Brochagem retangular: o guia completo

O que é a brochagem retangular？

A brochagem retangular utiliza os múltiplos dentes de corte da brocha para remover sequencialmente o metal de uma peça de trabalho para criar a forma retangular desejada. Sob a ação da tensão, o broche move-se ao longo da direção axial da peça de trabalho, e a altura de cada dente de corte aumenta gradualmente para conseguir um corte progressivo.

Vantagens da brochagem retangular

Elevada eficiência de processamento: A brochagem retangular pode remover uma grande quantidade de material de uma só vez, o que melhora muito a eficiência da produção e é especialmente adequada para a produção em massa.

Elevada precisão de processamento: é possível obter uma elevada precisão dimensional e de forma. A rugosidade da superfície retangular após a brocagem é baixa e a tolerância dimensional pode ser controlada dentro de um pequeno intervalo.

Adequado para uma variedade de materiais: pode processar vários materiais metálicos, tais como aço, ferro fundido, metais não ferrosos, etc.

Longa vida útil da ferramenta: As brocas rectangulares são geralmente feitas de materiais de alta resistência e têm boa resistência ao desgaste. Com uma utilização e manutenção razoáveis, a vida útil da ferramenta é longa.

Desvantagens da brochagem retangular

Custo elevado das brochas: O processo de fabrico de brochas rectangulares é complexo e requer equipamento e tecnologia de processamento de alta precisão, pelo que o custo de fabrico das brochas é elevado.

Elevados requisitos de equipamento: É necessário um equipamento especial de brochagem. O máquina de brochagem é dispendioso e cobre uma grande área. Exige também uma elevada precisão, rigidez e estabilidade da máquina-ferramenta.

Pouca flexibilidade: A brocha retangular é uma ferramenta especial que só pode processar rectângulos de tamanhos e formas específicos. Para peças de trabalho com formas complexas ou grandes alterações de tamanho, é necessário substituir diferentes brochas, o que resulta numa flexibilidade reduzida.

Estrutura da brocha retangular

O broche retangular é constituído essencialmente pelas seguintes partes:

• Pega: utilizado para ligar a brocha e a máquina de brochar para transmitir a força de tração.

• Pescoço: Situada entre o punho e o cone de transição, a sua função principal é fixar e transportar a brocha durante o processo de fabrico.

• Cone de transição: permite que a brocha entre suavemente no furo pré-feito na peça de trabalho.

• Parte principal: guia a brocha para entrar corretamente na peça de trabalho e evita que a brocha se desvie ao entrar na peça de trabalho.

• Peça de corte: É constituída por vários dentes de corte e é a parte principal de trabalho da brocha, utilizada para cortar a folga na peça de trabalho.

• Departamento de Calibração: Efetuar a calibração final e o corte das peças de trabalho para garantir a precisão do tamanho e da forma do processamento.

• Peça de guia traseira: guia a brocha para se retirar corretamente da peça de trabalho e evita que a brocha se desvie ao retirar-se da peça de trabalho.

Processo de brochagem retangular

Os passos para a brochagem retangular são os seguintes:

1. fase de preparação

• Planeamento da conceção
  • De acordo com os requisitos da peça de trabalho, são determinados parâmetros como o tamanho, a precisão e a qualidade da superfície da brocagem retangular. Conceber a forma, o tamanho e o perfil do dente da brocha para satisfazer as necessidades de processamento.
  • Considere factores como o material da peça, a dureza, a forma e o tamanho para selecionar o material da brocha e o processo de fabrico adequados.

• Preparação de artefactos:
  • Pré-processar a peça de trabalho, como perfuração, mandrilamento, etc., para processar um furo pré-fabricado semelhante à forma da brocha. O tamanho e a precisão do furo pré-fabricado devem cumprir os requisitos de brochar para garantir que a brocha possa entrar na peça de trabalho sem problemas.
  • Limpar o óleo, a ferrugem e outras impurezas na superfície da peça de trabalho para garantir o desempenho de corte e a qualidade da superfície durante a brochagem.

• Seleção da brocha:
  • Selecione a brocha retangular adequada de acordo com o tamanho, a precisão e os requisitos de material da peça de trabalho. O tamanho da brocha deve corresponder ao orifício pré-fabricado da peça de trabalho para garantir estabilidade e precisão durante o processo de brochagem.
  • Verificar a qualidade e a precisão das brochas para garantir que os dentes estão afiados e sem desgaste e defeitos. Se necessário, as brochas podem ser afiadas e ajustadas para melhorar o desempenho da brocha.

