Diepgatboren vereist nauwkeurige koelvloeistofregeling

Koelmiddel is zo cruciaal voor het proces van diepgatboren dat de moderne, geavanceerde diepgatboorsystemen het op dezelfde manier besturen als de spil of assen van een machine. Zorgvuldig beheer van koelmiddeldruk, filtratie, temperatuur en stroomsnelheid is de sleutel tot het optimaliseren van diepgatboorprocessen. Dit vereist programmeerbare, traploos variabele stroomgebaseerde regelmogelijkheden die in de diepgatboormachine zelf zijn geïntegreerd. Het resultaat is een systeem met de afstelbaarheid die nodig is om ervoor te zorgen dat er nooit meer druk in het koelsysteem is dan nodig is voor een effectieve spaanafvoer en nauwkeurig boren.

Gedurende vele jaren waren het meest geavanceerde koelmiddeltoevoersysteem naast overstromingstypes door-spil/door-gereedschap koelmiddelsystemen. Toen veranderde de komst van hogedrukkoelsystemen die werken op ongeveer 1.000 psi het landschap van de koelvloeistoftechnologie met bijzonder effectieve gereedschapskoeling en efficiënte spaanafvoer voor de meeste conventionele bewerkingen. Boortoepassingen, voornamelijk die met spiraalboren, waren een belangrijke drijfveer voor de ontwikkeling van hogedrukkoelsystemen, met name toepassingen voor diepgatboren waar de diepte-tot-diameterverhoudingen doorgaans 10:1 en meer zijn.

Naarmate de koelmiddeldruk toeneemt, neemt echter ook de behoefte aan goede filtratie en temperatuurregeling toe. Bij het overwegen van systemen van meer dan 1000 psi is filtratie op 20 tot 50 niveaus nodig om te voorkomen dat pompen falen, en in de meeste gevallen hebben hogedrukkoelsysteemsystemen een koelmachine nodig om de koelvloeistoftemperatuur te regelen. Hoewel de meeste winkels stoppen met deze systemen, zelfs voor veeleisende boortoepassingen, slagen filtratie en koelvloeistof alleen niet in een van de belangrijkste variabelen bij het gebruik van hogedrukkoelvloeistof, namelijk de stroomsnelheid.

Winkels hebben vaak geen idee hoeveel koelvloeistof hun systeem levert of zou moeten leveren. Typische overstromingskoelsystemen bieden bijvoorbeeld een stroomsnelheid van ongeveer 10 gpm tot ongeveer 40 gpm, afhankelijk van het systeem. Er zijn echter veel grotere volumes nodig om spanen te verwijderen bij booroperaties naarmate de gaten groter en/of dieper worden. Bij gebruik van grotere kanonboren of BTA-gereedschappen, kan de vereiste koelmiddelstroom bijvoorbeeld variëren van 50 gpm tot meer dan 75 tot 350 gpm voor gatdiameters van 25,4 tot 30,5 cm. Omgekeerd, stroomsnelheden voor kleine diepe gaten met een diameter van slechts 2 gpm, maar met veel hogere drukniveaus. Een gat met een diameter van 0,040" (1,016 mm) kan bijvoorbeeld een koelmiddeldruk vereisen van wel 3000 psi.

Omdat er een exponentiële factor bij betrokken is, neemt de oppervlakte/metaalverwijdering aanzienlijk toe wanneer de gatdiameter iets toeneemt. Overweeg het verschil tussen een gat met een diameter van 1" (25,4 mm) en een gat met een diameter van 1,5" (38,1 mm) - een toename van 50 procent in diameter. Het resulterende oppervlak bedraagt ​​0,79 in3 (12,95 cm3) voor het 1"-gat versus 1,77 in3 (29,01 cm3) voor het 1.5"-gat, een toename van 100 procent. Verdubbeling van de gatdiameter van 1 naar 2" komt overeen met vier keer meer oppervlakte en vier keer meer materiaal om uit het gat te evacueren. Met andere woorden, winkels moeten ervan uitgaan dat zelfs een kleine toename van de gatdiameter een verandering in de koelmiddelparameters rechtvaardigt .

