Broaching Process

Broaching, bir çok katmanlı bir alet kullanan yüksek ürün işlemedir (bir tek geçişte malzeme çıkarmak için bir broach adı verilen bir pakettir. broach'ın bir dizi kesme dişleri vardır, her diş küçük bir çip alır. Bu yüzden her diş, süreç bir hız, hassas ve yüzey kaplamaları, hexagonlar) veya dış formlar (parlamalar, kondüktif yüzeyler) özellikle de mükemmel doğruluk ve tekrarlanabilirlik ile.

Avantajlarına rağmen, broaching, tasarım aşamasındaki bu kısıtlamaların pahalı bir şekilde yeniden çalışması veya ikincil operasyonlar için gerekli olmasını sağlamak için katı kısıtlamalara sahip olmalıdır.Bu makale, düzgün bir şekilde optimize edilmiş parçalar tasarlamak için uygun şekilde yapılandırılabilir ve toplam maliyete yardımcı olmalıdır.

Broaching için temel tasarım ilkeleri

Doğru Erişim

Genel tasarımdaki en önemli kural, broach'un doğrudan bir çizgide çalışma parçasına göre hareket etmesi gerektiğidir.Eğer iç anahtar veya dış bir çizgiye sahip olun, araç yolundan tıkanması gerekir, boşluklar veya iç engeller.

Eğer bölüm kör bir iç şekli gerektirirse, broaching nadiren uygulanabilir çünkü broach, kesmeden sonra parçadan çıkmalıdır. kör uygulamalar için, tel EDM gibi alternatif süreçleri düşünün, şekillendirme veya her iki uçtan da genelleme yapın (bu da karmaşıktır).

Part Geometry and Clearance

Balach ve iş parçası arasındaki yüksek kontrol, çip tahliyesi, ısı dağılımı ve araç hayatı için kritiktir. İçten ağ için, başlangıç delik, broach sahibi ve rehber ayakkabılar için yeterince büyük olmalıdır.

Tasarımcılar ayrıca parçanın çıkış tarafını da dikkate almalıdır. broach iş parçalarından temiz bir şekilde ortaya çıkarmalıdır; çıkış tarafında aniden geçiş gücü veya son dişin kırılmasına veya bir kısmını deforme etmeye yardımcı olur.Add aTELTfer[Dönetici:0)

Ekleyen İç Profilleri

Birden çok alt kesimle karmaşık iç geometriler, çeşitli genişlikler veya çok-lobed şekilleri önemli ölçüde broach maliyeti artırılır ve birden fazla broach aracına ihtiyaç duyar. - Her zaman mümkün olduğunda, iç özellikler basit geometrik formlar olarak tasarlayabilirsiniz: düz-önemli anahtarlar, tek-spline bölümler veya üniformalı kareler, karmaşık şekiller kaçınılmazsa, onları daha basit bir işlem serisine ayır. Örneğin, D şeklinde bir delik iki geçişte parlamental edilebilir - ilk olarak, o zaman bir düzelme, bir anahtar yolu kullanarak - bu döngüyü ve aracı arttırır.

Bir diğer ortak pitfall keskin bir iç köşeleri belirtmektir. Broach dişleri her iki bölümde de gerçek 90 ° üretemez, çünkü kesim kenarının en az 0,5 mm'lik bir yarıçapına sahip bir iç köşeye sahiptir (0.020 in) bror radii stres konsantrasyonlarını her iki bölümde ve aracı da azaltır ve daha özgürce kesmesine izin verirler.

Broaching için malzeme göz önünde bulundurun

Malzemeler doğrudan araç seçimi, kesme hızları ve anlaşılabilir toleransları etkiler.(D) Düşük güneş çelikleri [Düzen 1:1] (örneğin, 1018, 1045) daha hızlı ve yüksek bir çelik veya daha yüksek çözünürlükte bulunan bir çelik veya daha yüksek çözünürlükte) gerektirir.

Tasarımcılar, dengelerin matrisi ve son kısım gücü anlamına gelen bir malzeme sert bir aralığı belirtmelidir. Çoğu çelik parça için, bir sertlik:0)25-35 HRC) sıtma için en uygun olanıdır. Yumuşak malzemeler (daha az 20 HRC) daha az ısı tedavisine yol açmadan önce ısıtılması, daha sonra sertleştirici malzemeler üretmek için son taşlamaya eğilimlidir.

