Избор на разстъргващи инструменти

• Процесът на разстъргване може лесно да бъде овладян, при положение че се използва подходящ инструмент и се прилагат добри практики на механична обработка
  
  
• Инструменталната екипировка, параметрите на механична обработка и подходът за отнемане на метал варират в значителна степен в зависимост от материала, от който е изработен детайлът, желаните допуски, дълбочината и диаметъра на отвора и др.
  
  
• Основно затруднение при разстъргването са вибрациите – явление, водещо до скъсяване на експлоатационния живот на инструмента и неприемлив повърхностен финиш

Добре известен факт е, че изработката на отвори държи основен дял от операциите по механична обработка. Макар че понякога отворите могат да бъдат завършени само чрез използването на свредло, редица отвори изискват разстъргване или райбероване, за да се отговори на изискванията за праволинейност, грапавост и допуски по отношение на диаметъра.

Стига да е подходящо, райбероването винаги трябва да е първият избор за завършване на отвори, тъй като е много по-бързо и лесно в сравнение с разстъргването. Райберите обаче са склонни да “следват отвора”, докато разстъргващите инструменти изрязват праволинеен отвор независимо от отклоненията в хода на свредлото. Поради тази причина райбероването е много по-ефективно, когато се използват твърдосплавни свредла, с които се получават по-праволинейни, закръглени отвори от тези, изработени със свредла от бързорезна стомана или кобалт.

Действителната необходимост от разстъргване обаче не бива да поражда притеснения. Процесът може лесно да бъде овладян, при положение че се използва подходящ инструмент и се прилагат добри практики на механична обработка.

Какво е разстъргване

Казано по-просто, разстъргването може да се смята за вътрешно струговане. Много специалисти в индустрията дори упорито продължават да използват това понятие. При процеса, за отнемане на материал се използва режещ инструмент с един връх, наречен борщанга, или конфигурация с две глави, която позволява по-високи скорости на отнемане на метал и в някои случаи дава възможност за завършване на грубата и финишната обработка с един ход.

Съществуват два вида разстъргване – единият се извършва на струг, а другият – на обработващ център. Разбира се, разстъргване се извършва и на специализирани координатни разстъргващи машини, но те са застрашен вид в резултат на динамичното развитие и все по-високата точност на обработващите центри с ЦПУ.
Може да изглежда, че всички процеси на разстъргване са еднакви, но това е погрешна представа. Инструменталната екипировка, параметрите на механична обработка и подходът за отнемане на метал варират в значителна степен в зависимост от материала, от който е изработен детайлът, желаните допуски, дълбочината и диаметъра на отвора и други фактори, които могат да направят разстъргването или относително просто, или изключително трудно.

Защо има вибрации

Основно затруднение при разстъргването са вибрациите – явление, водещо до скъсяване на експлоатационния живот на инструмента и неприемлив повърхностен финиш. Най-разпространената причина за възникването на вибрации е използването на прекалено дълга борщанга, въпреки че в зависимост от изискванията на детайла, това често е неизбежно. За щастие, има няколко техники, които дават възможност за ограничаване на вибрациите, независимо колко дълбок е отворът.
Въпросът колко точно трябва да се подава инструментът от държача е предмет на бурна научна дискусия, изпълнена със сложни формули, отчитащи тангенциалната сила на рязане, коефициента на еластичност и инерционния момент на борщангата и др. Макар тези изчисления да осигуряват ценна представа за процеса, прилагането на някои общи правила може би е по-целесъобразно.

За начало, борщангите със стоманена опашка са ефективни, ако се подават от държача на разстояние, равно на три пъти диаметъра на инструмента (3 x D), и то повече при обработка на меки материали, като алуминий и месинг. Борщанги с опашки от тежки метали или твърди сплави могат спокойно да се подават от държача на разстояние 6 x D, въпреки че минималното подаване на инструмента от държача се предпочита във всеки процес на механична обработка, като разстъргването не е изключение. При модулните инструменти с вътрешни механизми за гасене на трептенията лесно може да се постигне разстояние от 10 x D, а понякога и много повече.

