Wat is een boormachine? definitie, soorten boormachines en bewerkingen

Het boorproces is op zich eenvoudig. Waarschijnlijk de meest eenvoudige techniek van subtractieve bewerking (SM). Maar elke deskundige ingenieur weet hoeveel valkuilen zich in het proces kunnen voordoen. De manier om ze te vermijden — verdiep je zo gedetailleerd mogelijk in het onderwerp.

Hier is een zeer doordachte uitleg van elk afzonderlijk aspect van de booroperatie, soorten boormachines en nog veel meer.

Wat is boren?

Boren is een subtractief bewerkingsproces waarbij ronde gaten worden gemaakt met behulp van een roterend snijgereedschap.

En nu, laten we een beetje uitwerken. Boren wordt beschouwd als een van de belangrijkste methoden voor subtractieve bewerking. Het wordt uitgevoerd door materiaal van een werkstuk af te snijden (in tegenstelling tot additieve bewerkingen AM-processen zoals 3D-printen). Het proces omvat het gebruik van een roterend snijgereedschap (algemeen bekend als een boor) om ronde gaten in een stationair werkstuk te maken.

Een boor is meestal gemaakt van snelstaal (HSS). Het heeft een "spiraal" (of spiraalvormige groeven) die de gemakkelijke uitstroom van de materiaalspanen die tijdens het boren worden geproduceerd, mogelijk maken. De scherpe randen voeren het snijden uit dat eenmaal is versneld tot honderden omwentelingen per minuut door een boormachine.

De geproduceerde gaten zijn gemaakt voor het opnemen van schroeven of bouten voor montage of esthetische doeleinden. Gaten kunnen worden vergroot en hun binnenoppervlakken kunnen worden afgewerkt voor een betere gladheid en uitstraling.

Zie een voorbeeld van boren en een boor in de onderstaande afbeeldingen.

Definitie boormachine

Een boormachine is een machine die wordt gebruikt om gaten te boren, meestal met cirkelvormige doorsneden en soortgelijke taken die daarmee verband houden, zoals boren, ruimen, enz.

In boormachines wordt het gat gemaakt door de draaiende rand van een snijgereedschap dat de boor wordt genoemd. Het gat wordt geboord door afschuifkracht op het werkstuk uit te oefenen om het materiaal in de vorm van spanen te verwijderen.

Soorten bewerkingen uitgevoerd op boormachines

Het boren zelf is niet het enige productieproces dat op een CNC-boor kan worden uitgevoerd. Afhankelijk van het type machine kunnen mogelijk 8 soorten bewerkingen worden ondersteund:

1. Boren. Met deze bewerking bent u al vertrouwd. Het is alleen de productie van eenvoudige, ronde gaten. Het ondersteunt een matige tot extra hoge productiesnelheid.
2. Ruimen. Dit proces dient voor de productie van zeer nauwkeurige gaten. Ruimen is het verbreden van de opening van het reeds geboorde gat. Het eindresultaat is een perfect rond gat met de exacte diameter. Ruimen wordt beschouwd als een afwerkingsproces dat wordt uitgevoerd met behulp van een meersnijdend gereedschap. Het ondersteunt een lage tot matige productiesnelheid.
3. Saai. Het is ook het vergroten van het bestaande gat, maar wordt niet als een afwerkingsproces beschouwd. Het gaat om het gebruik van een eenpuntsfrees - boorbaar met een grotere diameter dan een eerder geboord gat. Kotteren kan de diameter van het gat vergroten, maar niet de diepte. Het kan ook worden gebruikt om een ​​cilindrisch gat om te zetten in een taps gat. Saai ondersteunt matige tot hoge productiesnelheid.
4. Tegen saai. Is het vergroten van het uiteinde van een bestaand gat. Het doel is om bouten, tapeinden en pennen op te nemen. Het lijkt dus veel op de saaie koop die wordt uitgevoerd over een deel van de diepte van een gat. Het ondersteunt een lage tot matige productiesnelheid.
5. Verzinken. Het is een ander proces dat dient om ruimte te creëren voor de kop van een bout of een schroef. Het is uitgevoerd over metalen voorwerpen om een ​​conisch gat te maken. Verzinken kan ook worden gebruikt om bramen van boren of tappen te verwijderen. Het is een goede gewoonte om corrosie te voorkomen en te zorgen voor een goede afdichting. Het ondersteunt een lage tot matige productiesnelheid.
6. Vlek geconfronteerd. Deze bewerking is eenvoudig gericht op een locatie van een werkstuk om het een gladde, vlakke afwerking te geven. Dit is handig voor het creëren van een goede zitting voor een moer of de kop van een dopschroef. Normaal gesproken wordt spot facing uitgevoerd over gietstukken en smeedstukken. Het ondersteunt een lage tot hoge productiesnelheid.
7. Tik op. Het is het proces van het snijden van een interne schroefdraad en het inbrengen van schroeven, bouten en andere schroefdraadfittingen in interne gaten en treden. Het maakt gebruik van een snijgereedschap dat een kraan wordt genoemd. Het is een cilindrisch of conisch snijgereedschap dat in de gewenste vorm kan worden ontworpen. Het ondersteunt een lage tot matige productiesnelheid.
8. Trepanning. Dit is een vrij zeldzame techniek die bedoeld is voor through-hole toepassingen. De snijder verwijdert materiaal aan de omtrek en vormt op deze manier een ring. De kern blijft in het midden van het gat (zie het voorbeeld in de afbeelding hieronder).
   De methode wordt gebruikt om grote gatdiameters te produceren, terwijl machinevermogen niet voldoende is. Het ondersteunt een lage productiesnelheid.

