atendam aos mais altos padrões de qualidade e precisão!

Última atualização:
4 de setembro de 2024
Compartilhe seu gosto:
Guia essencial para perfuração, escareamento e alargamento

Índice

I. Conhecimento básico do processo de perfuração

1. Princípios e aplicações de perfuração

A operação de usar uma broca para criar um furo na parte sólida de uma peça de trabalho é chamada de perfuração, conforme mostrado na Figura 1. Durante a perfuração, a peça de trabalho é fixa e o eixo da broca aciona a ferramenta para girar (movimento principal) enquanto move a ferramenta axialmente para baixo (movimento de avanço). Portanto, o movimento de perfuração é uma combinação do movimento principal e do movimento de avanço.

Figura 1 Diagrama do princípio de perfuração
Figura 1 Diagrama do princípio de perfuração

Ao perfurar com uma broca, devido à influência da estrutura da broca e das condições de perfuração, a precisão do processamento não é alta, de modo que a perfuração é apenas um método de usinagem de desbaste para furos. A usinagem fina dos furos geralmente é concluída com o alargamento.

2. Estrutura dos bits de broca helicoidal padrão

Ao fazer furos em componentes metálicos, as brocas helicoidais são uma das principais ferramentas de corte. Sua estrutura e os nomes de cada parte são mostrados nas Figuras 2 e 3. As funções de cada componente da broca são mostradas na Tabela 1.

Figura 2 Nomes das peças da broca
Figura 2 Nomes das peças da broca
Figura 3 Nomes das peças de corte da broca
Figura 3 Nomes das peças de corte da broca

Tabela 1 Funções dos componentes da broca

Nomes de peças de brocasFunçãoDescrição
HasteHaste reta (haste cilíndrica)Usado para segurar a broca, facilitando a fixação, a centralização e a transmissão da potência de torqueAs brocas com diâmetro D≤13 mm usam hastes retas
Haste cônica MorseAs brocas com diâmetro D>13 mm usam hastes cônicas Morse
PescoçoUsado para retração do rebolo durante o esmerilhamento da broca e para gravar marcas registradas e números de especificaçõesA parte de conexão entre a parte de trabalho e a haste, geralmente o pescoço e a haste das brocas de haste reta se sobrepõem
Peça de trabalhoPeça de guia (peça de retificação de reserva da peça de corte)Núcleo de perfuraçãoGarante resistência e rigidez suficientes para a broca de perfuraçãoQuanto menor o diâmetro da broca, maior o diâmetro do núcleo
FlautaForma a vanguarda
Ranhura em espiralFormar bordas de corte, remover cavacos de perfuração e fornecer corte
fluido
MargemManter a retidão da direção da perfuração, reduzir o atrito e polir a parede do furoO diâmetro diminui gradualmente da parte de corte até o pescoço, geralmente essa quantidade de conicidade é de (0,05
0,1 mm)/100 mm
Peça de corte (seis faces e cinco bordas)Face do ancinhoOs cavacos fluem ao longo dessa superfícieA superfície interna da flauta da broca helicoidal é chamada de face de inclinação
Face do flancoAfeta a resistência da peça de corte e o atrito entre ela e a superfície de corteAs duas superfícies curvas na parte superior da peça de corte são chamadas de faces de flanco primárias
Aresta de corte primáriaExecuta a principal ação de corteA linha de interseção da face do rake e da face do flanco
Borda do cinzelInicialmente, centraliza a broca durante a perfuração, enquanto aumenta significativamente a força axial e consome energiaA linha de interseção das duas faces primárias do flanco é chamada de borda do cinzel
Face secundária do flancoA superfície anexada da margemAs duas superfícies externas em espiral na peça guia que ficam de frente para a superfície usinada (parede do furo) são as faces secundárias do flanco
Borda de corte secundáriaServe para polir a parede do furoA linha de interseção (linha espiral) da margem e da face do rake é a borda de corte secundária, também conhecida como borda da margem

3. Ângulos de corte de brocas helicoidais padrão e seu impacto no desempenho de corte

(1) Ângulos de corte de brocas helicoidais padrão

Conforme mostrado na Figura 4, os ângulos de corte das brocas helicoidais padrão incluem principalmente o ângulo de ponta, o ângulo de inclinação, o ângulo de alívio e o ângulo da borda do cinzel.

Figura 4 Ângulos de corte das brocas helicoidais
Figura 4 Ângulos de corte das brocas helicoidais

1) Ângulo do ponto 2ϕ

O ângulo de ponta da broca é o ângulo entre as projeções das duas bordas de corte primárias em um plano paralelo a elas. A broca helicoidal padrão tem um ângulo de ponta de 2ϕ = 118° ± 2°. Quando o ângulo de ponta 2ϕ ≤ 118°, as duas bordas de corte formam uma linha convexa; quando 2ϕ > 118°, as duas bordas de corte primárias formam uma linha côncava.

Quanto menor o ângulo da ponta, menor a força axial de perfuração, o que é benéfico para a dissipação de calor e pode aumentar a durabilidade da broca; no entanto, o torque de corte se torna maior, a ondulação dos cavacos se torna mais severa, o que não favorece a remoção de cavacos e a adição de fluido de corte.

2) Ângulo de inclinação (γ)

O ângulo de inclinação em qualquer ponto da aresta principal de corte é o ângulo entre a tangente da face frontal naquele ponto e a projeção do plano de base (perpendicular à direção da velocidade da linha de corte naquele ponto) na seção principal N-N. O ângulo de inclinação varia em diferentes pontos ao longo da borda de corte principal, com ângulos maiores em direção ao diâmetro externo (cerca de 25° a 30°) e valores negativos dentro do intervalo D/3 (em que D é o diâmetro da broca) próximo ao centro da broca. Por exemplo, o ângulo de inclinação γ próximo à borda do cinzel é de -30° e, na própria borda do cinzel, é de -54° a -60°.

3) Ângulo traseiro α

O ângulo posterior refere-se ao ângulo entre a face posterior e o plano de corte. Conforme mostrado na Figura 4, o conceito do ângulo traseiro da broca pode ser descrito visualmente usando o seguinte método. Primeiro, faça um cilindro oco 1 e coloque o círculo inferior 2 na face traseira da broca. Por meio de observação, fica evidente que o círculo inferior 2 não coincide com a face traseira, e aparece uma lacuna aproximadamente triangular. O ponto a é o vértice dessa lacuna triangular. Assim, o ângulo α entre o círculo inferior oco 2 e sua projeção 3 na face posterior é aproximadamente o valor do ângulo posterior no ponto a da borda de corte principal.

Da mesma forma, o ângulo traseiro em qualquer ponto da aresta principal de corte pode ser descrito visualmente, o que leva à seguinte conclusão: Os ângulos traseiros em vários pontos da aresta principal de corte não são os mesmos. Quanto mais próximo do centro da broca, maior é o ângulo posterior (o ângulo posterior α no centro da broca é de 20° a 26°), e é menor na borda externa (αo=8° a 14°). O ângulo posterior geralmente se refere ao ângulo posterior na borda externa da broca.

Quanto menor for o ângulo posterior, maior será o atrito entre a face posterior da broca e a superfície de corte da peça de trabalho durante a perfuração, mas maior será a resistência da borda de corte.

4) Ângulo traseiro secundário

O ângulo de retorno secundário é o ângulo entre a face de retorno secundária na borda de corte secundária e a linha tangente da parede do furo. O ângulo de retorno secundário de uma broca helicoidal padrão é 0.

5) Ângulo da borda do cinzel ψ

O ângulo da borda do cinzel é o ângulo entre a borda do cinzel e a borda de corte principal na projeção da face da extremidade da broca. Se o ângulo da borda do cinzel for pequeno, a borda do cinzel será longa, dificultando a centralização durante a perfuração, aumentando a resistência e a força axial, e a broca se quebrará facilmente. Por outro lado, se o ângulo da borda do cinzel for grande, a borda do cinzel será curta, resultando em menos resistência durante a perfuração, mas a força da broca será menor. O ângulo da borda do cinzel ψ de uma broca helicoidal padrão é de 50° a 55°.

