¿Qué es el escariado en el mecanizado y tipos de herramientas escariadoras?

El escariado es uno de los métodos de mecanizado de precisión para agujeros, que emplea una herramienta de corte rotacional. Permite recortar con precisión los agujeros en las piezas de trabajo, asegurando dimensiones interiores suaves y precisas. Por ejemplo, en productos de plástico como tubos y conectores de plástico, el escariado mejora la precisión y la conectividad de los agujeros. En productos metálicos como bloques de motor, cojinetes y turbinas, el escariado se utiliza para un mecanizado meticuloso para lograr la precisión dimensional y la rugosidad de la superficie requeridas.

En el mecanizado de componentes para la industria automovilística y aeroespacial existen numerosos agujeros de montaje de precisión. Exigen tolerancias posicionales estrictas y requisitos de alta rugosidad superficial. Si está buscando un proveedor de servicios de escariado profesional, niño Sería tu mejor opción. Contamos con equipos de escariado avanzados y un equipo técnico competente para garantizar que cada pieza de trabajo se someta a un escariado meticuloso, cumpliendo con sus expectativas de precisión dimensional y calidad de superficie.

En esta guía, BoYi profundizará en la definición de escariador, sus principios de funcionamiento, aplicaciones, varios tipos de escariadores y cómo utilizarlos para lograr una precisión incomparable.

¿Qué es el escariado?

El escariado es un proceso centrado en refinar los agujeros existentes (normalmente realizado después de taladrar o perforar) para mecanizar con precisión la superficie interior del agujero. Implica el uso de una herramienta de corte llamada “escariador” para raspar ligeramente las paredes internas del agujero, ampliando con precisión la abertura existente y mejorando la suavidad de la superficie de las paredes del agujero. Esta herramienta está diseñada específicamente para mecanizado de precisión, con una baja tasa de eliminación de material que refina aún más la calidad de la superficie interna del orificio, cumpliendo con los requisitos de alta precisión de las piezas.

Sin embargo, en las etapas iniciales de la perforación de piezas, la mayoría de los fabricantes tienden a utilizar brocas para un corte rápido. Las brocas, con su eficiente capacidad de eliminación de material, pueden crear rápidamente agujeros iniciales en las piezas. Sin embargo, vale la pena señalar que las brocas están destinadas principalmente a eliminar rápidamente grandes cantidades de material en lugar de lograr diámetros de orificio de alta precisión. Por tanto, para piezas que requieren un mecanizado de alta precisión, optar por el proceso de escariado es la elección correcta. Además, si quieres profundizar en las diferencias entre taladrar, mandrinar y escariar, te recomendamos leer en profundidad los siguientes artículos para tener un conocimiento más completo de las características y ventajas de estos procesos de mecanizado, así que pueda elegir el proceso más adecuado para satisfacer sus necesidades de fabricación de piezas.

Perforación versus mandrinado versus escariado: su proceso y diferencia de aplicación

Cómo escariar un agujero: los principios del proceso

El escariado es un método de mecanizado de precisión crítico que exige consideraciones y pasos operativos precisos para garantizar resultados de mecanizado óptimos. A continuación se muestra una guía detallada para las operaciones de escariado:

Paso 1: Seleccione una pieza de trabajo típica según los requisitos de mecanizado. Por ejemplo, la aleación de aluminio, de dureza moderada, es adecuada para operaciones de escariado. Elija un escariador con un diámetro de 8 mm.

Paso 2: Utilice una broca de centrado de 7.8 mm de diámetro para realizar la perforación previa. El diseño cónico de la broca de centrado ayuda a garantizar la estabilidad durante el escariado. La profundidad del orificio pretaladrado es de 20 mm, lo que proporciona una buena condición inicial para operaciones de escariado posteriores.

Paso 3: Inserte el escariador en el orificio previamente perforado, manteniendo la posición vertical y horizontal de la herramienta. Gire suavemente el mango para introducir lentamente el escariador en la pieza de trabajo. Durante el proceso de corte, observe la evacuación de viruta y utilice una pistola de aire si es necesario para evitar que la acumulación de viruta afecte el corte.