2. fase de instalação e depuração

• Preparação da brochagem:
  • Verificar o desempenho e a precisão da máquina de brochagem e assegurar que os componentes, como a mesa, as calhas de guia e os grampos da máquina de brochagem, estão em boas condições. Ajustar os parâmetros da máquina de brochagem, tais como a velocidade de brochagem, o avanço e a profundidade de corte, para se adaptarem a diferentes peças de trabalho e brochagens.
  • Instalar o dispositivo de fixação da brocha e o dispositivo de guia para garantir a estabilidade e a precisão da brocha durante o processo de brochagem.

• Instalação de artefactos:
  • Montar a peça de trabalho na mesa da máquina de brochagem, posicionando-a e fixando-a com grampos adequados. Assegurar que a peça de trabalho não se move ou deforma durante o processo de brochagem para garantir a precisão do processamento e a qualidade da superfície.
  • Ajustar a posição e o ângulo da peça de trabalho de modo a que a brocha possa entrar suavemente no furo pré-fabricado da peça de trabalho e permanecer perpendicular à superfície maquinada da peça de trabalho.

• Instalação da broca:
  • Instale a brocha no grampo da máquina de brochar, certificando-se de que o cabo da brocha se encaixa firmemente no grampo e não se solta ou desloca. Ajustar a posição e o ângulo da brocha de modo a que os dentes da brocha permaneçam paralelos à superfície maquinada da peça de trabalho.
  • Instalar o dispositivo de guia da brocha, como mangas de guia, postes de guia, etc., para garantir a estabilidade e a precisão da brocha durante o processo de brochagem. O tamanho e a precisão do dispositivo de guia devem corresponder à ferramenta de brochar para garantir um progresso suave durante o processo de brochar.

3. fase de brochagem

• Ligar a máquina de brochar:
  • Ligar a máquina de brochar de modo a que a brocha entre gradualmente no furo pré-fabricado da peça de trabalho sob a ação da força de tração. Durante o processo de brochagem, prestar atenção às condições de corte da brocha e à qualidade da superfície maquinada da peça de trabalho. Se houver alguma anomalia, parar a máquina para inspeção atempada.
  • Controle a velocidade de brochagem e o avanço e selecione a velocidade de brochagem e o avanço adequados com base em factores como o material, a dureza e o tamanho da peça de trabalho. Uma velocidade de brochagem demasiado rápida conduzirá a um maior desgaste da brocha e a uma diminuição da qualidade da superfície maquinada; uma velocidade de brochagem demasiado lenta afectará a eficiência da produção. Uma taxa de avanço excessiva também conduzirá a um maior desgaste da brocha e a uma redução da qualidade da superfície de processamento; uma taxa de avanço demasiado pequena afectará a eficiência da produção.

• Processo de corte
  • Os dentes da brocha removem gradualmente o excesso da peça de trabalho durante o processo de brochagem, formando um furo ou ranhura retangular. Durante o processo de corte, deve prestar-se atenção ao controlo da força de corte e da temperatura de corte para evitar o sobreaquecimento da brocha e o aumento do desgaste. A temperatura de corte pode ser reduzida através da utilização de fluido de corte e o desgaste da brocha pode ser reduzido.
  • Observar as condições de corte da brocha e a qualidade da superfície maquinada da peça. Se existirem anomalias, parar a máquina para inspeção atempada. Se forem encontrados problemas como desgaste grave da brocha, força de corte excessiva ou qualidade reduzida da superfície maquinada, os parâmetros de brochagem devem ser ajustados a tempo ou a brocha deve ser substituída.

• Brochagem completa
  • O processo de brochagem termina quando a brocha tiver atravessado completamente a peça de trabalho. Fechar a máquina de brochagem, retirar a peça de trabalho e a brocha, limpar e inspecionar.

4. fase de processamento de acompanhamento

• Controlo de limpeza
  • Limpe as aparas e as manchas de óleo na peça de trabalho e na brocha e verifique se o tamanho do processamento, a precisão e a qualidade da superfície da peça de trabalho cumprem os requisitos. Se necessário, pode ser efectuado um acabamento ou processamento subsequente, tal como retificação, afiação, etc., para melhorar a precisão do processamento e a qualidade da superfície.
  • Verificar o desgaste da brocha e, se necessário, afiá-la ou substituí-la.