(2) Análise do desempenho de corte das brocas helicoidais padrão

  • A borda do cinzel da broca é relativamente longa, o que resulta em um efeito de centralização ruim. É fácil se desviar ao começar a perfurar no centro, e a broca também está sujeita a vibrações durante o processo de perfuração.
  • O ângulo de inclinação na borda do cinzel é negativo, resultando em um estado de compressão e raspagem durante o corte, com uma grande resistência axial, o que agrava o desgaste da broca.
  • A borda de corte principal é relativamente longa, com cavacos largos e severamente enrolados, o que facilita o entupimento e dificulta a evacuação dos cavacos, e o fluido de corte não é fácil de entrar.
  • Os valores do ângulo de inclinação em vários pontos da borda de corte principal são diferentes, resultando em um suporte de carga desigual e em um desempenho de corte diferente em cada ponto, o que intensifica o desgaste na face de inclinação.
  • A borda externa da borda de corte principal é o maior diâmetro da broca, com a maior velocidade da linha de corte, estando, portanto, em uma zona de alta temperatura. O ângulo de inclinação aqui é maior, a borda de corte é mais fina e o ângulo de ponta é menor, dificultando a dissipação de calor e queimando facilmente a borda de corte.
  • A margem é larga e o ângulo traseiro secundário é 0, resultando em um desgaste severo da margem.

II. Habilidades operacionais básicas para perfuração

1. Retificação de brocas helicoidais padrão

(1) Requisitos de retificação para brocas de torção padrão

1) Corrigir os ângulos de esmerilhamento.

Como mencionado anteriormente, o ângulo teórico do ponto é de 118°, mas pode ser ajustado adequadamente com base nas seguintes situações específicas.

① Com relação à retificação do ângulo da ponta. Um ângulo de ponta maior resulta em maior resistência da broca e melhor evacuação de cavacos, mas menor eficiência de corte, adequada para fazer furos em peças com maior resistência e dureza. Se o ângulo da ponta for retificado em um ângulo menor, a broca ficará mais afiada e mais fácil de centralizar, mas a resistência da aresta de corte será menor, o que é adequado para a perfuração de materiais macios.

Com base na experiência, o ângulo de ponta adequado para perfurar aço estrutural não endurecido é de 116° a 118°; para aço endurecido, 118° a 125°; para aço-liga (aço com alto teor de manganês, aço cromo-níquel etc.), 135° a 150°; para ferro fundido duro, 118° a 135°. Detalhes específicos podem ser encontrados nos manuais de processamento mecânico relevantes.

② Com relação à retificação do ângulo traseiro. Para aumentar a resistência da aresta de corte da broca, o ângulo traseiro pode ser retificado em um valor menor. No entanto, para materiais com menor resistência, como alumínio e ferro fundido, para reduzir o desgaste na face traseira principal da broca e aumentar o espaço para cavacos, o ângulo traseiro deve ser adequadamente aumentado e, às vezes, um ângulo traseiro duplo pode ser retificado. Detalhes específicos podem ser encontrados nos manuais de processamento mecânico relevantes.

2) As duas bordas principais de corte devem ter o mesmo comprimento e ser simétricas.

3) A face posterior deve ser lisa.

(2) Métodos de retificação e inspeção para brocas helicoidais padrão

1) Método de empunhadura com duas mãos.

Conforme mostrado na Figura 5a, segure a cabeça da broca com a mão direita e a alça com a mão esquerda.

Figura 5 Posição relativa da broca e do rebolo durante a afiação
Figura 5 Posição relativa da broca e do rebolo durante a afiação

a) Posição de retenção da broca
b) Movimento de afiação da broca
c) Controle de pressão ao afiar a broca

2) Posição relativa da broca e do rebolo.

Conforme mostrado na Figura 5a, o ângulo entre o eixo da broca e a geratriz do cilindro do rebolo no plano horizontal é igual à metade do ângulo da ponta da broca 2ϕ, com a borda de corte principal sendo afiada em uma posição horizontal.

3) Ação de afiação.

Conforme mostrado nas Figuras 5b e c, primeiro faça contato com o rebolo ligeiramente acima do plano central horizontal com a aresta de corte principal. Gire lentamente a broca em torno de seu eixo de baixo para cima com a mão direita enquanto aplica a pressão de afiação adequada, de modo que toda a face de folga seja afiada. A mão esquerda coopera com a mão direita para fazer um movimento lento e sincronizado para baixo, aumentando gradualmente a pressão de afiação, criando assim o ângulo de folga. A velocidade e a amplitude do movimento para baixo variam de acordo com o ângulo de folga desejado.

Para garantir um ângulo de folga maior próximo ao centro da broca, também deve ser feito um movimento adequado para a direita. A coordenação das duas mãos durante a afiação deve ser suave e natural. Repita essa ação continuamente, alternando entre as duas faces de folga, até que os requisitos de afiação sejam atendidos.

4) Resfriamento da broca.

A pressão de afiação na broca não deve ser muito alta, e ela deve ser frequentemente mergulhada em água para resfriamento, a fim de evitar a perda de dureza devido ao superaquecimento e ao recozimento.

5) Seleção do rebolo de moagem.

Em geral, um rebolo de óxido de alumínio com tamanho de grão de F46 a F80 e dureza média-macia (K, L) é adequado. A rotação do rebolo deve ser estável, e os rebolos com grande excentricidade devem ser tratados.

6) Esmerilhe a borda do cinzel para melhorar sua centralização e desempenho de corte.

Para materiais com estrutura frouxa, baixa resistência ao corte e baixa resistência e dureza, como latão, bronze e ligas de alumínio, se uma broca padrão for usada para perfuração, o grande ângulo de inclinação na borda externa da broca pode facilmente causar o afundamento. Portanto, é necessário modificar o ângulo de inclinação na borda externa.

Conforme mostrado na Figura 6, o esmerilhamento da borda do cinzel pode reduzir o ângulo de inclinação negativo no centro da broca, melhorando as condições de corte no centro e tornando o corte mais suave. Após o esmerilhamento, o comprimento da borda do cinzel deve ser de 1/5 a 1/3 do comprimento original. Isso forma uma borda interna com um ângulo de inclinação τ de 20° a 30° e γ de 0 a -15°.

Figura 6 Forma da borda do cinzel após o esmerilhamento
Figura 6 Forma da borda do cinzel após o esmerilhamento

Conforme mostrado na Figura 7, ao retificar, o eixo da broca deve estar no plano horizontal e inclinado para a esquerda em um ângulo de aproximadamente 15° com a lateral do rebolo e, no plano vertical, deve formar um ângulo descendente de aproximadamente 55° com a direção radial do rebolo no ponto de retificação.

Figura 7 Método para esmerilhar a borda do cinzel
Figura 7 Método para esmerilhar a borda do cinzel

7) Inspeção de afiação.

Conforme mostrado na Figura 8, os ângulos geométricos da broca e a simetria das duas principais arestas de corte precisam ser inspecionados com um gabarito de verificação. Entretanto, a inspeção visual ainda é o método mais comumente usado durante o processo de afiação.

Figura 8 Verificação dos ângulos de afiação usando um gabarito
Figura 8 Verificação dos ângulos de afiação usando um gabarito

Ao inspecionar visualmente, segure a parte cortante da broca na vertical e olhe para ela na altura dos olhos. Devido à diferença visual causada pelo fato de uma borda principal de corte estar na frente e a outra atrás, a borda esquerda (borda dianteira) geralmente parece mais alta, enquanto a borda direita (borda traseira) parece mais baixa. Portanto, gire-o 180° e olhe várias vezes. Se os resultados forem os mesmos, isso indica simetria.

O ângulo de folga necessário na borda externa da broca pode ser inspecionado visualmente de forma direta, observando-se a inclinação da face de folga próxima à borda de corte na borda externa. O ângulo de folga necessário próximo ao centro pode ser garantido pelo controle do ângulo de retificação adequado da inclinação da borda do cinzel.

