Die vorliegende Erfindung gehört zum Gebiet der maschinellen Bearbeitungstechnik und umfasst eineKleinstteileVerfahren zur kombinierten Bearbeitung von Produkten.
Technologie im Hintergrund:
Kleinstbauteile zeichnen sich durch ihre geringen Abmessungen aus, weisen oft dünne Wände oder dünne Platten auf und verfügen über winzige Bohrungen. Bei der herkömmlichen Bearbeitung dieser Produkte in einem einzigen Dreh- und Fräsvorgang bestehen folgende Hauptschwierigkeiten: Die beiden runden Scheiben neigen zur Verformung, bei den 20 kleinen Bohrungen kommt es leicht zu Wandbrüchen, es entstehen Grate, die Bohrer brechen, die Bearbeitungszeit ist lang, die Kosten sind entsprechend hoch und die Ausbeute ist relativ gering.
Technologie fördernde Elemente:
Das Ziel dieser Erfindung besteht darin, die im Stand der Technik bestehenden Mängel zu beheben und die oben genannten technischen Probleme zu lösen, um so ein Verfahren zur kombinierten Bearbeitung von Kleinteilen vorzuschlagen.
In der vorliegenden Erfindung wirdTechnisches ProgrammJa, das kombinierte Bearbeitungsverfahren für Kleinteile weist diese Merkmale auf und umfasst konkret die folgenden Schritte.
Schritte beim Drehen und Fräsen; Schritte beim Elektroerosionsbohren.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Dreh- und Fräsbearbeitungsschritt konkret:
Schritt A101: Bohren Sie mit einem Bohrer ein Durchgangsloch;
Schritt A102: Drehen Sie mit einem Schaftfräser die Stirnfläche der Außenwand des Werkstücks;
Schritt A103: Fräsen der Kopfplatten mit einem Fräser;
Schritt A104: Mit einem Längsschneider die Mitte der Außenwand des Werkstücks gegen die Spindel fräsen;
Schritt A105: Drehen Sie mit einem Schaftfräser den mittleren Bereich der Außenwand des Werkstücks;
Schritt A106: Fräsen der hinteren Flanschfläche mit einem Fräser;
Schritt A107: Fräsen Sie mit einem Fräser die fünfeckige Nut am hinteren Ende der Außenwand des Werkstücks;
Schritt A108: Trennen Sie das hintere Ende der Außenwand des Werkstücks ab.
Als ein Beispiel für eine besonders gelungene Umsetzung umfasst das genannte Elektroperforationsverfahren folgende konkrete Schritte: Unter Verwendung der Elektroperforation als Verfahren werden die Kopf- und Endbereiche der Außenwand des hergestellten Bauteils sowie die kleinen Löcher an den plattenförmig angeordneten Arbeitsstationen bearbeitet.
In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der Durchmesser der kleinen Öffnung
In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Anzahl der kleinen Löcher 20.
Als Beispiel für eine bevorzugte Ausführungsform erfolgt der Schritt des Elektroporierens an einer Stelle, die auf den Abschluss des Vorgangs zum Abschneiden der Außenwand des Teils in Schritt A108 folgt.
Der vorteilhafte Effekt dieser Erfindung besteht darin, dass sie auf die Eigenschaften von Kleinstbauteilen wie geringe Abmessungen, dünne Wände, dünne Platten und winzige Bohrungen zugeschnitten ist. Bei der Bearbeitung dieser Produkte durch Drehen und Fräsen in einem einzigen Arbeitsgang kommt es jedoch an zwei Schnittstellen leicht zu Verformungen, Bei den 20 kleinen Bohrungen kommt es leicht zu Wandrissen, Gratbildung und Bohrerbruch. Zudem ist die Bearbeitungszeit lang, die Kosten hoch und die Ausbeute gering, was diese Technologie als mangelhaft erscheinen lässt. Durch eine sinnvolle Aufteilung des einstufigen Bearbeitungsprozesses konnten die Probleme der hohen Schwierigkeit, der hohen Kosten und der geringen Effizienz bei der Bearbeitung von Produkten in einem einzigen Arbeitsgang vollständig überwunden werden. Die Ausbeute bei der Bearbeitung mittels Funkenerosion wurde auf über 97 % gesteigert, die Effizienz um 70 % erhöht und die Kosten betragen nur 60 % der Kosten für die mechanische Bohrbearbeitung.
illustrieren
Im Folgenden wird ein Produkt mit Kleinstteilen beschrieben. Die vorliegende Erfindung umfasst eine bevorzugte Ausführungsform für dieses Produkt. Abbildung 1 zeigt eine schematische Darstellung der Struktur dieser bevorzugten Ausführungsform in der Vorderansicht.