Paso 4: Establezca los parámetros de corte adecuados según el material de la pieza de trabajo y las características del escariador. Controle la velocidad de corte a 150 rpm y la velocidad de avance a 0.1 mm/rev. Generalmente, para materiales más duros, reduzca la velocidad de corte y el avance; Para materiales más blandos, aumente la velocidad de corte y el avance de forma adecuada.

Paso 5: Una vez que el filo entre completamente en la pieza de trabajo, continúe girando el mango suavemente para guiar la herramienta a través de la pieza de trabajo hasta que el filo del escariador entre en contacto con la superficie de la pieza de trabajo. Luego, retire el escariador girándolo en sentido antihorario.

Paso 6: Después del escariado, realice una inspección y medición exhaustivas de los orificios mecanizados. Utilice un cepillo para limpiar el fondo y las paredes del agujero. desbarbado. Utilice herramientas de medición de alta precisión para medir el diámetro, la profundidad y acabado de la superficie de los agujeros. El error de diámetro del orificio debe estar dentro de ±0.01 mm y el acabado de la superficie debe cumplir con el requisito de Ra0.8.

Durante el proceso de escariado, también es importante considerar los siguientes puntos:

1. Durante el proceso de escariado también es importante tener en cuenta lo siguiente:
2. Haga un uso razonable del fluido de corte, seleccionando el fluido de corte apropiado según el material de la pieza de trabajo y el estado del escariador.
3. Ajuste la coaxialidad entre el husillo y el manguito del contrapunto dentro de 0.02 para garantizar la estabilidad del corte.
4. Preste atención a cambiar la posición donde se detiene el escariador cada vez para eliminar las marcas causadas por el escariador que se detiene repetidamente en el mismo lugar.
5. Durante el escariado, el escariador no debe invertirse para evitar que se atasque entre la pared del orificio y el borde cortante, lo que puede causar rayones en la pared del orificio o fractura del borde cortante.

Diferentes tipos de herramientas escariadoras

Existen numerosos tipos de escariadores, cada uno cuidadosamente diseñado para propósitos específicos. En el mecanizado mecánico, se utilizan comúnmente varios tipos de herramientas escariadoras, cada una con características y aplicaciones únicas. A continuación, detallaré varios tipos comunes de herramientas escariadoras, junto con sus propósitos y métodos de uso específicos.

1.Escariadores manuales

Un escariador manual es una herramienta de corte rectificada con precisión diseñada para operación manual, que se utiliza para agrandar manualmente orificios pretaladrados a diámetros precisos. Estos tipos de escariadores suelen presentar diseños de flauta recta o ligeramente torcida, con la parte de la punta con un ligero ángulo y una entrada cónica. Este diseño permite que el escariador entre fácilmente en ángulos precisos durante la operación manual, especialmente en situaciones donde no hay bloqueo o fijación de la máquina, aunque no es adecuado para máquinas CNC.

Los escariadores manuales están hechos de materiales endurecidos y quebradizos, por lo que se necesita especial cuidado durante su uso para garantizar una alineación estricta entre el escariador y el eje del orificio para evitar roturas. Al escariar manualmente, Operadores CNC Debe asegurarse de que solo se elimine una pequeña cantidad de material cada vez, manteniendo una alineación precisa entre el escariador y el eje del orificio para evitar daños a la herramienta o una menor precisión del mecanizado debido a una operación incorrecta.

Aunque los escariadores manuales funcionan bien en operaciones de corte ligero, su precisión puede no ser comparable a la de los escariadores mecánicos debido a la influencia de factores de operación manual. Por lo tanto, en aplicaciones que requieren un estricto control de tolerancia, los escariadores manuales pueden no ser la mejor opción.