2. Afiação de brocas para fazer furos em peças de chapa fina

Ao fazer furos em peças de chapa fina, as brocas helicoidais comuns não podem ser usadas porque suas pontas de perfuração são muito altas. No início da perfuração, devido à baixa rigidez da peça de trabalho, ela está sujeita a deformações e vibrações, fazendo com que a peça de trabalho se curve para baixo. Quando a ponta da broca penetra na peça de trabalho, a força axial diminui repentinamente, fazendo com que a peça de trabalho retorne rapidamente, fazendo com que a borda de corte seja cortada repentinamente em demasia, resultando em mergulho ou quebra da broca.

Ao mesmo tempo, depois que a ponta da broca sai da peça de trabalho, a broca perde sua função de centralização e a vibração aumenta repentinamente, fazendo com que o furo não seja redondo ou tenha grandes rebarbas na entrada do furo. Em vista dessas situações, a broca helicoidal deve ser modificada e retificada.

(1) Requisitos de afiação para brocas de chapa fina

A broca para chapas finas é uma broca helicoidal com as duas principais bordas de corte retificadas em forma de arco (consulte a Tabela 2 e a Figura 9). A altura da ponta da broca é mais baixa, e as bordas externas das bordas de corte são retificadas em pontos de corte afiados, com os dois pontos de corte externos 0,5 a 1,5 mm mais baixos do que o centro da ponta da broca.

Figura 9 Parâmetros da furadeira de placa fina
Figura 9 Parâmetros da furadeira de placa fina

Dessa forma, ao perfurar, o centro da ponta da broca primeiro corta a peça de trabalho, servindo como uma função de centralização. Em seguida, aproveitando a deformação de flexão para baixo da peça de trabalho, as duas pontas de corte externas entram na peça de trabalho. Embora o centro da ponta de perfuração ainda não tenha penetrado na peça de trabalho, as duas pontas de corte afiadas já cortaram uma ranhura anular na peça de trabalho e rapidamente fizeram o furo necessário.

Além disso, ao retificar, os dois pontos de corte externos devem estar na mesma altura, e o comprimento das bordas de corte dos dois pontos de corte até o centro do ponto de perfuração deve ser consistente. Isso garante que os furos feitos em peças de chapa fina atendam aos requisitos, com furos redondos e lisos.

Tabela 2 Forma e parâmetros geométricos da seção de corte da broca de chapa fina

Diâmetro da broca DComprimento da borda do cinzel bAltura do ponto hRaio do arco RProfundidade do arco h′Ângulo da borda interna 2φ′Ângulo da borda de corte εÂngulo de inclinação da borda interna γoÂngulo de alívio do arco αfR
/mm/(°)
5~70.15 
0.5
Usando um único arco
conexão

>(δ+1)

110

40

8~10

15
7~100.2 
10~150.3 
15~200.4 
1

Usando arco duplo
conexão

12
20~250.48 
25~300.55 
30~350.65 1.5 
35~400.75 

Observação: δ é a espessura do material.

(2) Método de retificação para brocas de chapa fina

1) Esmerilhe o ângulo do ponto da borda interna 2φ' a 110°.

2) Modifique a borda do cinzel da furadeira de acordo com a Tabela 2.

3) Esmerilhe a borda de corte em forma de arco (também chamada de ranhura crescente). Conforme mostrado na Figura 10, primeiro coloque a borda de corte principal da broca em uma posição horizontal, com o eixo da broca formando um ângulo de 55° com a lateral do rebolo e a extremidade da broca formando um ângulo αfR com o plano horizontal (para formar o ângulo de alívio do arco).

Figura 10 Esmerilhamento da borda de corte em forma de arco
Figura 10 Esmerilhamento da borda de corte em forma de arco

Aproxime a broca do canto arredondado do rebolo, com a ponta do rebolo aproximadamente na mesma altura do centro do rebolo. Se o canto arredondado do rebolo for pequeno, a broca deverá ser levemente girada no plano horizontal para obter o valor R necessário.

Durante o esmerilhamento, a broca não deve ser balançada para cima e para baixo no plano vertical ou girada em torno de seu próprio eixo. Caso contrário, a borda do cinzel se tornará em forma de S, o ângulo da borda do cinzel diminuirá e a forma do arco não será simétrica. A borda reta externa deve ser mantida praticamente plana para garantir ângulos de alívio positivos em ambos os lados da borda do arco e um ângulo adequado da borda do cinzel. Para garantir a simetria da ponta da broca e dos arcos em ambos os lados, ao girar a broca 180° para esmerilhar a outra borda de corte em forma de arco, sua posição espacial deve permanecer inalterada.

Para isso, é necessário dominar os seguintes pontos-chave da operação: Primeiro, a mão que segura a furadeira como suporte de posicionamento deve apoiar o pulso ou os dedos em um objeto fixo (como uma placa de parada) e manter a posição e a postura inalteradas; segundo, a posição da mão que segura a furadeira não deve mudar; terceiro, a posição do operador e a postura operacional devem permanecer inalteradas.

Após o esmerilhamento, a forma e as dimensões de cada peça podem ser verificadas quanto à exatidão por meio de inspeção visual ou com o uso de ferramentas como réguas de aço ou medidores de raio.

3. Métodos de uso e precauções para máquinas de perfuração comuns

(1) Uso de máquinas de perfuração de bancada (furadeiras de bancada)

1) Estrutura de uma furadeira de bancada

Conforme mostrado na Figura 11, a velocidade do fuso de uma furadeira de bancada é geralmente alta e pode ser ajustada mudando a posição da correia em V na polia. O movimento de avanço do fuso é manual. Para acomodar diferentes requisitos de tamanho de peça de trabalho, a cabeça do fuso pode se mover para cima e para baixo ao longo da coluna depois de soltar a alça de travamento.

Figura 11 Estrutura de uma furadeira de bancada
Figura 11 Estrutura de uma furadeira de bancada

1-Mesa de trabalho da furadeira
2 - Mandril de perfuração
3-Alavanca de alimentação
4 eixos
5-Tampa da correia
Polia da correia em V com 6 degraus
7-Motor
8-Alça de elevação
9-Alça de travamento
10 colunas
11-Switch

2) Como usar uma furadeira de bancada

① Pare a máquina primeiro e depois mude a velocidade.

Ao alterar a velocidade, basta soltar o parafuso de ajuste e empurrar o motor em direção ao operador para soltar a correia de acionamento e, em seguida, alterar a posição da correia na polia escalonada para atingir a velocidade desejada.

Após alterar a velocidade, o motor deve ser empurrado para trás, longe do operador, para apertar a correia de transmissão e, em seguida, apertar o parafuso de ajuste. Se a correia de transmissão não for apertada, durante a perfuração, o eixo da broca pode parar de girar devido ao torque insuficiente de perfuração causado pelo deslizamento da correia, o que também pode quebrar facilmente a broca.

Solte a alça, gire a manivela e a cabeça da furadeira poderá se mover para cima e para baixo ao longo da coluna para ajustar a altura da broca. Após o ajuste, a alça deve ser travada.

③ O eixo deve girar no sentido horário (ou seja, rotação para frente) ao perfurar.

④ Não é permitido usar o mandril da furadeira para fixar peças cilíndricas para outras operações, como polimento de superfícies.

3) Manutenção da furadeira de bancada

  • Ao fazer furos passantes, um bloco de suporte deve ser colocado sob a peça de trabalho para evitar danos à superfície da mesa de trabalho.
  • Durante o uso, a superfície da mesa de trabalho deve ser mantida limpa.
  • O óleo de lubrificação deve ser adicionado regularmente.

