Dongguan Portable Tools is een professionele fabrikant van gereedschapsmachines voor op locatie. Wij ontwerpen gereedschapsmachines voor op locatie, zoals draagbare lijnboormachines, draagbare flensvlakmachines, draagbare freesmachines en andere gereedschappen voor op locatie, geheel volgens uw wensen. ODM/OEM is indien nodig welkom.
Boorstang op locatieAls onderdeel van een draagbare lijnboormachine kunnen we boorstaven van 2000-12000 meter produceren, afhankelijk van de afmetingen. De boordiameter kan worden aangepast van 30 mm tot 250 mm, afhankelijk van de situatie ter plaatse.
Het verwerkingsproces van boorstaven omvat hoofdzakelijk de volgende stappen:
Maak materialen: Selecteer eerst de juiste grondstoffen voor het snijden van materialen, afhankelijk van de grootte en vorm van de te bewerken boorstaaf.
Hameren: Hamer de gesneden materialen om de structuur en prestaties van het materiaal te verbeteren.
Gloeien: Door middel van gloeien worden de spanningen en defecten in het materiaal verwijderd en worden de plasticiteit en taaiheid van het materiaal verbeterd.
Ruwbewerking: Voer mechanische voorbewerking uit, zoals draaien, frezen en andere processen, om de basisvorm van de boorstang te vormen.
Blussen en ontlaten: Door het afschrikken en ontlaten verkrijgt het materiaal goede algehele mechanische eigenschappen, waaronder een hoge sterkte en hoge taaiheid.
Afwerking: Door middel van slijpen en andere processen wordt de boorbaar nauwkeurig bewerkt om de gewenste maat- en vormnauwkeurigheid te bereiken.
Hoogtemperatuurtemperen: Verbetert de mechanische eigenschappen van het materiaal verder en vermindert de interne spanning.
Slijpen: Voer het laatste slijpen van de boorbaar uit om de oppervlaktekwaliteit en maatnauwkeurigheid te garanderen.
Ontlaten: Ontlaten wordt nogmaals uitgevoerd om de structuur te stabiliseren en vervorming te beperken.
Nitreren: Het oppervlak van de boorstaaf wordt genitreerd om de hardheid en slijtvastheid te verbeteren.
Opslag (installatie): Nadat alle bewerkingen zijn voltooid, wordt de boorstang opgeslagen of direct geïnstalleerd voor gebruik.
Materiaalkeuze en warmtebehandeling voor boorstaven
Boorstaven worden meestal gemaakt van materialen met een hoge sterkte, hoge slijtvastheid en hoge slagvastheid, zoals 40CrMo-gelegeerd constructiestaal. Het warmtebehandelingsproces omvat normaliseren, ontlaten en nitreren. Normaliseren kan de structuur verfijnen en de sterkte en taaiheid verhogen; ontlaten kan de verwerkingsspanning elimineren en vervorming verminderen; nitreren verbetert de oppervlaktehardheid en slijtvastheid verder.
Veelvoorkomende problemen en oplossingen voor boorstaven
Veelvoorkomende problemen bij het bewerken van boorstaven zijn trillingen en vervorming. Om trillingen te verminderen, kunnen snijmethoden met meerdere snijkanten worden gebruikt, zoals het gebruik van een boorfreesschijf. Dit kan de verwerkingsefficiëntie en stabiliteit aanzienlijk verbeteren.
Om vervorming te beheersen, zijn een goede warmtebehandeling en aanpassing van procesparameters tijdens de verwerking vereist. Daarnaast is vervormingsbeheersing tijdens het hardnitreren cruciaal en moet de kwaliteit worden gewaarborgd door middel van testen en procesaanpassingen.
