Aconseguir un acabat de forat suau en una carcassa de coixinets és fonamental per a l'ajust adequat del coixinet, la retenció de la lubricació i la vida a la fatiga. Els requisits de rugositat de la superfície solen requerir 0,8 micres Ra o millor, especialment per als coixinets de precisió. Dos processos de mecanitzat habituals competeixen per a aquesta aplicació: mandrinar i escariar. Cadascun té punts forts i febles, però la rugositat superficial òptima depèn en gran mesura de la combinació específica de paràmetres de tall, geometria de l'eina i condicions de la màquina. Entendre com ajustar aquests paràmetres per a avorrir versus escariat permet que les botigues de CNC produeixin de manera coherent forats de coixinets que compleixin o superin les especificacions sense recórrer a costoses operacions secundàries com ara el rectificat o el rectificat.
La perforació utilitza una eina de tall d'un sol punt per ampliar un forat existent. El seu principal avantatge per als forats de la carcassa dels coixinets és l'ajust. Una barra de perforació pot compensar el desgast de l'eina o les variacions de diàmetre simplement compensant l'eina. L'avorriment també destaca per corregir problemes de posició i rectitud del forat deixats per operacions anteriors. Tanmateix, aconseguir acabats superficials fins amb avorriment és un repte perquè una eina d'un sol punt deixa un patró helicoïdal a la paret del forat. La velocitat d'alimentació determina l'espaiat d'aquestes crestes helicoïdals. Per aconseguir un acabat suau, l'alimentació ha de ser baixa, normalment entre 0,002 i 0,006 polzades per revolució per als talls d'acabat. Però les baixes velocitats d'alimentació augmenten el temps de cicle i poden afavorir la formació de vores acumulades en materials d'alumini o gomosos.
La combinació de paràmetres clau per a l'avorriment fi de les carcasses dels coixinets és una inserció afilada i alta positiva amb un radi petit del nas, combinada amb una alta velocitat de tall i un avanç molt baix. Per a carcasses d'acer, una velocitat de 400 a 600 peus de superfície per minut amb una alimentació de 0,002 a 0,003 polzades per revolució produeix acabats superficials en el rang Ra de 0,6 a 0,8 micres. La profunditat de tall per a l'acabat ha de ser poca, entre 0,005 i 0,015 polzades. Els talls més profunds generen més calor i deflexió, degradant l'acabat. La rigidesa de l'eina és primordial. Una barra avorrida amb una proporció de longitud a diàmetre superior a quatre a un xocarà, deixant una superfície ondulada i inacceptable. Per als forats de coixinets profunds, es requereix una barra de carbur o metall pesat amb amortiment de vibracions.
L'escariat té un enfocament diferent. Un escariador és una eina de tall de múltiples dents amb vores de tall xamfranades seguides de coixinets de poliment. En lloc de tallar una sola hèlix, un escariador elimina una pell fina de material mentre els coixinets de brunyit comprimeixen i suavitzen la paret del forat. Aquesta acció pot produir acabats excepcionalment fins, sovint per sota de 0,4 micres Ra, amb els paràmetres adequats. L'inconvenient és que els escariadors són eines de diàmetre fix. No poden compensar la desalineació ni la posició correcta del forat. Si el forat pre-escariat no és recte o centrat correctament, l'escariador seguirà el forat existent, produint un forat llis però imprecís.
La combinació òptima de paràmetres per escariar carcasses de coixinets comença amb la quantitat correcta d'eliminació de material. Massa poc estoc, menys de 0,003 polzades, i els coixinets de brunyit no poden desenvolupar la pressió suficient per suavitzar la superfície. Massa estoc, més de 0,015 polzades, sobrecarrega les vores de tall i produeix xerrada o forats de gran mida. El marge d'escariat ideal per a la majoria dels materials de la carcassa del coixinet és de 0,005 a 0,010 polzades de diàmetre. La velocitat de tall per escariar és normalment més baixa que per a avorrir. Per a l'acer, funciona bé de 100 a 150 peus de superfície per minut. Les velocitats més altes generen calor que expandeix l'escariador i produeix forats de grans dimensions. Les velocitats d'alimentació per escariar són més altes que per a la perforació d'acabat, normalment de 0,008 a 0,012 polzades per revolució. Aquest avanç més elevat enganxa totes les vores de tall simultàniament, distribuint la càrrega i produint un acabat més suau.
L'estratègia del refrigerant difereix entre els dos processos. L'avorriment es beneficia del refrigerant d'alta pressió dirigit a la vora de tall per trencar estelles i reduir la calor. L'escariat requereix abundant refrigerant a baixa pressió per treure les estelles cap endavant a través de les flautes. Les fitxes que s'embalen a les flautes d'un escariador ratllaran el forat i arruïnaran l'acabat de la superfície. Per als forats de coixinets cecs, l'escariat sovint no és pràctic perquè les fitxes no poden sortir cap endavant. L'avorriment maneja els forats cecs fàcilment amb refrigerant o aire.
Els paràmetres específics del material també són importants. A la fosa grisa, la perforació amb una inserció de CBN a 800 a 1200 peus de superfície per minut i una alimentació de 0,004 polzades per revolució produeix excel·lents acabats perquè el grafit del ferro actua com un lubricant sòlid. L'escariat de ferro colat requereix un escariador de carbur amb un angle de rasclet zero per evitar l'escalfament de les vores. Per a carcasses de coixinets d'alumini, avorrir amb una inserció de PCD polida i afilada a altes velocitats per sobre de 2000 peus de superfície per minut pot aconseguir acabats miralls. Escariar l'alumini és complicat perquè l'alumini tendeix a soldar-se als marges de l'escariador. És essencial un escariador recobert amb flautes polides i un refrigerant generós.
L'experiència pràctica de la botiga suggereix una regla de selecció senzilla. Per als forats de la carcassa dels coixinets que requereixen una precisió de posició estreta i un acabat fi, el procés preferit és l'avorriment. La capacitat d'ajustar el diàmetre i la posició correcta del forat supera el temps de cicle una mica més llarg. Per a la producció de grans volums on el forat pre-escariat ja és precís i recte, l'escariat ofereix temps de cicle més ràpids i acabats més consistents amb un cost d'eina per forat més baix. Moltes botigues utilitzen tots dos processos en seqüència. S'aproximen fins a 0,010 polzades, després acaben el forat fins a 0,005 polzades i, finalment, s'acaba la mida final. Aquesta combinació aprofita la precisió de l'avorriment i el poder d'acabat superficial de l'escariat. El resultat és un forat de la carcassa del coixinet que compleix els requisits d'impressió en cada dimensió i en tots els detalls d'acabat superficial. L'optimització de paràmetres no consisteix en triar un procés sobre un altre. Es tracta d'ajustar cada procés pel seu paper específic en la seqüència d'acabat del forat.