(2) Uso de furadeira de piso

1) Características estruturais da furadeira de piso

Conforme mostrado na Figura 12, em comparação com a furadeira de bancada, a furadeira de piso tem as seguintes vantagens:

Figura 12 Estrutura da furadeira de piso
Figura 12 Estrutura da furadeira de piso

Parafuso de 1 derivação
2-Alça de elevação
3-Engrenagem cônica pequena
4-Engrenagem cônica grande
5-Mesa de trabalho
6-Puxador de alimentação
7-Punho de partida
8-Alavanca de ajuste da alimentação
9-Caixa de alimentação
Alça de troca de 10 velocidades
11-Haste de perfuração
Caixa de 12 engrenagens
13-Motor elétrico
14-Peso de equilíbrio
15 - Caixa de controle

  • Ampla gama de diâmetros de perfuração.
  • Devido ao uso de uma caixa de engrenagens para mudança de velocidade, há uma ampla gama de velocidades. Ao alterar a posição das duas alças de controle na caixa de engrenagens, é possível obter as velocidades indicadas na placa de identificação.
  • Ao soltar a alça de travamento e operar a alça de elevação, a mesa de trabalho pode ser levantada, abaixada ou girada (rotação de 360° possível).
  • Uma bomba de resfriamento e um motor de resfriamento estão instalados na saliência da base, no lado esquerdo da coluna. O acionamento do motor de resfriamento fornecerá fluido de corte para resfriar e lubrificar a ferramenta.

Em comparação com as furadeiras radiais, a desvantagem das furadeiras verticais é que, ao processar vários furos, a peça de trabalho precisa ser movida e posicionada para cada furo. Se houver muitos furos a serem processados em uma superfície, o uso dessa máquina se torna muito inconveniente. Portanto, nesses casos, o uso de uma furadeira radial com um eixo móvel é muito mais conveniente para o processamento.

2) Precauções de uso

  • Antes da operação, verifique cuidadosamente se todos os mecanismos operacionais estão funcionando normalmente. Limpe os trilhos de guia da coluna com um fio de algodão fino e lubrifique de acordo com o grau de óleo especificado.
  • A caixa do eixo da máquina de perfuração vertical deve ser travada no lugar antes da operação.
  • Antes de perfurar, a mesa de trabalho, a peça de trabalho, a fixação e a ferramenta de corte devem ser alinhadas e fixadas.
  • Selecione corretamente a velocidade do fuso e a taxa de avanço e não sobrecarregue a máquina.
  • Ao perfurar além da mesa de trabalho, a peça de trabalho deve ser instalada de forma estável. No caso da furadeira vertical Z5140, não é permitido operar a alavanca de mudança de velocidade para alterar as velocidades durante a operação ou a alimentação automática. Se a mudança de velocidade for necessária, ela só poderá ser feita quando o fuso estiver completamente parado. A instalação e a remoção de ferramentas de corte e a medição de peças de trabalho devem ser feitas com a máquina parada. Não é permitido segurar a peça de trabalho diretamente com a mão para perfurar, e é proibido usar luvas durante a operação. Se for detectado algum ruído anormal durante a operação, pare a máquina imediatamente para verificar e eliminar a falha.

(3) Uso de máquinas de perfuração radial

1) Características estruturais das máquinas de perfuração radial

Conforme mostrado na Figura 13, a peça de trabalho é instalada na base 8 ou na mesa de trabalho 9 acima da base. A caixa de engrenagens 5 é montada no braço 6, que pode girar em torno da coluna vertical 1 e se mover para frente e para trás ao longo do trilho de guia horizontal no braço. Esses dois movimentos permitem que a haste de perfuração seja ajustada para qualquer posição dentro da faixa de trabalho da máquina.

Figura 13 Estrutura de uma máquina de perfuração radial
Figura 13 Estrutura de uma máquina de perfuração radial

1 coluna
Motor de rotação de 2 braços
Motor de elevação de 3 braços
4-Motor principal
5-Gearbox
6 braços
7-Haste de perfuração
8-Base
9-Mesa de trabalho

Portanto, ao processar peças de trabalho com vários furos em uma máquina de perfuração radial, a peça de trabalho pode permanecer estacionária. Ao ajustar a posição do braço e da caixa de engrenagens no braço, é conveniente alinhar com os centros dos furos. Além disso, o braço pode ser levantado e abaixado ao longo da coluna, permitindo que a altura da caixa de engrenagens seja ajustada para se adequar à altura da área de processamento da peça de trabalho.

2) Precauções ao usar uma máquina de perfuração radial

① Antes de dar partida no equipamento, ele deve ser operado em baixa velocidade. Só comece a trabalhar depois que o mecanismo hidráulico, o mecanismo de transmissão e o sistema de lubrificação estiverem funcionando normalmente.

Ao carregar ou descarregar peças de trabalho ou acessórios, afaste o braço e preste atenção ao ambiente ao redor para evitar acidentes de colisão.

③ A peça de trabalho deve ser fixada com firmeza. Ao fazer furos de passagem, a superfície inferior da peça de trabalho deve ser adequadamente apoiada com blocos para evitar danos ao equipamento.

Ao alinhar a posição da peça de trabalho antes da perfuração, solte o dispositivo de travamento e ajuste o comprimento do eixo saliente de acordo com a profundidade da perfuração. A altura da furadeira radial deve ser ajustada adequadamente, não muito alta.

A sequência dessa operação é: determinar a posição da peça de trabalho, girar o braço; mover a caixa de engrenagens; abaixar o fuso para fixar a ferramenta; travar o braço e a caixa de engrenagens.

Ao ajustar o avanço automático para a profundidade de perfuração, primeiro coloque a broca em contato com a peça de trabalho, depois ajuste o bloco de limite de avanço para o valor de profundidade necessário e trave-o.

⑥ Durante o processo de usinagem, o braço e a caixa de engrenagens devem estar em um estado de fixação.

⑦ Lembre-se de parar a máquina antes de mudar de velocidade ao perfurar.

Tenha cuidado para não sobrecarregar a máquina de perfuração durante a operação. Se ocorrerem ruídos ou vibrações anormais, pare a máquina imediatamente para inspeção e solução de problemas.

⑨Durante o processo de perfuração, não pare a máquina antes que a broca seja retirada da peça de trabalho; ao inverter, aguarde até que o eixo pare antes de iniciar novamente.

⑩ Após a conclusão da perfuração, todas as alças devem ser colocadas na posição de não funcionamento, a caixa de engrenagens deve ser estacionada perto da coluna, o braço deve ser abaixado até uma posição adequada e, em seguida, a energia deve ser cortada.

4. Processos comuns de operação de perfuração e escriba

(1) Traçar a peça de trabalho antes da perfuração

1) Uso de ferramentas de traçado para perfuração

  • Desenhe linhas de centro cruzado na peça de trabalho de acordo com os requisitos dimensionais da posição de perfuração.
  • Use um punção central para fazer uma marca de punção central na interseção da cruz (a marca de punção deve ser pequena e posicionada com precisão).
  • Como mostrado na Figura 14, desenhe linhas de diâmetro do furo (círculo de verificação) ou linhas quadradas de verificação de acordo com o tamanho do furo, para verificar e alinhar a posição de perfuração durante a perfuração.
  • Amplie a marca do punção central para garantir uma centralização precisa ao iniciar a perfuração.
Figura 14 Formulários da linha de verificação da posição do furo
Figura 14 Formulários da linha de verificação da posição do furo

a) Círculo de verificação
b) Verificar o quadrado

2) Uso de gabaritos para traçar e perfurar

A Figura 15 mostra uma placa estreita e longa que precisa ser perfurada, onde é difícil usar ferramentas de traçagem (como medidores de altura) e auxiliares de traçagem (como plataformas de traçagem, blocos em V etc.) para traçar com precisão. Portanto, deve ser usado um gabarito de traçagem. Coloque o modelo na placa, alinhe-os e, em seguida, use um riscador para desenhar círculos de processamento para os quatro furos e use um punção central para fazer marcas de centralização para a perfuração.

Figura 15: Escavação e perfuração do gabarito
Figura 15: Escavação e perfuração do gabarito

a) Dimensões da perfuração da linha mestra
b) Gabarito de perfuração

(2) Fixação da broca

1) Fixação de brocas de haste reta

Brocas de haste reta com diâmetros abaixo de 13 mm são mantidas em mandris de perfuração. A Figura 16 mostra a estrutura e o método de uso de um mandril de perfuração comum.