Desondanks bieden de meeste koelvloeistofsystemen weinig flexibiliteit. Flood-koelvloeistofsystemen hebben bijvoorbeeld helemaal geen flexibiliteit - de koelvloeistof is aan of uit. Doorlopende koelmiddelsystemen kunnen ontlastingsinstellingen of M-codes bevatten die instellingen voor lage, gemiddelde en hoge druk bieden, maar deze zijn onvoldoende voor winkels die een echt geoptimaliseerde koelmiddellevering nodig hebben.

Voer de koelvloeistofregeling in met oneindige variabiliteit. Met deze technologie kunnen winkels een gat beginnen met misschien 400 psi, en naarmate de boor dieper vordert, dit verhogen tot het niveau dat nodig is om de stroomsnelheid te behouden voor het effectief afvoeren van spanen. Dit is echter een moeilijk proces om handmatig in te bellen. Als het debiet te laag is, blijven er spanen in het gat achter en kan de boor uiteindelijk breken. Te veel stroming kan overmatige druk veroorzaken, wat op zijn beurt ongewenste krachten genereert die de boornauwkeurigheid kunnen belemmeren.

Voor succesvolle en consistente prestaties zullen OEM's van diepgatboormachines, zoals UNISIG, vanaf het begin koelvloeistofsystemen en -besturingen in het eigenlijke ontwerp van een machine engineeren om volledige integratie te garanderen. Hierdoor kunnen bedieningselementen onmiddellijke feedback tijdens het proces geven voor extreem gedetailleerde niveaus van koelvloeistofaanpassing die te allen tijde precies de juiste hoeveelheid koelvloeistof op het scherpst van de snede brengen.

Het systeem werkt door procesfeedback te implementeren in het besturingssysteem, dat onmiddellijke koelvloeistofaanpassingen maakt om gereedschapsbreuk te voorkomen. De feedback van de besturing helpt operators ook bij het optimaliseren van de koelvloeistofstroom en -druk voor diepgatboren, en zodra deze parameters zijn bepaald, kunnen ze worden gebruikt om het proces keer op keer te herhalen.

Bovendien wordt koelmiddeldruk en stromingsfeedback van het proces zelf gebruikt om kapotte gereedschappen te detecteren. Als de koelmiddeldruk van de toepassing bijvoorbeeld plotseling daalt, kan dat duiden op een kapot gereedschap. En precies op dat moment kan het proces worden gestopt en het gereedschap worden vervangen. Dit is vooral handig bij het boren van gaten met een extreem kleine diameter, waarbij de lichtere boorbelastingen zelfs een kleine verandering in kracht moeilijk te detecteren maken. Maar door het koelmiddel te bewaken, kunnen operators de gezondheid van het gereedschap bepalen en bepalen of spanen al dan niet worden verwijderd. En het kan helpen bij het verder optimaliseren van parameters zoals voedingen en snelheden voor een betere spaanbeheersing in die gevallen.

Naast koelvloeistofsystemen en -regelingen, zijn koelvloeistofreservoirs ook speciaal ontworpen voor diepgatboormachines door OEM's zoals UNISIG. Terwijl overstroom- en door-spilkoelvloeistofsystemen voor bewerkingscentra mogelijk koelvloeistofreservoirs van 20 tot 50 gal hebben, zullen die met diepgatboorsystemen variëren om de snelheid en stroom van het koelmiddel aan te passen. Afhankelijk van de grootte van de diepgatboormachine, kan de capaciteit van het koelmiddelreservoir oplopen tot 3.000 gal en worden gecombineerd met een filtereenheid met een capaciteit van 350 gpm.

Overstromings-, doorspil- en hogedrukkoelmiddelsystemen maken af ​​en toe krachtig boren mogelijk op conventionele bewerkingscentra. Wanneer er echter elke dag boorwerkzaamheden worden uitgevoerd en veel diepere gaten in een verhouding van 10, 20 of zelfs 40:1 en meer nodig zijn, is een speciale diepgatboormachine nodig. En de beste typen zijn die welke zijn ontworpen met het koelsysteem als een verlengstuk van de machine, net zoals een spil of as deel uitmaakt van de machine. Hoogwaardige koelvloeistofsystemen en bedieningselementen van OEM's zoals UNISIG stellen winkels in staat om dagelijks duizenden gaten betrouwbaar en nauwkeurig te boren - en met een diepte-tot-diameterverhouding van meer dan 100:1 - met minimale tussenkomst van de operator, indien aanwezig.