Broaching Başarısı için Önemli Tasarım İpuçları

  • [FONT:0) Yeterli duvar kalınlığını talep eder.[[Dönetici:0) Broaching yüksek radial ve aksiyel kuvvetler. İnce duvarlar (üç mm çelik yan duvarı için) kesebilir veya kesebilir. İyi bir başparlama gücü altında çökebilir.
  • [FONT:0) Giriş şamları ekleyin.[Dönder: 1/01) Bir şehid yolu, aracı iş parçasına yönlendirerek ilk dişin çiplemeden önlenmesine yardımcı olur. 45° chamfer 1-3 mm geniş standarttır.
  • [FONT:0]Doğru besleme için tasarım.[[DÜT 1: 1) Kısmi değiştirilebilir, böylece broach eksenleri makine eksenleriyle uyumlu hale gelir. Olumlu bir yer sağlayan özellikler - bir pilot sık, düz bir yüz veya arka plana karşı anahtar bir yol gibi - tekrarlanabilirlik.
  • [FONT:0]Bir kesinti kesinti kesintisi ortadan kaldırılabilir.[[Dönetici:0) İç sınır delikleri veya kırıklık yolu, açık alana karşı etkiye sahip kesme dişlerinin kesmesine neden olur, sohbete yol açarsa, zavallı son ve erken araç başarısızlığı.Eğer haç delikleri kaçınılmazsa, yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş bir yığın veya bir segmentli bir broach kullanmayı düşünün.
  • [FONT:0) Çekenlerin uzunluğuna göre; [Dönetici:0)Kürenin uzunluğu, tamamen geçmek için iş parçasından daha uzun olmalıdır.Kaçın toplam uzunluğu pilot, kaba dişler, son diş, bitirme dişleri ve takip eden bir son. Tipik bir broach, iş parçasının uzunluğu 3-5 kattır.
  • [FONT=0]Use simetrik şekiller [Dönetici:0][Dönekli)[Döncükler, bir tarafta bulunan bir yük, sadece bir yüke doğru yüklerin bozulması ve doğruluğu azaltabileceğiniz bir yük çıkarır.Eğer bir asimetrik şeklin, güçlerin dengelemenin tam tersi üzerinde ikinci bir genelleme işlemi tasarlayın veya ekstra izinin izinin izin verin.

Ortak Broached Şekilleri ve Tasarım Kuralları

Anahtarlar (Internal ve Dış)

Anahtarlar en yaygın genel özelliktir. iç anahtar için, başlangıç delik çapı sadece anahtar boyutu değil, çünkü ±0.025 mm (±0.001 in) hızlanan bir anahtarlama için tipiktir.Perached anahtar yoldaki uçları önleyen bir anahtarlamadan kaçınmak için, sadece anahtardan önce standart anahtarlama araçları kesin olarak kesmeli.

Splines (Involute, Paralel, ve Serrated)

Splined miller ve merkezler genellikle yüksek hacimli uygulamalar için genelleştirilebilir.Involute splines (e.g., SAE, DIN, ISO) ticari uygulamalar için kendini merkezileştirmektedir, ancak baskı açısını onaylayan basit diş geometrisi talep etmelidir, modül ve diş sayımı, çizginin kök çapı uyumlu bir şekilde eşleştirmeli.

Square ve Hexagonal Delikler Yolu

Broaching, meydan veya hexagonal delikler üretmek için en hızlı yollardan biridir.Bir kare delik için, başlangıç yuvarlak delik çapı, meydan deliğin ve diğer herhangi bir delik için küçük bir izinin kenarının en az üç katı olması gerekir, sonra da duvar kalınlığı yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş kareden kareye kadar değişir.

Yüzey bitirmek ve Hoşgörüleri

Broaching yüzeyin düşük olduğu gibi bitebilir:0)0.4 μm Ra) 16 μin Ra) ideal koşullar altında ve tipik üretim tamamlandı 0.8-1.6 μm Ra (32-63 μin Ra) En iyi bitirmek için, kayma yüzeylerde bitirme dişleri tasarlayabilir ve malzemenin zor dahil edilmesi veya ölçeklendirmesi gerekli değildir. Broaching, çekme işlemiş için uygun bir şekilde sabit bir yüzey oluşturur.

Genel olarak incelenecek olan ölçekler genellikle IT7'dir (ISO) veya ±0.025 mm (±0.001 in) delik çapındaki ve slot genişlikleri için. Pozisyonal toleranslar en az direnç yolunu takip eder.

Maliyet ve Araç

Broach aracı pahalı - tek bir iç broach, uzun, karmaşıklığa ve malzemeye bağlı olarak 500 $ arasında mal olabilir: Yüksek hacimli üretim (yılda 10.000 parça) sadece yatırımı belirtirken, düşük hacimli veya prototip çalışırken, bir yuva aracına daha iyi hizmet edebilir: Yüksek hacimli bir araç maliyetine bağlı olarak.

  • Tek bir broach'un bir yığıntaki birden fazla parça kesmesine izin veren tasarım özellikleri (örneğin, aynı iç şekilleri olan ince duvarlar).
  • Alt kesimlerden kaçının, keskin geçişler ve özel broach tasarımları gerektiren standart olmayan boyutlarda.
  • Mümkün olduğunda standart boyutları belirleyin -örneğin, 6.5 mm anahtarway yerine 1/4 inç (6.35 mm) anahtarını kullanın.
  • Balach regrinding için plan. Bir broach, hayatının sonuna gelmeden 3-5 kez yeniden yerleştirilebilir. Tasarım parçaları böylece reground broach (slightly less genişlik orlong) hala çizim toleransları ile karşı karşıya.