Figura 16 Estrutura e método de uso de um mandril de perfuração comum
Figura 16 Estrutura e método de uso de um mandril de perfuração comum

1 mandíbula
Porca de 2 anéis
Manga de 3 pinos
Corpo de 4 mandris
5 chaves
6 - Combina com o furo cônico do eixo da furadeira
7-Tecla de pressão da furadeira
8-Mandíbulas autocentrantes

A Figura 17 mostra a estrutura de um mandril de broca de troca rápida. Para usá-lo, empurre a luva externa para cima com a mão até que ela toque o anel de mola. Em seguida, insira a luva da furadeira com a ferramenta no corpo do mandril. Nesse ponto, as esferas de aço em duas posições simétricas são empurradas para fora, e a parte das esferas de aço que se projeta para fora do corpo do mandril entra no espaço anular na parte inferior da luva externa.

Figura 17 Estrutura de um mandril de broca de troca rápida
Figura 17 Estrutura de um mandril de broca de troca rápida

1-Fuso da furadeira
Corpo do mandril com 2 mangas
3-Anel de travamento
4-Bola de aço
5-Clipe de mola
Manga 6
Broca 7-Twist

Quando o entalhe na parte superior da bucha de perfuração se encaixa na chave de acionamento, sua ranhura semicircular se alinha com a posição das esferas de aço. Quando a luva externa cai, ela empurra a parte exposta das esferas de aço para a ranhura semicircular da luva da broca, travando-a no lugar. Dessa forma, a força do eixo da furadeira é transmitida por meio da chave de acionamento para a bucha de perfuração e a ferramenta intercambiáveis, permitindo o corte.

O uso desse tipo de mandril de perfuração permite a troca de ferramentas sem parar a máquina. Diferentes buchas de perfuração podem ser preparadas com antecedência, de acordo com os tamanhos de haste de várias ferramentas, e as ferramentas necessárias podem ser montadas com as buchas de perfuração, prontas para começar a trabalhar a qualquer momento.

2) Fixação de brocas de haste cônica

As brocas com diâmetros maiores que 13 mm geralmente são brocas com haste cônica Morse. Quando o diâmetro da broca é menor, às vezes não pode ser encaixado diretamente no furo cônico do fuso de uma broca vertical ou radial (os furos cônicos do fuso da broca vertical geralmente são cônicos Morse nº 3 ou 4, e os furos cônicos do fuso da broca radial geralmente são cônicos Morse nº 5 ou 6), portanto, é necessário usar várias buchas de broca para adaptação.

Há cinco tamanhos de buchas de broca Morse. Normalmente, o cone externo de cada tamanho de bucha é um tamanho maior do que o cone interno. Por exemplo, uma luva nº 1 tem um furo interno de cone Morse nº 1 e um cone externo de cone Morse nº 2; uma luva nº 2 tem um furo interno de cone Morse nº 2 e um cone externo de cone Morse nº 3, e assim por diante.

A Figura 18 mostra o método de instalação das buchas de perfuração e a Figura 19 mostra o método de remoção das buchas de perfuração.

Figura 18 Método de instalação das buchas de perfuração
Figura 18 Método de instalação das buchas de perfuração
Figura 19 Método de remoção das buchas de perfuração
Figura 19 Método de remoção das buchas de perfuração

(3) Fixação da peça de trabalho

Ao fazer furos em uma peça de trabalho, diferentes métodos de fixação (posicionamento e fixação) devem ser adotados com base no formato da peça de trabalho, na magnitude da força de perfuração (ou no tamanho do diâmetro do furo) e em outros fatores para garantir a qualidade e a segurança da perfuração.

Os métodos básicos de fixação comumente usados são os seguintes:

1) As peças de trabalho planas podem ser fixadas usando um torno de máquina.

Conforme mostrado na Figura 20a, ao fixar, certifique-se de que a superfície da peça de trabalho esteja perpendicular à broca. Ao fazer furos de diâmetro maior, a morsa da máquina deve ser fixada com parafusos e placas de fixação. Ao fazer furos de passagem em uma peça de trabalho mantida em um torno de bancada, coloque um bloco espaçador sob a peça de trabalho para criar espaço para a saída da broca, evitando danos ao torno.

Figura 20 Métodos de fixação da peça de trabalho
Figura 20 Métodos de fixação da peça de trabalho

a) Usando um torno mecânico
b) Usando um bloco em V
c) Usando um grampo de passo
d) Usando um torno manual

2) As peças de trabalho cilíndricas podem ser fixadas com um bloco em V.

Conforme mostrado na Figura 20b, ao fixar, certifique-se de que o eixo da broca esteja alinhado com o plano central simétrico do bloco em V para garantir que a linha central do furo perfurado passe pelo eixo da peça de trabalho.

3) Para peças de trabalho maiores ou que não sejam fáceis de fixar com um torno de máquina, elas podem ser fixadas diretamente na mesa de perfuração usando placas de fixação, parafusos e porcas. Como mostrado na Figura 20c, ao configurar a placa de fixação, observe que o espaçador deve estar o mais próximo possível da peça de trabalho para aumentar a força de fixação na peça de trabalho e evitar que a placa de fixação se dobre ou deforme.

Os parafusos da placa de fixação devem estar o mais próximo possível da peça de trabalho, e o espaçador deve ser ligeiramente mais alto do que a superfície de fixação da peça de trabalho para garantir maior força de fixação e evitar que a peça de trabalho se mova durante o processo de fixação. Quando a superfície de fixação for uma superfície usinada, use uma almofada protetora para evitar marcas de indentação.

4) Conforme mostrado na Figura 20d, ao fazer pequenos furos em peças de trabalho pequenas ou placas finas, a peça de trabalho pode ser colocada em um bloco de localização e fixada com um torno manual.

(4) Seleção dos parâmetros de corte

1) Conceito de parâmetros de corte

Velocidade de corte v

A velocidade de corte para perfuração refere-se à velocidade linear de um ponto no diâmetro da broca durante a perfuração. A relação entre a velocidade de corte v e a velocidade de rotação n é

v =πdn/1000

Onde d é o diâmetro da broca (mm); n é a velocidade de rotação do eixo (r/min).

② Taxa de alimentação f

A taxa de avanço refere-se à distância que a broca se move ao longo do eixo do fuso para cada rotação do fuso.

2) Métodos gerais para selecionar a velocidade de rotação e a taxa de avanço

Para a rugosidade da superfície dos furos, a velocidade de corte geralmente tem um impacto maior do que a taxa de avanço; enquanto que para a eficiência da perfuração, a taxa de avanço tem um impacto maior do que a velocidade de corte. Em geral, a taxa de avanço tem um impacto maior do que a velocidade de rotação. A velocidade de rotação e a taxa de avanço para perfuração devem ser consideradas com base em fatores como dureza do material da peça, resistência, diâmetro do furo, profundidade e rugosidade da superfície necessária do furo processado.

Em geral: Ao perfurar materiais macios, como aço macio (principalmente aço de baixo carbono) e materiais não ferrosos metaisNa perfuração de materiais duros (como aço de alto carbono e ferro fundido), a velocidade de rotação deve ser relativamente baixa e a taxa de avanço deve ser relativamente pequena.

Na perfuração de furos de pequeno diâmetro, a velocidade de rotação deve ser maior e a taxa de avanço deve ser menor; na perfuração de furos de grande diâmetro, a velocidade de rotação deve ser menor e a taxa de avanço deve ser maior; na perfuração de furos profundos, a velocidade de corte e a taxa de avanço devem ser selecionadas com valores mais baixos. Para uma seleção específica, consulte os manuais de corte relevantes.

(5) Perfuração de teste

1) Posicionamento da broca

O posicionamento da broca mencionado aqui é o processo de colocar a ponta da broca na marca de perfuração central antes de perfurar. O método específico é: antes de iniciar a furadeira, abaixe a broca, primeiro coloque a ponta da broca na marca de perfuração central, depois levante a broca, gire manualmente a broca no sentido anti-horário e abaixe a broca novamente. Se a ponta da broca cair com precisão na marca de perfuração central novamente, isso indica que a ponta da broca está alinhada com o centro do furo (observe em duas direções perpendiculares).