De saaie baris een van de belangrijkste kerncomponenten van de gereedschapsmachine. Deze is afhankelijk van twee geleidepennen die axiaal geleiden en vooruit en achteruit bewegen om axiale voeding te bereiken. Tegelijkertijd voert de holle spindel een roterende beweging uit door middel van het overbrengingskoppel van de pen om omtreksrotatie te bereiken. De boorbaar vormt de kern van de hoofdbeweging van de gereedschapsmachine en de productiekwaliteit ervan heeft een uiterst belangrijke invloed op de werkprestaties van de gereedschapsmachine. Daarom is het analyseren en bestuderen van het verwerkingsproces van de boorbaar van groot belang voor de betrouwbaarheid, stabiliteit en kwaliteit van de gereedschapsmachine.
Selectie van boorstaafmaterialen
De boorbaar is het hoofdonderdeel van de hoofdtransmissie en moet hoge mechanische eigenschappen hebben, zoals buigweerstand, slijtvastheid en slagvastheid. Dit vereist dat de boorbaar voldoende taaiheid in de kern en voldoende hardheid aan het oppervlak heeft. Het koolstofgehalte van 38CrMoAlA, een hoogwaardig gelegeerd constructiestaal, zorgt ervoor dat het staal voldoende sterkte heeft. Legeringselementen zoals Cr, Mo en Al kunnen een complexe gedispergeerde fase met koolstof vormen en gelijkmatig verdeeld zijn in de matrix. Bij blootstelling aan externe spanning vormt het een mechanische barrière en versterkt het staal. De toevoeging van Cr kan de hardheid van de nitreerlaag aanzienlijk verhogen, de hardbaarheid van staal en de kernsterkte verbeteren; de toevoeging van Al kan de hardheid van de nitreerlaag aanzienlijk verhogen en de korrels verfijnen; Mo elimineert voornamelijk de ontlaatbrosheid van staal. Na jaren van testen en onderzoek voldoet 38CrMoAlA aan de belangrijkste prestatie-eisen van boorbaren en is het momenteel de eerste keuze voor boorbarenmaterialen.
Opstelling en functie van de warmtebehandeling van de boorstaaf
Warmtebehandeling: normaliseren + ontlaten + nitreren. Het nitreren van de boorbaar is de laatste stap in het warmtebehandelingsproces. Om de kern van de boorbaar de benodigde mechanische eigenschappen te geven, verwerkingsspanning te elimineren, vervorming tijdens het nitreren te verminderen en de structuur voor te bereiden op de beste nitreerlaag, moet de boorbaar vóór het nitreren een goede voorwarmtebehandeling ondergaan, namelijk normaliseren en ontlaten.
(1) Normaliseren. Normaliseren is het verhitten van het staal tot boven de kritische temperatuur, het gedurende een bepaalde tijd warm houden en het vervolgens afkoelen met lucht. De afkoelsnelheid is relatief hoog. Na het normaliseren is de normalisatiestructuur een blokkerige "ferriet + perliet", de structuur van het onderdeel is verfijnd, de sterkte en taaiheid zijn toegenomen, de interne spanning is verminderd en de snijprestaties zijn verbeterd. Koud bewerken is niet vereist vóór het normaliseren, maar de oxidatie- en ontkolingslaag die door het normaliseren ontstaat, zal leiden tot nadelen zoals verhoogde brosheid en onvoldoende hardheid na het nitreren. Daarom is het belangrijk om voldoende verwerkingsmarge in het normalisatieproces te laten.
(2) Ontlaten. De hoeveelheid bewerking na normaliseren is groot en er zal een grote hoeveelheid mechanische verwerkingsspanning ontstaan na het snijden. Om de mechanische verwerkingsspanning na de ruwe bewerking te elimineren en vervorming tijdens het nitreren te verminderen, is het noodzakelijk om na de ruwe bewerking een ontlaatbehandeling toe te passen. Ontlaten is ontlaten bij hoge temperatuur na het afschrikken, en de verkregen structuur is fijn troebeliet. De onderdelen na het ontlaten hebben voldoende taaiheid en sterkte. Veel belangrijke onderdelen moeten worden ontlaten.