Abbildung 2 zeigt eine schematische Darstellung der Struktur der winzigen Bauteile, auf die sich die vorliegende Erfindung bezieht, in einer Vorzugsausführungsform in einer Draufsicht von links.
Abbildung 3 zeigt eine schematische Darstellung der Struktur einer bevorzugten Ausführungsform des von der Erfindung betroffenen Produkts für Kleinteile in einer Ansicht von rechts.
Abbildung 4 zeigt eine dreidimensionale Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des Kleinteils, auf das sich die vorliegende Erfindung bezieht, sowie eine schematische Darstellung der Struktur dieses Teils.
Abbildung 5 zeigt ein schematisches Prinzipdiagramm der herkömmlichen einstufigen Dreh- und Fräsbearbeitung von Kleinteilen.
Abbildung 6 zeigt ein schematisches Prinzipdiagramm des kombinierten Bearbeitungsverfahrens für Kleinteile gemäß der vorliegenden Erfindung.
Das bedeutet, dass in der Abbildung folgende Bezeichnungen gelten: 30 ist die Außenwand des Bauteils, 31 ist die Durchgangsbohrung, 32 ist die flache Auflagefläche am vorderen Ende, 33 ist die flache Auflagefläche am hinteren Ende, 34 ist die fünfeckige Aussparung und 35 ist die kleine Bohrung.
praktische Art, etw. zu tun.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Die nachstehend genannten Ausführungsbeispiele dienen lediglich der besseren Veranschaulichung der technischen Lösung der Erfindung, begrenzen jedoch nicht den Schutzumfang der Erfindung.
In den in den Figuren 1, 2, 3 und 4 dargestellten Fällen umfasst das von der vorliegenden Erfindung betroffene Kleinteilprodukt eine äußere Rundwand 30, in deren Innerem eine Durchgangsbohrung 31 ausgebildet ist, wobei die äußere Rundwand 30 von rechts nach links nacheinander in einen Kopf-, einen Mittel- und einen Endbereich unterteilt ist, Am Kopfende der Außenwand 30 des Bauteils ist eine Kopf-Plattenstation 32 angeordnet, auf der 10 kleine Löcher 35 verteilt sind. am hinteren Ende der Außenwand 30 des Bauteils ist eine hintere plattenförmige Station 33 angebracht, auf der 10 kleine Löcher 35 verteilt sind, und am hinteren Ende der Außenwand 30 des Bauteils ist eine fünfeckige Nut 34 vorgesehen.
Die vorliegende Erfindung zielt auf Kleinstbauteile ab, die sich durch geringe Abmessungen, dünne Wände, dünne Platten sowie winzige Bohrungen auszeichnen. Bei der Bearbeitung dieser Teile mit herkömmlichen Ein-Schritt-Dreh-Fräs-Verfahren treten vor allem folgende Schwierigkeiten auf: Die beiden runden Platten neigen sehr leicht zur Verformung, es kommt leicht zu Wandbrüchen an den 24 kleinen Bohrungen, es entstehen Grate, und der Bohrer bricht leicht ab. Die Ursachen dafür sind die lange Bearbeitungszeit, die hohen Kosten und die sehr geringe Ausbeute.
Wie in Abbildung 5 dargestellt, sieht der traditionelle Bearbeitungsablauf mit einzelnen Arbeitsschritten wie folgt aus: Zunächst erfolgt A001, das Bohren der Durchgangsbohrung mit einem Bohrer; anschließend folgt A002, das Drehen des Außenrunds; dann kommt A003, das Fräsen der Flanken; danach folgt A004, bei dem eine Gegenausdrehung durchgeführt wird; anschließend A005, bei dem 10 kleine Löcher gebohrt werden; danach A006, bei dem erneut eine Ausdrehung erfolgt; danach A007, bei dem erneut eine Fräsbearbeitung durchgeführt wird; danach folgt A008, das Fräsen eines Fünfecks; dann A009, das Trennen; und schließlich A010, das Bohren von 10 kleinen Löchern. Die Schwierigkeit bei der Bearbeitung dieses Produkts liegt hauptsächlich in den 20 Löchern auf den beiden Platten.