Se a ponta da broca não cair na marca de punção central, isso indica um erro no alinhamento. Mova ligeiramente a posição da peça de trabalho e repita o processo de posicionamento até que a ponta da broca caia no centro da marca de punção central.

2) Perfuração de teste

Conforme mostrado na Figura 21, após o posicionamento correto, um furo raso deve ser perfurado primeiro, com um diâmetro de cerca de 1/3 do diâmetro real do furo. Se a cava cônica perfurada não for concêntrica com a linha de circunferência do furo desenhada ou não for equidistante das bordas da linha quadrada, isso indica que a posição do furo está fora do centro. Nesse momento, a peça de trabalho pode ser movida ou o eixo da furadeira pode ser movido (ao perfurar com uma broca radial) para ajuste.

Figura 21 Desvio da posição do furo ao iniciar a perfuração
Figura 21 Desvio da posição do furo ao iniciar a perfuração

Os principais pontos de ajuste são: Abaixe a broca com uma taxa de avanço muito pequena enquanto empurra lentamente a peça de trabalho na mesma direção do desvio, ajustando-a gradualmente. Deve-se observar também que, se o círculo externo do poço cônico perfurado de teste já tiver atingido o tamanho do diâmetro do furo e a posição do furo ainda estiver distorcida, será difícil corrigir mais.

(6) Operação de alimentação manual

Quando a perfuração de teste atender aos requisitos de posição do furo, a perfuração poderá continuar.

Conforme mostrado na Figura 22, ao alimentar manualmente, a força aplicada não deve fazer com que a broca se dobre, para evitar a inclinação do eixo do furo; ao fazer furos de pequeno diâmetro ou furos profundos, a força de alimentação deve ser pequena, e a broca deve ser retraída com frequência para remover os cavacos, para evitar o entupimento dos cavacos e a quebra da broca. Quando a profundidade da perfuração atingir 3 vezes o diâmetro, é necessário retrair a broca para remover os cavacos; quando o furo estiver prestes a ser perfurado, a força de avanço deve ser reduzida para evitar o avanço excessivo repentino, que aumenta a resistência ao corte e causa a quebra da broca ou acidentes em que a peça de trabalho gira com a broca.

Figura 22 Eixo inclinado
Figura 22 Eixo inclinado

5. Métodos de perfuração para diferentes tipos de furos

(1) Perfuração de peças de chapa fina

1) Perfuração com brocas de placa fina

Ao perfurar placas finas com brocas helicoidais padrão, a broca perde facilmente o controle de centralização, resultando em furos poligonais (consulte a Figura 23). Se a taxa de avanço for grande, podem ocorrer acidentes de "mergulho" ou quebra da broca. Portanto, as brocas para placas finas devem ser usadas para perfurar placas finas, conforme mostrado na Figura 24.

Figura 23 Perfuração de placas finas com brocas comuns
Figura 23 Perfuração de placas finas com brocas comuns
Figura 24 O uso de brocas de chapa fina pode produzir furos internos regulares
Figura 24 O uso de brocas de chapa fina pode produzir furos internos regulares

2) Método de corte de grandes orifícios em placas finas usando uma haste de corte

Conforme mostrado na Figura 25, ao fazer furos grandes em placas finas, o método de haste de corte pode ser usado. Antes da perfuração, a peça de trabalho deve ser fixada com firmeza. Durante a perfuração, a velocidade do fuso deve ser lenta e a taxa de avanço deve ser pequena. Quando a peça de trabalho estiver prestes a ser cortada, interrompa a alimentação e a parte não cortada pode ser removida com um martelo.

Figura 25 Método para fazer furos grandes em placas finas
Figura 25 Método para fazer furos grandes em placas finas

1-Haste guia
2-Parafuso de fixação
3 - Haste de corte
4-Fuso da furadeira
5-Suporte
Suporte para 6 ferramentas
7-Placa de aço fina
8-Ferramenta de corte

(2) Perfuração na superfície externa cilíndrica

Conforme mostrado na Figura 26, ao fazer furos perpendiculares ao eixo e através do centro na superfície externa de uma peça de trabalho cilíndrica, primeiro coloque a peça de trabalho cilíndrica em um ferro em forma de V e, em seguida, faça o seguinte:

Figura 26 Perfuração na superfície externa de um cilindro
Figura 26 Perfuração na superfície externa de um cilindro

1-Peça de trabalho cilíndrica
2-Broca de perfuração
3-Placa de pressão
4-Shim
Régua de 5 quadrados

  • Use a ponta da furadeira para localizar a posição central do ferro em forma de V.
  • Use uma régua quadrada para encontrar a linha central da face da extremidade da peça de trabalho.
  • Alinhe a ponta da broca com o centro do furo, faça uma perfuração de teste e, em seguida, faça o furo.

Se for necessária alta precisão para o furo, a peça de trabalho também deverá ser fixada adequadamente.

(3) Perfuração de furos de ligação

Para evitar o deslocamento relativo das peças combinadas, os pinos ou parafusos são frequentemente usados para parar ou fixar, conforme mostrado na Figura 27. Para isso, é necessário fazer furos entre duas peças combinadas, comumente conhecidos como furos de ponte.

Figura 27 Perfuração de furos de ponte
Figura 27 Perfuração de furos de ponte

Ao fazer furos em ponte, a broca geralmente tende a se desviar para um lado da peça, especialmente quando as duas peças são feitas de materiais diferentes. A broca se desvia facilmente em direção à parte de material mais macio, resultando em um furo maior de meio círculo na parte de material macio e um furo menor de meio círculo na parte de material duro. Portanto, para evitar ou reduzir o desvio do furo, as seguintes medidas podem ser tomadas simultaneamente:

Medida 1: Ao perfurar uma marca central antes da perfuração, a marca de perfuração deve ser ligeiramente inclinada para o lado do material mais duro.

Medida 2: quando a profundidade do furo a ser feito não for grande, tente usar uma broca curta ou encurtar o comprimento da broca que sai do mandril, um pouco maior do que a profundidade do furo. Isso aumenta a rigidez da broca e reduz sua flexão durante o processo de perfuração.

Medida 3: esmerilhar a borda do cinzel da broca para menos de 0,5 mm, reduzindo assim a resistência axial da parte da borda do cinzel do centro da broca. Isso não só facilita o posicionamento preciso do centro da broca ao iniciar, mas também reduz o desvio devido à nitidez da broca.

(4) Furos de perfuração correspondentes

Durante o trabalho de instalação ou manutenção no local, muitas vezes é necessário fazer a correspondência dos furos, conforme mostrado na Figura 28. Na Figura 28, podemos ver que os furos na base do equipamento já foram feitos durante a fabricação, o que exige a perfuração de furos de conexão de parafusos na estrutura da base de instalação (canal de aço) por meio do método de furos correspondentes.

Figura 28 Furos de instalação de brocas correspondentes no local
Figura 28 Furos de instalação de brocas correspondentes no local

Os métodos mais comuns para a correspondência de furos durante o trabalho de instalação incluem:

1) Depois de medir a posição dos furos existentes (diâmetro e espaçamento do furo), marque as linhas de diâmetro do furo e as linhas de posição do furo na superfície a ser perfurada (como a superfície superior do canal de aço de instalação) e, em seguida, prossiga com a perfuração.

2) Use o método de marcação (consulte a Unidade Três Marcação para obter detalhes sobre a marcação) para determinar o centro do furo correspondente e, em seguida, prossiga com a perfuração.

3) Alinhe as duas peças a serem perfuradas na posição correta e prenda-as com grampos. Em seguida, usando uma broca com o mesmo diâmetro do furo existente, guie-a pelo furo existente para criar uma cavidade rasa marcando a posição do furo a ser feito na superfície a ser processada (como a superfície superior do aço do canal de instalação). Remova a peça com o furo existente e, em seguida, prossiga com a perfuração.

