Компьютерное программирование

Дорнование — это точный процесс обработки, используемый для уточнения и калибровки отверстий без образования стружки. Его название происходит от немецкого слова «дорн», что в переводе с русского означает «металлический шип». Этот метод, ранее называвшийся дорнированием, включает в себя поверхностно-пластическую деформацию с использованием инструмента, имеющего форму твердого тела вращения. Инструмент либо проталкивают, либо протягивают через отверстие, немного меньшее по диаметру, чем сам инструмент. Когда инструмент движется через отверстие, он вызывает пластическую деформацию поверхности, эффективно изменяя и уточняя отверстие до желаемых размеров. Этот процесс обеспечивает точность и гладкость обработанных отверстий, что делает его идеальным для применений, требующих высокой точности.
Оправки можно классифицировать по конструктивным признакам, таким как соединение деформирующих зубьев, количество зубьев, геометрическая форма, продольное сечение по углу конуса ограждения и по деформирующей ленте. Их также можно классифицировать по технологическим характеристикам, например, по напряжению, с которым они работают – сжатие или растяжение, а также по принципу автоматизации.
Хотя эти классификационные признаки разнообразны, в совокупности они демонстрируют разнообразие доступных оправок. Базовым примером оправки является простой металлический шарик, который проталкивается через отверстие с помощью стержня, что часто встречается при работе с такими инструментами, как гидравлический пресс.
В этом экономичном инструменте после окончательной обработки используются шарики подшипников в порядке возрастания размера. Автоматизация последовательного процесса изготовления отверстий позволяет обеспечить эффективное массовое производство. Однако при обработке отверстий с большими натягами возникают ограничения, приводящие к дефектам и ухудшению шероховатости из-за концентрированного напряжения на одном деформирующем элементе. Отсутствие функций наведения и калибровки в шарах снижает точность обработки. Кроме того, шарики имеют низкое сопротивление и могут не обеспечивать оптимальные условия деформации, что делает их пригодными в первую очередь для обработки коротких отверстий.
Специально изготовленную оправку, такую как протяжка или прошивной инструмент, можно использовать с растягивающей или сжимающей силой, применяемой для конкретных задач. Эти оправки могут содержать один или несколько деформирующих элементов и могут быть изготовлены заранее для различных применений. Для повышения простоты изготовления и ремонта часто отдают предпочтение однозубой оправке с направляющим элементом для повышения точности обработки. Рабочий элемент спроектирован с оптимальными углами пластической деформации, тщательно подобранными для минимизации силы, необходимой для перемещения оправки через отверстие. Решающее значение имеет угол между осью зуба оправки и образующей впускного конуса. Если оправки имеют входной профиль в виде сферы или изогнутой поверхности, угол входного конуса может меняться в зависимости от профиля.
Оправка с одним зубом борется с высоким натягом из-за тех же ограничений, что и раньше. И наоборот, многозубая оправка состоит из передней направляющей для центрирования, рабочей части с деформирующими зубьями и задней направляющей для плавного извлечения. Передняя направляющая совпадает с диаметром отверстия, а задняя направляющая облегчает снятие. В рабочей части имеются деформирующие, калибрующие и концевые зубья. Каждый деформирующий элемент, обычно изготовленный из закаленной быстрорежущей стали, представляет собой ленту определенных размеров. Первоначальные зубья в первую очередь деформируют металл, укрепляя исходную поверхность и эффективно достигая желаемого размера отверстия. Распределение большей части напряжения на первый деформирующий зуб позволяет выполнить процесс за один ход.
Натяжение последующих рабочих зубов имеет логарифмическое распределение. Калибровочные зубья позволяют перетачивать оправку и улучшают центрирование в отверстии. Их диаметр соответствует деформирующему зубу с максимальным натягом. Концевые зубья облегчают плавный выход оправки и уменьшают трение во время резки, постепенно уменьшаясь в размере, чтобы соответствовать конечному отверстию. После пластической деформации диаметр отверстия немного меньше диаметра инструмента из-за упругого восстановления металла, что влияет на конструкцию оправки.
Основным недостатком использования оправки являются высокие затраты и сложный производственный процесс. Однако, несмотря на этот недостаток, оправка обеспечивает непревзойденную долговечность, а также превосходное качество и точность при обработке длинных отверстий. Его способность плавно регулировать натяжение делает его идеальным для работы с деликатными тонкостенными деталями. Для сценариев, связанных с прерывистым или мелкосерийным производством, когда размеры обрабатываемых отверстий часто меняются, более выгодным является использование предварительно изготовленной оправки. Этот тип оправки предполагает крепление рабочих компонентов к специальной оправке, что упрощает процесс адаптации к различным требованиям обработки.
Оправки имеют пониженную прочность на разрыв из-за наличия в их конструкции концентраторов напряжений. Оправки также страдают от снижения точности установки зубьев в радиальном направлении, что приводит к разрушению отверстий из-за зазоров. Однако эти недостатки можно смягчить, изменив размер и отрегулировав натяжение зубьев. Кроме того, оправки оснащены зубьями из прочных твердых сплавов, что повышает долговечность и производительность.
Используются компоненты со значительно повышенной размерной стабильностью, примерно в 50 раз большей, чем у днищ из быстрорежущей стали. Возможна симметричная конфигурация деформирующего элемента. Возвратно-поступательная подача совместима, а обработка в реверсивном режиме способствует равномерному распределению остаточных напряжений вдоль оси отверстия. Для оптимальной несущей способности предпочтительным является элемент с более длинным рабочим конусом и более коротким обратным конусом; однако это требует продольного перемещения инструмента. При гибке труб применяют гибкую оправку для предотвращения неровностей (гофров) в зоне гибки, смятия и утонения труб. Эта оправка представляет собой металлический трос с одним или несколькими шариками или специальными телами на конце, которые принимают форму изгиба, сохраняя форму поперечного сечения трубы.