Kleine Löcher: Bei diesem Produkt beträgt die Bearbeitungszeit 590 Sekunden, wenn die Bearbeitung in einem einzigen Arbeitsgang auf einem Dreh-Fräszentrum erfolgt. Das Bohren von 20 kleinen Löchern dauert 420 Sekunden, was 71 % der gesamten Bearbeitungszeit für dieses Produkt ausmacht.
Bei der Bearbeitung von 20 kleinen Löchern kommt es bei Bohrern häufig zu Brüchen und Ausbrüchen an den Kanten; zudem entstehen relativ große Grate an den Lochrändern, die sich nicht entfernen lassen. Die Lebensdauer jedes Bohrers beträgt bei der Bearbeitung etwa 50 Stück, was zu hohen Kosten, einer sehr geringen Effizienz und einer niedrigen Ausbeute bei der Fertigung dieses Produkts führt.
Wie in Abbildung 6 dargestellt, wird in der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur kombinierten Bearbeitung von Kleinteilen vorgeschlagen, das bestimmte Merkmale aufweist und konkret die folgenden Schritte umfasst:
Schritte beim Drehen und Fräsen; Schritte beim Elektroerosionsbohren.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Dreh- und Fräsbearbeitungsschritt konkret:
Schritt A101: Bohren Sie mit einem Bohrer ein Durchgangsloch;
Schritt A102: Drehen Sie mit einem Schaftfräser die Stirnfläche der Außenwand des Werkstücks;
Schritt A103: Fräsen der Kopfplatten mit einem Fräser;
Schritt A104: Mit einem Längsschneider die Mitte der Außenwand des Werkstücks gegen die Spindel fräsen;
Schritt A105: Drehen Sie mit einem Schaftfräser den mittleren Bereich der Außenwand des Werkstücks;
Schritt A106: Fräsen der hinteren Flanschfläche mit einem Fräser;
Schritt A107: Fräsen Sie mit einem Fräser die fünfeckige Nut am hinteren Ende der Außenwand des Werkstücks;
Schritt A108: Trennen Sie das hintere Ende der Außenwand des Werkstücks ab.
Als besonders gelungenes Anwendungsbeispiel umfasst der Elektroerosionsprozess konkret Folgendes: Dabei werden mittels Funkenerosion Löcher in den Kopfbereich an der Außenwand des Werkstücks sowie kleine Löcher 35 im hinteren, flachen Bereich gebohrt.
In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der Durchmesser der kleinen Öffnung
In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Anzahl der kleinen Löcher 20.
In einer bevorzugten Ausführungsform folgt der Elektroporationsschritt auf den Schritt des Abschneidens des hinteren Endes der Außenwand des Teils in Schritt A108.
Die Bohrbearbeitung der folgenden kleinen Löcher erfolgt in einem einzigen Arbeitsgang auf einem Fräs-Dreh-Zentrum; ein Loch benötigt 20 Sekunden, und die Bohrzeit für 24 Löcher macht 71 % der gesamten Bearbeitungszeit des Produkts aus.
Bei der Bearbeitung kleiner Bohrlöcher kommt es mit Bohrern häufig zu Brüchen und Ausbrüchen, zudem entstehen relativ große Grate an den Lochrändern, die sich nicht entfernen lassen. Die Lebensdauer jedes Bohrers beträgt etwa 50 Stück, was zu hohen Kosten bei der Bearbeitung dieses Produkts, geringer Effizienz und einer niedrigen Ausbeute führt; die Kostensteigerung liegt bei fast 50 %.
Die vorliegende Erfindung nutzt das Funkenerosions-Bohrverfahren zur Herstellung von 20 kleinen Löchern und bietet zahlreiche Vorteile: Erstens ist das Funkenerosions-Bohrverfahren ausgereift und stabil; zweitens, es kann die Schwierigkeiten der mechanischen Bearbeitung lösen; drittens, die Bohrzeit kann auf 4 Sekunden pro Loch verkürzt werden; viertens, es entstehen keine Grate; fünftens wird die Ausbeute auf über 97 % gesteigert, sechstens wird die Effizienz um 70 % erhöht und siebtens betragen die Kosten nur 60 % derjenigen der mechanischen Bohrbearbeitung.
Das Vorstehende beschreibt lediglich eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass ein Fachmann auf diesem Gebiet, ohne von den technischen Grundsätzen der vorliegenden Erfindung abzuweichen, verschiedene Verbesserungen und Abwandlungen vornehmen kann, die ebenfalls als zum Schutzumfang der vorliegenden Erfindung gehörend anzusehen sind.
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