(5) Uso de gabaritos de perfuração para operações de perfuração

Ao fazer furos em lotes, os gabaritos de perfuração podem ser usados como ferramentas de orientação para a perfuração. Esse método não apenas melhora a eficiência da perfuração, mas também garante os requisitos de qualidade da perfuração, conforme mostrado na Figura 29.

Figura 29 Perfuração usando um gabarito de perfuração
Figura 29 Perfuração usando um gabarito de perfuração

1-Corpo da furadeira
2 peças de trabalho
3-Abertura da lavadora
4-Eixo central
5-Modelo de perfuração

(6) Processo de perfuração de pequenos orifícios

1) Problemas na perfuração de furos pequenos

  • O diâmetro pequeno do furo resulta em força de perfuração insuficiente e dificuldade na remoção de cavacos, tornando a broca propensa à quebra.
  • Conforme mencionado anteriormente, ao fazer furos pequenos, deve-se usar uma velocidade de rotação mais rápida. A temperatura de corte na área de contato entre a broca e a peça de trabalho é relativamente alta e difícil de dissipar o calor, fazendo com que a broca se desgaste rapidamente.
  • Durante a perfuração, geralmente é usada a alimentação manual, o que dificulta a manutenção de uma força de alimentação uniforme. Uma pequena desatenção pode facilmente danificar a broca.
  • A broca tem pouca rigidez e é facilmente dobrada, especialmente quando a ponta da broca encontra pontos altos ou pontos excessivamente duros, fazendo com que a broca se desvie de sua posição original. Isso não apenas resulta em posições distorcidas do furo, mas também quebra facilmente a broca.

2) Métodos comuns para perfuração de furos pequenos

Diferentes requisitos para o processamento de furos pequenos levam a diferentes métodos de processamento, portanto, o plano do processo de perfuração deve ser determinado com base em circunstâncias específicas. Abaixo estão vários métodos e precauções para a perfuração de furos pequenos.

① Escolha uma furadeira de maior precisão. As furadeiras de maior precisão têm melhor precisão de rotação do eixo, resultando em menos oscilação da broca e redução da força axial durante a perfuração, o que ajuda a melhorar a estabilidade da perfuração.

② Primeiro, use uma furadeira de centro para criar um furo de centralização e, em seguida, use uma broca de pequeno diâmetro para perfurar.

Quando o diâmetro da broca for muito pequeno para ser fixado por um mandril de perfuração universal, não envolva a haste da broca com lixa ou papel para engrossá-la para fixação. Em vez disso, use um mandril de perfuração pequeno ou um mandril de perfuração especializado. Há muitos tipos de mandris de perfuração especializados, mas seus princípios de fixação são basicamente os mesmos. Por exemplo, um mandril de broca elástico, como mostrado na Figura 30, pode ser usado para fixar brocas pequenas.

Figura 30 Mandril de perfuração elástico
Figura 30 Mandril de perfuração elástico

Ao usar o mandril de broca elástico mostrado na Figura 30, selecione o cone externo e as dimensões de acordo com o diâmetro da broca a ser fixada. O furo interno d deve ser 0,05 mm maior do que o diâmetro da broca que está sendo fixada.

Primeiro, insira o mandril de perfuração no furo cônico do eixo da máquina de perfuração ou na bucha de perfuração padrão, depois instale a broca e, por fim, aperte o mandril de perfuração pela extremidade inferior. Nesse momento, o mandril da furadeira é submetido a uma pressão radial, forçando a abertura elástica a se contrair e prender a broca com firmeza.

④ A velocidade de corte para perfuração de pequenos orifícios pode ser selecionada com base na experiência. Para máquinas de perfuração de precisão em geral, quando o diâmetro da broca é de 2 a 3 mm, a velocidade de rotação deve ser de 1.500 a 2.000 rpm; para diâmetros de broca abaixo de 1 mm, a velocidade de rotação recomendada é de 2.000 a 3.000 rpm.

Ao começar a fazer furos pequenos, a força de avanço deve ser pequena para evitar que a broca dobre e escorregue, garantindo a posição inicial correta do furo.

⑥Ao alimentar furos pequenos, a sensação da mão deve ser controlada adequadamente. Quando a broca salta, a alimentação intermitente deve ser aplicada com uma força de alimentação menor, permitindo que a broca e o mecanismo de alimentação sejam amortecidos usando seu próprio ressalto para evitar que a broca se quebre.

Ao fazer furos pequenos, retraia a furadeira com frequência para remover cavacos e adicionar fluido de corte.

6. Exemplos de perfuração

Como mostrado na imagem anterior, trata-se de uma placa de amostra de 5 mm de espessura feita de aço A3. O método de marcação antes do processamento foi detalhado na Unidade 3. A seguir, apresentamos uma análise específica do principal processo técnico - perfuração - no processamento dessa placa de amostra:

1) Devido ao grande tamanho total e aos grandes diâmetros dos furos (como três furos de ϕ35 mm, R34 mm e R19 mm) dessa placa de amostra, ela não pode ser fixada e perfurada em uma furadeira de bancada ou vertical. Após a análise, a perfuração só pode ser feita em uma furadeira de braço radial.

2) Além dos furos marcados no desenho que precisam ser processados, essa placa de amostra também implica o processamento de "furos de alívio". Ou seja, pequenas brocas (aqui são usadas brocas de ϕ5 mm ou ϕ6 mm) são usadas para fazer furos na cavidade interna da placa de amostra e, em seguida, cinzéis planos ou cinzéis de fenda são usados para dar forma à cavidade interna, preparando-a para o arquivamento subsequente. O processo de alívio para essa placa de amostra é mostrado na Figura 31.

Figura 31 Perfuração de orifícios de alívio com brocas pequenas
Figura 31 Perfuração de orifícios de alívio com brocas pequenas

3) A ideia é que, se essa placa de amostra puder ser razoavelmente posicionada e fixada com segurança na furadeira de braço radial, todos os furos na placa de amostra poderão ser processados de uma só vez sem a necessidade de fixação secundária. Para essa finalidade, a ranhura em T da mesa de trabalho da furadeira foi usada para a instalação, conforme mostrado na Figura 32.

Figura 32 Fixação da placa de amostragem na mesa de trabalho
Figura 32 Fixação da placa de amostragem na mesa de trabalho

1-Placa de pressão
2-Mesa de trabalho de perfuração
3-Peça de trabalho que está sendo processada
4-Porca da placa de pressão
Parafuso 5-T
6-Bloco de madeira

4) Conforme mostrado na Figura 32, coloque uma placa plana de madeira dura de certa espessura (geralmente maior que 20 mm) sob a peça que está sendo processada e, em seguida, insira o parafuso em T na ranhura em T da mesa de trabalho da furadeira, pressione a placa de pressão e aperte a porca da placa de pressão. Isso conclui a instalação da peça de trabalho na furadeira.

5) Há vários problemas que precisam de atenção durante a instalação da peça de trabalho:

①A placa de madeira selecionada deve ser plana nas superfícies superior e inferior. Caso contrário, durante o processo de fixação, isso não só causará deformação da peça de trabalho que está sendo processada, mas também afetará a segurança e a estabilidade da perfuração.

②Layout e posicionamento razoáveis das placas de pressão. Como mostrado na Figura 32, quatro placas de pressão são dispostas de acordo com a forma e o tamanho da peça de trabalho, garantindo que a peça de trabalho permaneça estacionária durante o processo de perfuração e evitando as áreas da peça de trabalho que precisam ser perfuradas.

③A sequência de aperto e o torque das porcas da placa de pressão devem ser adequados. Assim como no aperto de parafusos agrupados, eles não só devem ser apertados na diagonal, mas as porcas também devem ser apertadas gradualmente em etapas; a força de aperto não deve ser muito grande ou muito pequena. Uma força muito pequena afeta o posicionamento seguro, enquanto uma força muito grande causa deformação da peça.

6) Como a placa é relativamente fina (5 mm de espessura), devem ser usadas brocas para placas finas para perfuração.