• Controlo de qualidade
  • Realizar inspecções de qualidade às peças processadas, tais como medições dimensionais, testes de rugosidade da superfície, testes de dureza, etc., para garantir que a qualidade das peças cumpre os requisitos. Se houver peças de trabalho não qualificadas, elas devem ser retrabalhadas ou descartadas a tempo.
  • Registar parâmetros e dados de qualidade durante o processamento para análise e melhoria da qualidade.

Estes são os passos gerais para o brochamento retangular. O processo de operação específico pode variar dependendo de factores como os requisitos da peça de trabalho, o tipo de máquina de brochagem e as caraterísticas da ferramenta de brochagem. Ao efetuar a brochagem retangular, os procedimentos operacionais devem ser rigorosamente seguidos para garantir a qualidade e a segurança do processamento.

Quais são os problemas comuns e as soluções para o brochamento retangular?

Brochagem de superfícies rugosas

• Razões: desgaste da brocha, parâmetros de corte não razoáveis, arrefecimento e lubrificação deficientes, dureza excessiva do material da peça, etc.
• Solução: substituir prontamente as brochas gastas, ajustar os parâmetros de corte, melhorar as condições de arrefecimento e de lubrificação, pré-tratar as peças para reduzir a dureza, etc.

Desvio dimensional

• Razões: Tamanho incorreto da brocha, instalação incorrecta da peça de trabalho, força de brochar desigual, etc.
• Solução: Verificar e corrigir o tamanho da brocha, assegurar a instalação correta da peça de trabalho, otimizar o processo de brochar para distribuir uniformemente a força de brochar, etc.

Quebras de brocas

• Razões: força de brocagem excessiva, brocha defeituosa, operação incorrecta, etc.
• Solução: Ajustar os parâmetros de corte para reduzir a força de brocagem, verificar a qualidade da broca, normalizar as operações para evitar a colisão entre a broca e a peça de trabalho, etc.

Erro de forma retangular

• Razões: A forma do dente da brocha é imprecisa, a peça de trabalho é deformada durante o processo de brochar, a precisão da brocha é insuficiente, etc.
• Solução: Verificar e corrigir o perfil dos dentes da brocha, controlar a força de corte e a força de aperto para reduzir a deformação da peça de trabalho, manter a precisão da brocha, etc.

Aplicações do processo de brochagem retangular

O processo de brochagem retangular tem as seguintes aplicações na produção atual:

1. domínio do fabrico de máquinas

• Processamento da caixa de velocidades
  • Na produção de caixas de velocidades, a brochagem retangular é frequentemente utilizada para processar vários orifícios de montagem e orifícios de posicionamento no corpo da caixa. A precisão dimensional e a precisão posicional destes furos requerem requisitos elevados. O brochamento retangular pode assegurar a forma regular e o tamanho exato dos furos, proporcionando uma base fiável para a instalação e funcionamento das engrenagens.
  • Por exemplo, o orifício de montagem do rolamento na caixa da caixa de velocidades do automóvel pode ser obtido por brocagem retangular para obter uma forma retangular de alta precisão, garantindo um ajuste apertado entre o rolamento e a caixa, reduzindo a vibração e o ruído e melhorando o desempenho e a vida útil da caixa de velocidades.

• Processamento do bloco do motor
  • O bloco do motor é um componente essencial do motor de um automóvel. Muitos dos orifícios de passagem de óleo, orifícios de passagem de água e orifícios de montagem são processados pela tecnologia de brochagem retangular. A brochagem retangular pode processar vários furos num único processo de brochagem, melhorando a eficiência da produção e garantindo a precisão dimensional e a qualidade da superfície dos furos.
  • Por exemplo, a brocagem retangular pode ser utilizada para processar o orifício de passagem do óleo de arrefecimento do pistão no bloco do motor para produzir uma secção transversal retangular precisa, garantindo um fluxo e uma pressão estáveis do óleo de arrefecimento e melhorando o desempenho de dissipação de calor do motor

• Processamento de peças de máquinas-ferramentas
  • Os furos e ranhuras rectangulares em mesas de trabalho de máquinas-ferramenta, colunas, calhas de guia e outras peças são normalmente processados por brochagem retangular. Estes furos e ranhuras requerem uma elevada precisão, o que afecta diretamente a precisão do processamento e o desempenho da máquina-ferramenta.
  • Por exemplo, a ranhura em forma de T na mesa da máquina-ferramenta pode ser maquinada numa forma retangular padrão através de brochagem retangular, fornecendo uma base fiável para a fixação e posicionamento da peça de trabalho.