(3) Het verschil tussen de normaliserende matrixstructuur en de "normaliserende + ontlaten" matrixstructuur. De matrixstructuur na normalisatie bestaat uit blokkerig ferriet en perliet, terwijl de matrixstructuur na "normaliseren + ontlaten" een fijne troostietstructuur heeft.
(4) Nitreren. Nitreren is een warmtebehandelingsmethode die het oppervlak van het onderdeel een hoge hardheid en slijtvastheid geeft, terwijl de kern de oorspronkelijke sterkte en taaiheid behoudt. Staal dat chroom, molybdeen of aluminium bevat, zal een relatief ideaal effect bereiken na het nitreren. De kwaliteit van het werkstuk na het nitreren: ① Het oppervlak van het werkstuk is zilvergrijs en mat. ② De oppervlaktehardheid van het werkstuk is ≥1 000HV en de oppervlaktehardheid na het slijpen is ≥900HV. ③ De diepte van de nitreerlaag is ≥0,56 mm en de diepte na het slijpen is >0,5 mm. ④ De nitreervervorming vereist een slingering ≤0,08 mm. ⑤ Brosheidsniveau 1 tot 2 is gekwalificeerd, wat kan worden bereikt tijdens de daadwerkelijke productie en het is beter na het slijpen.
(5) Het structuurverschil tussen "normaliseren + nitreren" en "normaliseren + ontlaten + nitreren". Het nitreereffect van "normaliseren + blussen en ontlaten + nitreren" is aanzienlijk beter dan dat van "normaliseren + nitreren". In de nitreerstructuur van "normaliseren + nitreren" zijn duidelijk blokkerige en grove, naaldvormige brosse nitriden aanwezig, die ook als referentie kunnen dienen voor de analyse van het fenomeen van het afstoten van de nitreerlaag van boorstaven.
Afwerkingsproces van boorstaven:
Proces: stansen → normaliseren → boren en voordraaien middengat → voordraaien → harden en ontlaten → halfnabewerken draaien → voorslijpen buitencirkel → voorslijpen kegelgat → krassen → frezen van elke groef → foutdetectie → voorslijpen spiebaan (reserveren fijnslijptoeslag) → halfnabewerken buitencirkel → halfnabewerken binnengat → nitreren → halfnabewerken kegelgat (reserveren fijnslijptoeslag) → halfnabewerken buitencirkel (reserveren fijnslijptoeslag) → slijpen spiebaan → fijnslijpen buitencirkel → fijnslijpen kegelgat → slijpen buitencirkel → polijsten → klemmen.
Afwerkingsproces van boorstaven. Omdat de boorstaaf genitreerd moet worden, zijn er twee speciale semi-afwerkingsprocessen voor de buitencirkel. Het eerste semi-afwerkingsslijpproces vindt plaats vóór het nitreren. Het doel is om een goede basis te leggen voor de nitreerbehandeling. Het is voornamelijk bedoeld om de tolerantie en geometrische nauwkeurigheid van de boorstaaf vóór het slijpen te controleren om ervoor te zorgen dat de hardheid van de nitreerlaag na het nitreren boven de 900 HV ligt. Hoewel de buigvervorming tijdens het nitreren klein is, mag de vervorming vóór het nitreren niet worden gecorrigeerd, anders kan deze alleen maar groter zijn dan de oorspronkelijke vervorming. Ons fabrieksproces bepaalt dat de tolerantie voor de buitencirkel tijdens het eerste semi-afwerkingsslijpproces 0,07~0,1 mm bedraagt, en het tweede semi-afwerkingsslijpproces wordt uitgevoerd na het fijnslijpen van het taps toelopende gat. Bij dit proces wordt een slijpkern in het taps toelopende gat geplaatst en worden de twee uiteinden omhoog geduwd. Het ene uiteinde duwt tegen het middelste gat van het kleine kopvlak van de boorstaaf en het andere uiteinde duwt tegen het middelste gat van de slijpkern. Vervolgens wordt de buitencirkel geslepen met een formeel middenframe, waarbij de slijpkern niet wordt verwijderd. De spiebaan wordt gedraaid om de spiebaan te slijpen. De tweede semi-finishing slijpbewerking van de buitencirkel is bedoeld om de interne spanning die ontstaat tijdens het fijnslijpen van de buitencirkel eerst te reflecteren, zodat de precisie van het fijnslijpen van de spiebaan wordt verbeterd en stabieler wordt. Omdat er een basis is voor het semi-finishen van de buitencirkel, is de invloed op de spiebaan tijdens het fijnslijpen van de buitencirkel zeer gering.