2.Escariadores de conchas

Los escariadores de concha son herramientas de corte que aumentan su diámetro al girar un tornillo, lo que hace que los bordes cortantes se muevan radialmente hacia afuera. Este diseño no sólo permite que la herramienta autocompense el desgaste sino que también permite un control preciso sobre diferentes diámetros de orificio. Los escariadores de concha sólo pueden eliminar cantidades relativamente pequeñas de material durante el proceso de corte y pueden no ser tan duraderos como otras herramientas más robustas.

Los escariadores de concha se utilizan principalmente para mecanizar agujeros más grandes, normalmente con diámetros de 19 mm y superiores. Pueden presentar cualquier tipo de flauta estándar, incluidas flautas rectas, torcidas y en espiral. Los diferentes tipos de flautas son adecuados para diferentes necesidades de mecanizado. Cuando se utilizan escariadores de concha, es importante mantener la estabilidad y precisión de la herramienta para evitar un desgaste o daño excesivo.

3.Escariadores flotantes

Un escariador flotante es un tipo especial de herramienta de corte que normalmente se monta en un soporte de escariador flotante, que transporta la pinza o mandril a través de un sistema de cojinete independiente. Este diseño permite corregir la desalineación entre el eje de la herramienta taladrada y escariada, asegurando la precisión del mecanizado. Cuenta con dos filos de corte reemplazables y ajustables, fijados en una ranura en el escariador, lo que permite que el flotador radial se adapte a los diferentes requisitos de mecanizado.

Las ventajas de un escariador flotante radican en su diseño simple, fácil fabricación y bajo costo. Ofrece mecanizado de alta calidad, con una precisión del orificio escariado que alcanza IT6 ~ IT8 y una rugosidad de la superficie que generalmente oscila entre Ra0.8 ~ Ra1.6 o incluso menor, cumpliendo con los requisitos de mecanizado de alta precisión. Es particularmente adecuado para su uso en mandrinadoras, Servicios de mecanizado CNC, o centros de mecanizado torno-fresado para aplicaciones que requieren escariado de alta precisión.

4.Escariadores de carburo

Los escariadores de carburo son herramientas de corte hechas de material de carburo, conocidas por su alta dureza y resistencia al desgaste, lo que las hace adecuadas para mecanizar materiales de alta dureza y alta resistencia, como acero inoxidable, aleaciones de titanio, etc. Los escariadores de carburo se dividen principalmente en flauta recta. Escariadores y escariadores de flauta en espiral, utilizados para escariar agujeros que han sido perforados (o expandidos) en piezas de trabajo para mejorar la precisión del mecanizado y reducir la rugosidad de la superficie.

Las ventajas de los escariadores de carburo residen en sus bordes cortantes afilados y lisos, lo que da como resultado paredes de orificio lisas con un acabado superficial de hasta Ra0.25. Ofrecen un corte rápido y suave, una excelente evacuación de virutas, una buena resistencia a los golpes de la máquina y pueden mantener tolerancias de precisión de orificios de hasta 1 μ. En la producción por lotes, se pueden utilizar en máquinas herramienta para escariar agujeros en materiales tanto comunes como difíciles de mecanizar. También son adecuados para el escariado CNC para desbarbar y controlar los niveles de tolerancia de agujeros.

Sin embargo, los escariadores de carburo son extremadamente frágiles, por lo que deben manipularse y utilizarse con extremo cuidado para evitar fracturas y roturas. Además, seleccionar y utilizar el fluido de corte es crucial para lograr los mejores resultados de mecanizado. Por ejemplo, al mecanizar piezas de acero, normalmente se utiliza como fluido de corte una emulsión con una concentración del 10% al 15% o aceite sulfurado, mientras que el mecanizado de piezas fundidas requiere el uso de petróleo con buenas propiedades humectantes y baja viscosidad. Además, el fluido de corte debe suministrarse de forma continua y adecuada para evitar que se fracturen los bordes cortantes del escariador de carburo.