Ayrıca, makinenin kendisini göz önünde bulundurmak akıllıcadır.Zengin broaching makineleri uzun iç parçalar için yaygındır, dikey yüzeyli broachers dış düz yüzeyler ve anahtar yollar için kullanılır. makine yeterince inme (pull uzun) ve güç (tonnage) iş parça üzerinden sürmelidir. Tasarımcılar olağanüstü uzun bir broach (over 1 metre) gerektiren özellikleri belirtmek gerekir.

Broaching bir Tedarikçiyle Çalışmak

Başarılı bir broaching tasarımı, mühendis ve broach üreticisi arasında bir işbirliğidir. tedarikçiyi hoşgörüler, materyal sınıfı, sertlik ve genel eğim için tanımlanmış bir baraj için uygun şekilde başlatabilir.Indicate the yönünü gözden geçirmek - çok sayıda tedarikçi iç içe dönük olarak - yani tedarikçi uygun şekilde denemeden veya denemeden emin olabilir.

Karmaşık şekiller için, daha az pahalı bir malzemeden yapılan bir deneme broach veya prototip aracı sipariş etmeyi düşünün (örneğin, PM M4) tam bir üretim çalışmasına girmeden önce, TiCN veya AlTiN gibi son üretim broach yapılabilir.

Ortak Tasarım Hataları ve Them Nasıl Kaçırmak

  • [FONT:0]Mutfak duvarları [Dönemli: 1) Dikkat edilen duvarlar, 1,5 kattan daha az duvarların deformasyona eğilimlidir. Duvar kalınlığını artırmak veya genel özellik derinliğini azaltmak.
  • [FONT:0] Giriş veya çıkışta Sharp köşeleri.[DÜDÜT:1] Bir chamfer olmadan ilk diş çip olabilir ve son diş kırılabilir.Her zaman 45° giriş chamfer ve düzgün bir çıkış içerir.
  • [FONT:0] İç özellikleri kilitlemek.[[Dönetici:0] Bir başka genel özellikte bir doğru açıda yeniden tasarlanmamak için bir standart yuva veya yeniden tasarlamak.
  • [FONT:0]Blind dezenfekte şekilleri ile delikler.[DÜT:1] Bir itajlı bir broach kullanmadığınız sürece (bu, altmış rahatlama gerektirir), kör broaching standart çekme ile mümkün değildir.
  • [FONT:0)Tek bir operasyonda tolerans hacı (D)[Döneticiler için son bir işlem değildir.Eğer IT6 veya daha iyi ihtiyacınız varsa, bir sonraki reaming, taşlama veya kablolama işlemi için planlayın.
  • [FONT:0]Burr formunu görmezden gelmek;[Dönetici:0) Broaching, çıkış tarafında iyi bir boğa üretir. çıkış yüzü tasarlayın (örneğin, bir rahatlama ya da ikincil bir tüpsiyon işlemi eklemek)

Tasarım Geçerliliği ve Simülasyon

Bir kısmını broaching için serbest bırakmadan önce, CAD ve FEA araçlarını kullanarak tasarım doğrulayın.Deach yolu göz ardı edilemez ve bölümün kesme gücüne karşı yeterince katı olması gerekir. Birçok CAM sistemleri şimdi, alet yolunu ve müdahaleyi görsel olarak gösterebilen simülasyon modüllerini kullanın. Bazı üreticiler de delik çapındaki demfer boyutlarını tavsiye eden online tasarım hesaplayıcılarını sunuyor ve bu da malzeme ve geometriye dayanan güç gereksinimlerine dayanan güç gereksinimlerine sahiptir.

Ayrıca, bölümün komponentini inceler. Broaching güçleri birkaç ton ulaşabilir, bu yüzden parça yük altında olmayan bir fikstürde güvenli bir şekilde yapılmalıdır. Ortak çalışma alanları hidrolik veya vis, collet chucks ve daha tekrarlanabilir hale getirebilir.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Bu makalede belirtilen ilkeleri takip ederek, uygun bir şekilde tespit ve chamfers, iç şekilleri birleştiren ve uygun malzemeleri içeren bir disiplindir - bu hızlı ve doğru süreçteki tam potansiyeli açabilir.Sonuç daha yüksek kaliteli parçalar, daha uzun bir yaşam, döngü süreleri ve daha düşük bir genel üretim maliyetidir.

broaching tedarikçinizi erkenden dahil etmeyi unutmayın, tasarımı bir sonraki projenize doğru uygulayın ve genel olarak nakavtınızı ve dışsal şekillendirme gereksinimlerinize karşı güvenilir bir çözüm bulacaksınız.

[0]Daha fazla okuma için, şöyle ifade eder:[Dönem: 1 )

  • [FONT:0)Mühendisler Edge – Broaching Design Guide).
  • [FONT:0]Sandvik Coromant – Broaching Materials and Tooling[DÜT:1).
  • [FONT:0)CNC Cookbook – Üretim için Temel ve Tasarım).
  • [0] American Machinist – Broaching 101).