De spiebaan wordt bewerkt met een spiebaanslijpmachine, waarbij het ene uiteinde naar het middelste gat van de kleine kopse kant van de boorstang wijst en het andere uiteinde naar het middelste gat van de slijpkern. Op deze manier is de spiebaan tijdens het slijpen naar boven gericht en hebben de buigvervorming van de buitencirkel en de rechtheid van de geleiding van de machine alleen invloed op de bodem van de groef en nauwelijks op de twee zijkanten van de groef. Als een geleiderailslijpmachine wordt gebruikt voor de bewerking, zal de vervorming die wordt veroorzaakt door de rechtheid van de geleiding van de machine en het eigen gewicht van de boorstang de rechtheid van de spiebaan beïnvloeden. Over het algemeen is het eenvoudig om een spiebaanslijpmachine te gebruiken om te voldoen aan de eisen van rechtheid en parallelliteit van de spiebaan.
Het fijn slijpen van de buitenste cirkel van de boorstang wordt uitgevoerd op een universele slijper, waarbij de methode die gebruikt wordt het longitudinale gereedschapscentrum slijpen is.
De rondloop van het taps toelopende gat is een belangrijke nauwkeurigheidsfactor voor het eindproduct van de boormachine. De laatste vereisten voor de bewerking van het taps toelopende gat zijn: ① De rondloop van het taps toelopende gat ten opzichte van de buitendiameter moet gegarandeerd 0,005 mm bedragen aan het uiteinde van de spindel en 0,01 mm op 300 mm vanaf het uiteinde. ② Het contactoppervlak van het taps toelopende gat is 70%. ③ De oppervlakteruwheid van het taps toelopende gat is Ra = 0,4 μm. De afwerkingsmethode van het taps toelopende gat: ten eerste wordt een tolerantie aangehouden, waarna het contact van het taps toelopende gat de nauwkeurigheid van het eindproduct bereikt door zelfslijpen tijdens de montage; ten tweede moet direct aan de technische eisen worden voldaan tijdens de bewerking. Onze fabriek past nu de tweede methode toe. Hierbij wordt een kap gebruikt om het achterste uiteinde van de boorstang M76X2-5g vast te klemmen, wordt een middenframe gebruikt om de buitencirkel φ 110h8MF aan de voorkant in te stellen, wordt een micrometer gebruikt om de buitencirkel φ 80js6 uit te lijnen en wordt het taps toelopende gat geslepen.
Slijpen en polijsten is het laatste afwerkingsproces van de boorstang. Slijpen kan een zeer hoge maatnauwkeurigheid en een zeer lage oppervlakteruwheid bereiken. Over het algemeen is het materiaal van het slijpgereedschap zachter dan het werkstukmateriaal en heeft het een uniforme structuur. Het meest gebruikte slijpgereedschap is gietijzer (zie afbeelding 10), dat geschikt is voor het bewerken van diverse werkstukmaterialen en voor fijn slijpen. Het kan een goede slijpkwaliteit en een hoge productiviteit garanderen, en het slijpgereedschap is eenvoudig te produceren en heeft lage kosten. Tijdens het slijpproces speelt de slijpvloeistof niet alleen een rol bij het mengen van schuurmiddelen en het smeren en koelen, maar versnelt het slijpproces ook chemisch. Het hecht zich aan het oppervlak van het werkstuk, waardoor er snel een oxidelaag op het werkstuk ontstaat, en speelt een rol bij het gladstrijken van de pieken en dalen op het werkstukoppervlak. Het schuurmiddel dat bij het slijpen van boorstangen wordt gebruikt, is een mengsel van wit korundpoeder, wit aluminiumoxide en kerosine.