Ventajas y desventajas del escariado

Las ventajas del escariado se reflejan principalmente en los siguientes aspectos:

1. Alta eficiencia de mecanizado: El escariado suele ofrecer una mayor eficiencia en comparación con el mandrinado. Las herramientas de escariado pueden cortar simultáneamente dos o más superficies, lo que reduce significativamente el tiempo de procesamiento y mejora la eficiencia de la producción.
2. Alta precisión de mecanizado: Durante el escariado, la herramienta se extiende dentro del orificio en un cierto ángulo con respecto a la pared del orificio, lo que permite un mecanizado de alta precisión y produce acabados de orificios de alta calidad.
3. Amplia aplicabilidad: El escariado es adecuado para diversas ocasiones de conexión, como automóviles, puentes y equipos mecánicos, y satisface una variedad de necesidades de mecanizado diferentes.
4. Ahorro de materiales: Los orificios escariados para conexiones atornilladas no requieren materiales especiales. Se pueden utilizar pernos y tuercas convencionales para las conexiones, ahorrando costes de material.

Sin embargo, el escariado también tiene algunas desventajas:

1. Desgaste al procesar agujeros pequeños: Los escariadores son propensos a desgastarse al procesar orificios pequeños, lo que requiere reemplazo o reacondicionamiento frecuente, lo que aumenta los costos de producción y la dificultad de mantenimiento.
2. Vida útil de la herramienta: La vida útil de los escariadores puede verse afectada por varios factores, como el material, la selección del fluido de corte y el uso de corte. El uso y mantenimiento inadecuados pueden provocar daños prematuros a la herramienta.

Aplicaciones y consideraciones del escariado

Para garantizar la calidad y eficiencia de las operaciones de escariado, es esencial tener un conocimiento profundo de su aplicación y consideraciones.

La cantidad de tolerancia en el escariado afecta la carga de corte del escariador, el acabado de la superficie y la tolerancia dimensional. Por lo tanto, durante los procesos de escariado preliminar y de acabado, el margen de escariado aproximado debe controlarse entre 0.35 mm y 0.15 mm, mientras que el margen de escariado final debe controlarse entre 0.15 mm y 0.05 mm. Esto asegura la eliminación de marcas de herramientas de procesos anteriores mientras se mantiene el rendimiento de corte del escariador y la calidad de la superficie mecanizada.

Además, para evitar la acumulación de viruta durante el escariado, normalmente se utilizan velocidades de corte más bajas. Por ejemplo, cuando se utilizan escariadores de acero de alta velocidad para mecanizar acero y hierro fundido, la velocidad de corte debe ser inferior a 8 m/min, con una velocidad de avance que normalmente oscila entre 0.3 mm/r y 1 mm/r. A medida que aumenta el diámetro del orificio, también aumenta el valor de la velocidad de avance.

En términos de requisitos de precisión, las operaciones de escariado normalmente pueden lograr requisitos de alta precisión dimensional y rugosidad superficial. Mediante una planificación de procesos y un control operativo adecuados, se puede lograr una precisión dimensional de niveles IT9 a IT7 y una rugosidad superficial de Ra3.2 a 0.8.

Durante el proceso de mecanizado, se debe prestar atención a la selección de tolerancias, el control de la velocidad de corte y el avance, el uso de fluido de corte y la garantía de la precisión del mecanizado. Mediante una operación y control adecuados, se puede lograr un mecanizado de orificios eficiente y de alta calidad.

Fenómenos adversos que ocurren durante el proceso de fresado

A menudo surgen varios problemas en el proceso de escariado. A continuación, presentaremos cómo resolver estos problemas.

1.El diámetro del agujero aumenta

Causas:

1. La dimensión del diámetro exterior diseñado del escariador es demasiado grande o el borde del escariador tiene rebabas.
2. El ángulo de inclinación principal del escariador es demasiado grande o el escariador está doblado.
3. La acumulación de viruta se adhiere al borde del escariador.
4. La desviación del borde del escariador excede la tolerancia durante el rectificado.
5. Residuos de aceite en la superficie o daños en el vástago cónico durante la instalación del escariador.
6. La desviación de la cola plana del vástago cónico interfiere después de insertarse en el orificio cónico del husillo.
7. Husillo doblado o cojinetes de husillo flojos/dañados.
8. Fuerza desigual aplicada por ambas manos durante el escariado manual, lo que hace que el escariador se balancee.