7) Perfuração do furo de R34 mm. Como o R34 mm é relativamente grande, a perfuração direta com uma broca de 68 mm não é segura nem econômica. Portanto, há dois métodos para processar o furo de R34 mm:

①Primeiro, use uma broca pequena (ϕ5mm ou ϕ6mm) para fazer furos de alívio (consulte a Figura 31) e, em seguida, use uma lima semirredonda ou uma lima redonda para processar.

Como mencionado anteriormente, use o método para fazer furos grandes em placas finas.

8) O processamento de furos de ϕ35 mm e R19 mm pode ser feito usando os dois métodos a seguir:

① Processe diretamente usando brocas de chapa fina de 35 mm e 38 mm. Como esse método é menos seguro e econômico, ele deve ser evitado, se possível.

②Primeiro, use brocas pequenas (ϕ5mm ou ϕ6mm) para fazer furos de alívio (consulte a Figura 31) e, em seguida, use uma lima semirredonda ou uma lima redonda para processar.

9) Ao fazer os cinco furos de 11 mm, devem ser usadas brocas de chapa fina.

10) É estritamente proibido usar a alimentação automática da ferramenta durante a perfuração e o alargamento.

7. Análise da qualidade da perfuração (consulte a Tabela 3)

Tabela 3 Análise das causas dos problemas de perfuração

Problema ocorridoAnálise da causa principalMedidas preventivas
Diâmetro do furo e arredondamento fora da tolerância durante a perfuraçãoAs duas bordas de corte da broca são desiguais em comprimento e assimétricasRetificar a broca para atender aos requisitos
Excesso de oscilação da brocaExcesso de oscilação do eixo da furadeiraReparo da máquina de perfuração
Broca instalada em um ângulo no mandril de perfuraçãoInstale a broca corretamente
Haste da broca desgastada, arredondamento ou cilindricidade fora da tolerânciaSubstitua a broca
O torno se move durante a perfuraçãoMarca de perfuração central muito pequena, a borda do cinzel da broca não entra na marca de perfuração central, fazendo com que o torno se mova ao aplicar pressão manualmente para iniciar a perfuraçãoAmplie a marca do punção central após o posicionamento correto para permitir que a broca seja centralizada adequadamente
Mau contato entre a base do torno e a superfície da mesa de perfuração, causando movimento do tornoReparo do torno e da mesa de perfuração
Aderência insuficiente na alça do torno, causando movimento do torno durante a perfuraçãoSegure a morsa corretamente (use parafusos em T para prender a morsa, se necessário)
Precisão da posição do furo fora da tolerância durante a perfuraçãoErro de marcaçãoVerificar e conferir após a marcação
Marca de punção central imprecisa (não na interseção de duas linhas de centro)Posicione corretamente a marca do punção central usando o método adequado
A peça de trabalho se move durante a perfuraçãoO torno se move durante a perfuração (como mencionado acima)
A peça de trabalho não está firmemente fixadaFixe a peça de trabalho com firmeza usando o método correto
O eixo de perfuração é inclinadoA broca não está perpendicular à superfície da peça de trabalho1) Verifique a perpendicularidade da broca em relação à superfície da peça de trabalho usando um esquadro
perpendicularidade;
2) Verifique o paralelismo da superfície da peça de trabalho
com a parte superior das garras da morsa usando uma régua de aço ou um bloco de marcação
O furo da broca está tortoA taxa de alimentação manual é muito altaSelecione a taxa de alimentação manual de acordo com os requisitos do processo de perfuração
Correção forçada depois de descobrir que o centro do furo está errado ao iniciar a perfuraçãoDurante a perfuração de teste, ajuste a posição do furo desalinhado
de acordo com os princípios de posicionamento do furo
A rugosidade da parede interna do furo é muito altaA borda de corte da broca não está afiadaAfie a broca para atender aos requisitos de afiação da borda de corte
Vibração excessiva durante
Processo de corte da broca
Vibração excessiva do fusoReparo da máquina de perfuração
A broca não está fixada corretamenteFixe novamente a broca
O ângulo de alívio da broca é muito grandeRetificar o ângulo de alívio da broca de acordo com os requisitos
A taxa de alimentação é muito altaEscolha uma taxa de avanço de perfuração razoável com base em fatores como o material da peça e o diâmetro do furo
Resfriamento e lubrificação insuficientes durante a perfuraçãoAplique o fluido de corte em tempo hábil durante a perfuração
A borda de corte da broca está desgastadaA velocidade de perfuração é muito altaSelecione a velocidade de perfuração de acordo com os requisitos do processo de perfuração
Resfriamento e lubrificação insuficientesFornecer resfriamento e lubrificação suficientes
Falha ao selecionar o ângulo de corte adequado da broca com base no material e na durezaSelecione o ângulo de corte da broca de acordo com os requisitos do processo de perfuração
Quebra da brocaA borda de corte da broca não está afiadaAfiar a broca
A peça de trabalho está solta ou o torno se move, forçando a torção e quebrando a brocaPrenda firmemente a peça de trabalho de acordo com os requisitos do processo, evite o movimento do torno durante a perfuração (se necessário, use parafusos em T para fixar o torno)
Força de alimentação excessivaSelecione a força de alimentação com base no material e no diâmetro do furo
Falha ao selecionar a velocidade e a taxa de alimentação adequadasSelecione a velocidade de perfuração e a taxa de avanço de acordo com os requisitos do processo de perfuração
Falha ao reduzir a taxa de alimentação quando o furo está prestes a ser abertoReduzir a taxa de alimentação quando o furo estiver prestes a ser aberto
As lascas entopem as flautasRetraia regularmente a broca para remover cavacos

8. Procedimentos operacionais de segurança para perfuração

  • Ao perfurar, as mangas das camisas devem ser apertadas, luvas não são permitidas e resíduos de algodão ou trapos não devem ser segurados nas mãos.
  • A peça de trabalho deve ser fixada com firmeza para evitar o deslocamento durante a perfuração. Não é permitido segurar a peça de trabalho com a mão durante a perfuração.
  • Ao mudar as velocidades na furadeira, pare a máquina primeiro e depois mude a velocidade.
  • Não use as mãos para remover cavacos nem sopre os cavacos com a boca. Use ganchos e escovas e limpe os cavacos somente quando a máquina estiver parada.
  • Ao fazer furos de passagem, tome as medidas adequadas (como colocar um bloco de apoio sob a peça de trabalho) para evitar danos à mesa ou ao torno.
  • Ao aplicar o avanço axial, a pressão de avanço não deve ser muito alta, e preste atenção ao retrair a broca para remover os cavacos nos momentos apropriados.
  • Quando o furo está prestes a ser aberto, a resistência da perfuração diminui e a pressão de alimentação deve ser reduzida de acordo para evitar acidentes, como danos à broca ou ejeção da peça de trabalho devido ao fato de a broca ficar presa na borda do furo.
  • Não tente agarrar o mandril da furadeira antes que a prensa de perfuração tenha parado completamente. Sempre use a chave do mandril para apertar ou afrouxar o mandril da furadeira e não use outras ferramentas para golpeá-lo.
  • Não coloque ferramentas de medição ou outras ferramentas e acessórios não relacionados na mesa de trabalho da furadeira.
Não se esqueça de que compartilhar é cuidar! : )
Solicite um orçamento gratuito
Formulário de contato

Você também pode gostar
Nós os escolhemos só para você. Continue lendo e saiba mais!
Fale com um especialista
Entre em contato conosco
Nossos engenheiros de vendas estão prontamente disponíveis para responder a qualquer uma de suas perguntas e fornecer uma cotação imediata, adaptada às suas necessidades.

Solicite uma cotação personalizada

Formulário de contato

Solicite uma cotação personalizada
Obtenha uma cotação personalizada adaptada às suas necessidades exclusivas de usinagem.
© 2024 Artizono. Todos os direitos reservados.
Obter orçamento gratuito
Você receberá uma resposta de nossos especialistas em 24 horas.
Formulário de contato