2. domínio aeroespacial

• Processamento de peças estruturais de aeronaves
  • No fabrico de aeronaves, a brocagem retangular é utilizada para processar vários orifícios de ligação e orifícios de montagem em fuselagens de aeronaves, asas e outras peças estruturais. A precisão destes furos é extremamente elevada, e a brochagem retangular pode garantir a precisão dimensional e a precisão posicional dos furos, garantindo a segurança e a fiabilidade da estrutura da aeronave.
  • Por exemplo, para os orifícios de ligação dos flaps nas asas dos aviões, a brocagem retangular pode ser utilizada para processar orifícios rectangulares de alta precisão para garantir que os flaps e as asas estão firmemente ligados e podem suportar enormes cargas aerodinâmicas durante o voo.

• Processamento de peças de motor
  • Alguns furos e ranhuras rectangulares em componentes-chave, como discos de turbina e pás de motores aeronáuticos, também são processados utilizando processos de brochagem retangular. Estas peças trabalham em ambientes agressivos e requerem uma precisão e qualidade extremamente elevadas. A brochagem retangular pode satisfazer os seus requisitos de processamento.
  • Por exemplo, a brochagem retangular pode ser utilizada para processar os orifícios de passagem do ar de refrigeração no disco da turbina para produzir uma secção transversal retangular precisa, assegurando um fluxo e uma pressão estáveis do ar de refrigeração e melhorando a eficiência de funcionamento e a vida útil do disco da turbina.

3. domínio do fabrico de moldes

• Processamento de moldes de injeção
  • Os moldes de injeção são equipamentos fundamentais para a produção de produtos de plástico. Muitos dos orifícios do canal de água de arrefecimento, orifícios ejectores e ranhuras deslizantes são processados através de processos de brochagem retangular. O brochamento retangular pode processar formas rectangulares de alta precisão para garantir o efeito de arrefecimento e o desempenho de desmoldagem do molde.
  • Por exemplo, o orifício do canal de água de arrefecimento no molde de injeção pode ser transformado numa secção transversal retangular regular através de brochagem retangular, o que melhora a eficiência do arrefecimento e encurta o ciclo de moldagem dos produtos de plástico.

• Processamento de moldes de estampagem
  • Vários furos da coluna de guia, furos do casquilho de guia e ranhuras da placa de descarga em moldes de estampagem são também frequentemente processados por brochagem retangular. Estes furos e ranhuras requerem uma elevada precisão, o que afecta diretamente a qualidade das peças estampadas e a vida útil do molde.
  • Por exemplo, a brocagem retangular pode ser utilizada para processar o orifício do pino guia no molde de estampagem para produzir uma forma retangular de alta precisão, garantindo a precisão de orientação do molde e melhorando a precisão dimensional e a qualidade da superfície das peças de estampagem.

4. domínio do fabrico de equipamentos electrónicos

• Processamento da estrutura do chassis:
  • Muitos dos vários orifícios de montagem e orifícios de dissipação de calor no chassis de equipamentos electrónicos são processados por brochagem retangular. O brochamento retangular pode produzir uma forma retangular precisa, garantindo a precisão da montagem e o desempenho de dissipação de calor do chassis.
  • Por exemplo, para os orifícios de montagem da placa-mãe no chassis do computador, a brochagem retangular pode ser utilizada para processar orifícios rectangulares padrão para garantir uma ligação firme entre a placa-mãe e o chassis e para facilitar a instalação e a ventilação da ventoinha de arrefecimento.

• Processamento do conetor:
  • Para vários conectores em equipamentos electrónicos, tais como conectores rectangulares, conectores USB, etc., os orifícios e ranhuras rectangulares nas conchas são frequentemente processados por brochagem retangular. Estes orifícios e ranhuras requerem uma elevada precisão, o que afecta diretamente o desempenho de ligar e desligar e a qualidade de transmissão do sinal do conetor.
  • Por exemplo, para os orifícios dos pinos em conectores rectangulares, a brochagem retangular pode ser utilizada para processar uma secção transversal retangular de alta precisão, assegurando um ajuste apertado entre os pinos e a tomada, e melhorando a estabilidade e a fiabilidade da transmissão do sinal.

Conclusão

O processo de brochagem retangular tem vantagens únicas e pode satisfazer as necessidades de processamento de peças de trabalho complexas. A seleção de uma brocha retangular adequada, como uma brocha de metal duro baseada em materiais com elevada dureza, pode melhorar o efeito de processamento. Se quiser saber mais, sinta-se à vontade para contactar-nos.