Струг или обработващ център

Независимо дали разстъргването се извършва на струг или обработващ център с ЦПУ, всичко казано досега по отношение на материалите и дължината на подаване на инструмента от държача в валидно. Разликата е в метода на захващане на разстъргващия инструмент. При струговете борщангата е неподвижна и е захваната в инструментален блок, както всеки друг инструмент с кръгла опашка. Настройките на диаметъра и дълбочината се извършват с ЦПУ и разстъргващият инструмент се програмира да отнема материал чрез последователни ходове, точно както и при инструментите за външно струговане.

Един обработващ център, от друга страна, изисква разстъргваща глава за захващане на инструмента. Тук целият механизъм се върти, отнемайки материал до достигането на дъното на отвора, при което шпинделът спира да се върти и инструментът се изтегля. Няма последователни ходове и всички настройки на диаметъра се извършват на самата глава, което налага спирането на машината.

Нужно е също операторът да завърти нониусна кръгова скала на главата, често отгатвайки колко регулиране е необходимо и дали главата трябва да компенсира за всякакви хлабини в устройството. На пазара се предлагат обаче нови разстъргващи инструменти и интелигентни разстъргващи системи, които променят тази парадигма.

Съображения при избора

Модулните инструментални системи дават възможност за бързо и лесно създаване на установки за специфични приложения, без да са нужни нови, специализирани инструменти и държачи. Това е от полза при предизвикателни разстъргващи приложения, защото позволява на операторите да решават проблеми с компонентите, с които разполагат.

Тази гъвкавост, в комбинация с бързата и лесна смяна, значително намалява времето за настройка. Трябва да се има предвид обаче, че модулните разстъргващи установки трябва да са възможно най-къси с оглед редуциране на вибрациите.
Модулните разстъргващи установки също така не трябва да се състоят от повече от пет компонента (4 или по-малко в идеалния случай), като не се броят държачите на разстъргващата глава.

Цифровите разстъргващи глави показват параметрите на настройка на малък дисплей върху самия инструмент. Това позволява безпроблемното и бързо извършване на прецизни настройки. Версиите, поддържащи Bluetooth, предоставят още по-голяма гъвкавост. Най-важното обаче е, че тази технология подобрява производителността и елиминира разходите, свързани с тестови срезове и бракувани детайли. Дигиталните разстъргващи глави са най-ефективни в приложения, изискващи малки допуски, или при рязане на трудни за механична обработка материали.

Вибрациите могат да доведат до хаос при процесите на разстъргване, като оказват влияние върху скоростите и подаванията, които могат да се използват, скъсявайки експлоатационния живот на режещия инструмент и намалявайки качеството на завършения детайл. Предотвратяването на вибрациите посредством избора на инструмент може да се постигне по два начина: да се изберат възможно най-големият диаметър и най-малката дължина на разстъргващата установка или да се използват държачи с двоен контакт. Тези държачи предоставят едновременно контакт между шпиндела на машината и конуса и фланеца на държача, което повишава стабилността и редуцира вибрациите.

Използването на борщангата с най-големия диаметър за отвора е най-смислено, защото ще има най-малко отклонение. Важно е обаче да има и достатъчно място за ефективно отвеждане на стружките. В противен случай е почти сигурно, че резултатът ще бъде катастрофален. Това обуславя необходимостта от щедро използване и на охлаждаща течност.

От критично значение е и подравняването на инструмента. Върхът му трябва да е перфектно позициониран върху осевата линия на отвора или малко встрани от центъра му, за да се компенсира отклонението. Повечето борщанги имат плоска шлифована повърхност на върха, която улеснява този процес, но на пазара вече се предлагат и дигитални инструменти за подравняване, с помощта на които прецизното и ефективно разстъргване е гарантирано.