Soluciones:

1. Reduzca adecuadamente el diámetro exterior del escariador, reduzca la velocidad de corte, ajuste la velocidad de avance o reduzca el margen de mecanizado según la situación específica. Reduzca adecuadamente el ángulo de inclinación principal, enderece o deseche los escariadores doblados que no se puedan utilizar.
2. Pula con cuidado el borde del escariador con una piedra de aceite hasta un estado calificado y controle la desviación durante el pulido dentro del rango permitido.
3. Antes de instalar el escariador, asegúrese de que tanto el vástago cónico del escariador como el orificio cónico del eje estén limpios de residuos de aceite y pula cualquier área dañada en la superficie cónica.
4. Muele la cola plana del escariador, ajusta o reemplaza los cojinetes del husillo para garantizar la precisión del husillo de la máquina.
5. Reajuste el portamachos flotante y ajuste la concentricidad para garantizar la estabilidad durante el proceso de escariado.

2.El diámetro del agujero disminuye

Causas:

1. El tamaño del diámetro exterior diseñado del escariador es demasiado pequeño, la velocidad de corte es demasiado baja, la velocidad de avance es demasiado alta, el ángulo de ataque principal del escariador es demasiado pequeño, la selección inadecuada del fluido de corte, el desgaste parcial del escariador durante el rectificado causa elasticidad. recuperación y resultando en la reducción del diámetro del pozo.
2. Al escariar piezas de acero, un margen excesivo o un escariador desafilado pueden provocar una recuperación elástica, lo que provoca que el diámetro del orificio se contraiga, que el orificio interno no sea redondo y que el diámetro del orificio no se ajuste.

La Solución:

1. Reemplace el escariador con un tamaño de diámetro exterior diferente, aumente adecuadamente la velocidad de corte, reduzca la velocidad de avance, aumente el ángulo de ataque principal y elija un fluido de corte lubricante con buen rendimiento.
2. Intercambie periódicamente los escariadores y pula adecuadamente la parte cortante del escariador. Al diseñar el tamaño del escariador, considere los factores anteriores o determine los valores según las condiciones reales. Realice cortes experimentales con los márgenes adecuados para afilar el escariador.

3.El orificio interior escariado no es circular

Causas:

1. La fresa es demasiado larga o carece de rigidez.
2. Parámetros de diseño inadecuados del escariador.
3. Mala calidad superficial de la pieza de trabajo. En la superficie interior del agujero existen defectos como muescas, agujeros transversales, agujeros de arena o agujeros de aire.
4. Precisión insuficiente de la máquina herramienta o sujeción inadecuada. Los cojinetes del husillo flojos, la ausencia de casquillos guía o un espacio excesivo entre los casquillos guía y los escariadores pueden provocar inestabilidad durante el escariado.

Soluciones:

1. Para escariadores que carecen de rigidez, considere usar un diseño con paso desigual para aumentar la estabilidad durante el corte. Además, se deben utilizar métodos de conexión rígidos al instalar el escariador para garantizar que no vibre durante el corte.
2. Elija escariadores calificados para garantizar que parámetros como el ángulo de inclinación principal, el ancho de la banda de borde y el margen de orificio de escariado cumplan con los requisitos de mecanizado. Además, controle la tolerancia posicional del orificio de preprocesamiento para reducir los errores durante el escariado.
3. Ajustar la precisión de la máquina herramienta y los métodos de sujeción. En el caso de cojinetes de husillo flojos, los ajustes y aprietes se deben realizar con prontitud. Durante el escariado se deben utilizar casquillos guía y asegurarse de que el espacio entre ellos y el escariador sea el adecuado. Para piezas de trabajo de paredes delgadas, se deben utilizar métodos de sujeción adecuados para evitar la deformación causada por una sujeción excesiva.

4.El mango del escariador se rompe

Causas:

1. Margen de escariado excesivo, asignación inadecuada de márgenes de escariado de desbaste y acabado durante el escariado cónico y selección inadecuada de las cantidades de corte.
2. Obstrucción del espacio para las virutas debido a un pequeño espacio entre las virutas entre los dientes del escariador.