Hoewel de boorbaar na het slijpen een goede maatnauwkeurigheid en een lage oppervlakteruwheid heeft bereikt, is het oppervlak ingebed met zand en zwart van kleur. Nadat de boorbaar met de holle spindel is gemonteerd, stroomt er zwart water uit. Om het ingebedde slijpzand op het oppervlak van de boorbaar te verwijderen, gebruikt onze fabriek een zelfgemaakt polijstgereedschap om het oppervlak van de boorbaar te polijsten met groen chroomoxide. Het daadwerkelijke effect is zeer goed. Het oppervlak van de boorbaar is glanzend, mooi en corrosiebestendig.
Inspectie van de boorstang
(1) Controleer de rechtheid. Plaats een paar V-vormige ijzers van gelijke hoogte op het platform van niveau 0. Plaats de boorstang op de V-vormige ijzers en zorg dat de positie van de V-vormige ijzers 2/9L van φ 110h8MF is (zie afbeelding 11). De tolerantie van de rechtheid over de gehele lengte van de boorstang is 0,01 mm.
Controleer eerst met een micrometer de isometrie van de punten A en B op 2/9L. De waarden van de punten A en B zijn 0. Meet vervolgens, zonder de boorstang te verplaatsen, de hoogte van de middelste en twee eindpunten a, b en c en noteer de waarden. Houd de boorstang axiaal stil, draai de boorstang 90° met de hand en meet met een micrometer de hoogte van de punten a, b en c en noteer de waarden. Draai vervolgens de boorstang 90°, meet de hoogte van de punten a, b en c en noteer de waarden. Als geen van de gedetecteerde waarden 0,01 mm overschrijdt, is de boorstang gekwalificeerd, en vice versa.
(2) Controleer de maat, rondheid en cilindriciteit. De buitendiameter van de boorbaar wordt gecontroleerd met een buitendiametermicrometer. Verdeel de volledige lengte van het gepolijste oppervlak van de boorbaar φ 110h8MF in 17 gelijke delen en gebruik een buitendiametermicrometer om de diameter te meten in de volgorde van radiale a, b, c en d. Noteer de gemeten gegevens in de tabel met het inspectierapport van de boorbaar.
De cilindriciteitsfout verwijst naar het diameterverschil in één richting. Volgens de horizontale waarden in de tabel is de cilindriciteitsfout in een richting 0, de fout in richting b 2 μm, de fout in richting c 2 μm en de fout in richting d 2 μm. Rekening houdend met de vier richtingen a, b, c en d, is het verschil tussen de maximale en minimale waarden de werkelijke cilindriciteitsfout van 2 μm.
De rondheidsfout wordt vergeleken met de waarden in de verticale rijen van de tabel en de maximale waarde van het verschil tussen de waarden wordt genomen. Als de boorstaafinspectie mislukt of een van de onderdelen de tolerantie overschrijdt, is het noodzakelijk om door te gaan met slijpen en polijsten totdat de tolerantie is bereikt.
Daarnaast dient bij de inspectie aandacht te worden besteed aan de invloed van de kamertemperatuur en de lichaamstemperatuur van de mens (micrometer) op de meetresultaten. Tevens dient aandacht te worden besteed aan het elimineren van nalatigheidsfouten, het beperken van de invloed van meetfouten en het zo nauwkeurig mogelijk maken van de meetwaarden.
Als je deboorstang op locatieop maat gemaakt, neem gerust contact met ons op voor meer informatie.