Soluciones:

1. Modifique el tamaño del diámetro del orificio preperforado.
2. Ajustar la asignación de derechos y seleccionar importes de recorte adecuados.
3. Reduzca la cantidad de dientes del escariador para aumentar el espacio de la viruta o elimine un diente entre dientes.

5.Alto valor de rugosidad superficial del orificio interior

Causas:

1. Una velocidad de corte excesiva aumenta la fuerza de corte, exacerbando la fricción entre la herramienta y la pieza de trabajo, aumentando así la rugosidad de la superficie.
2. Un margen de escariado excesivo o insuficiente puede aumentar rugosidad de la superficie. Un margen excesivo provoca una fuerza de corte y vibración elevadas, mientras que un margen insuficiente puede dejar marcas rugosas en la superficie.
3. Un ancho excesivo del filo, una mala eliminación de virutas, un desgaste excesivo o daños a la herramienta pueden provocar una disminución de la eficiencia de corte y un aumento de la rugosidad de la superficie.
4. Es posible que ciertos materiales no sean adecuados para escariadores con ángulos de ataque nulos o negativos, lo que produce grumos de viruta durante el corte y una mayor rugosidad de la superficie.

Soluciones:

1. Reduzca la velocidad de corte para disminuir la fuerza de corte y la fricción. Elija el fluido de corte adecuado según el material para mejorar el entorno de corte. Reduzca adecuadamente el ángulo libre principal para mejorar la estabilidad del corte.
2. Establezca el margen de escariado correctamente para garantizar la estabilidad durante el escariado. Mejore la precisión y calidad de la posición del orificio preperforado para reducir las dificultades en el escariado posterior. Si el margen es insuficiente, considere aumentarlo o utilizar métodos de mecanizado alternativos para mejorar la calidad de la superficie.
3. Muele el ancho del filo para reducir la fuerza de corte. Dependiendo de la situación, reduzca el número de dientes del escariador o aumente el espacio de la ranura para virutas para mejorar la eliminación de virutas. Utilice escariadores con ángulos de desprendimiento para una eliminación de virutas más suave. Reemplace periódicamente los escariadores muy desgastados para garantizar la eficiencia del corte. Tome medidas de protección durante el afilado, el uso y el transporte para evitar daños a la herramienta.
4. Elija materiales de herramientas y ángulos adecuados para materiales específicos. Utilice piedras de aceite finas para eliminar los grumos de virutas de las herramientas. Para materiales no aptos para escariadores con ángulo de inclinación cero o negativo, utilice escariadores con ángulos de inclinación de 5° a 10° para el mecanizado.

¿Cuándo utilizar taladrado, mandrinado y escariado?

El escariado se utiliza habitualmente para agujeros con diámetros de hasta 100 mm. Al escariar en un centro de mecanizado, el proceso típico es perforar (o perforar) el orificio seguido del escariado. Para agujeros con un diámetro inferior a 12 mm, el proceso se ajusta debido a la rigidez ligeramente menor de la herramienta de escariado. El proceso para orificios más pequeños generalmente implica localizar, perforar (o perforar) y luego escariar para garantizar la rectitud y concentricidad del orificio.

Resumen

En resumen, el escariado es un proceso de mecanizado crucial y un método de conexión de objetos, ampliamente aplicado en diversos campos. Este artículo proporciona una descripción detallada de qué es el escariado, su principio de funcionamiento, aplicaciones, ventajas y desventajas, tipos de escariador y cuándo utilizar el escariado. Si necesita más información o servicios relacionados con el escariado, póngase en contacto con el equipo de expertos de Boryi. Priorizamos la comunicación y la colaboración con nuestros clientes, esforzándonos por comprender a fondo sus necesidades y requisitos para garantizar la entrega de una experiencia de servicio de la más alta calidad. Haga clic aquí para ponerse en contacto con nosotros.

Preguntas Frecuentes