Soorten boormachines

Waarschijnlijk het meest opwindende aan boren zijn de eenheden die het zelf doen. Er zijn er verschillende die passen bij enigszins verschillende productiebenaderingen. Sommigen van hen kunnen geautomatiseerd of handmatig zijn. Andere die voor industriële doeleinden worden gebruikt, zijn alleen computergestuurd, zoals de fabricage van PCB's.

Het is essentieel om te vermelden dat er bij massaproductie dure CNC-bewerkingscentra zijn die boren en andere soorten werk doen. Dergelijke machines zijn met opzet ontworpen om het werk van alle hieronder beschreven typen en meer aan te kunnen.

Sommige $ 200.000 CNC-eenheden kunnen waarschijnlijk het meeste boorwerk beter aan dan welke andere machine dan ook. Maar als je ze een paar kleine gaatjes laat maken in een lichtgewicht onderdeel, is het alsof je een stoomhamer gebruikt om noten te kraken.

• Gevoelige boormachine.

Deze is speciaal ontworpen voor het boren van extreem kleine gaten met hoge snelheden. Ze worden gebruikt voor nauwkeurig en licht werk. Hun voetstukken zijn stevig op een bank of op de vloer gemonteerd met bouten en moeren. Hij kan boren aan met een diameter tot 15,5. De ondersteunde rotatiesnelheid varieert normaal van 50 tot 2000 omwentelingen per minuut (RPM).

Het unieke van dit apparaat is dat het aandrijfmechanisme met de hand kan worden bediend. Een ervaren machinist kan nauwkeurig werk doen met deze vrij veel voorkomende machine-eenheid.

• Staande boormachine.

Deze unit is ontworpen voor middelzware boorwerkzaamheden. Het lijkt veel op een gevoelige boor, maar het is veel groot en zwaarder. Het kan boren gebruiken met een diameter tot 50 mm.

Deze uitrustingseenheid kan in een handmatige of semi-automatische modus worden gebruikt. De operator kan het gereedschap elektrisch in een werkstuk voeren. Voor dit doel zijn sommige rechtopstaande boren uitgerust met tafelverhogende mechanismen.

• Radiaal boormachine.

Deze machine is ontworpen voor het hanteren van middelgrote tot grote en zware werkstukken. De ronde kolom is gemonteerd op een grote basis. De radiale arm kan omhoog en omlaag worden bewogen om werkstukken van verschillende hoogtes op te nemen. De arm kan in elke positie worden gezwenkt, waarbij de boorkop op de arm schuift.

Een radiaalboormachine wordt normaal gesproken niet met de hand geleid. De arbeider bestuurt de motor en de boor dringt door in de werkstukken die langs de productielijn passeren.

• Bende boormachine.

Deze heeft een gemeenschappelijke tafel en een onderstel. Het unieke van de machine is dat deze meerdere boorkoppen heeft. Meestal vier tot zes. Die worden naast elkaar geplaatst. Elk heeft een aparte aandrijfmotor, zodat ze allemaal een werkstuk met verschillende snelheden boren en tegelijkertijd meerdere gaten produceren.

Bovendien kan deze machine meerdere een reeks andere bewerkingen uitvoeren, zoals ruimen, kotteren en tappen. Elke spindel kan worden uitgerust met verschillende gereedschappen. Dergelijke eenheden zijn nooit voor handmatig gebruik. Boor CNC-centra, niet noodzakelijk, maar kunnen worden geconstrueerd als modificaties van gangboormachines.

• Meerspillige boormachine.

Deze unit is een geavanceerde versie van de gangboormachine die meerdere spindels bevat in plaats van een bank met boorkoppen. Het wordt gebruikt om de patronen van gaten in een aantal identieke werkstukken te reproduceren.

De spindels worden aangedreven door een enkele motor met een set tandwielen die elke spindel aandrijven. Het zorgt ervoor dat alle boren tegelijkertijd in het werkstuk worden ingevoerd. Wat hier mogelijk is om te wijzigen, is de afstand tussen de assen langs de X- en Y-assen (normaal). Boormallen worden gebruikt om de frezen te geleiden.

• Diepgatboormachine.

Deze zeer gespecialiseerde machine wordt gebruikt om diepere gaten te boren in drijfstangen, kanonnenlopen en andere componenten. De diepgatboormachine maakt optimaal gebruik van hoge snijsnelheden en verlaagt de voedingssnelheden om zijn doel te bereiken.

Het werkingsprincipe is dat een niet-roterende boor langzaam in de draaiende boor met hoge snelheden wordt ingevoerd. Er wordt constant koelvloeistof toegevoerd om te voorkomen dat zowel het materiaal als het gereedschap oververhit raken. Dergelijke machines kunnen ook nauwelijks handmatig worden bestuurd. Ze zijn anders semi-automatisch of CNC.

• CNC-boormachine.

Een CNC-boormachine is een computergestuurde apparatuureenheid die in de industriële omgeving wordt gebruikt om boorbewerkingen uit te voeren met behulp van roterende frezen.

Dergelijke boorcentra zijn volledig geautomatiseerde machines die geen arbeid vereisen, maar het instellen van een werkstuk en het wisselen van gereedschap. Ze hebben geïntegreerde software waarmee ze CAM-bestanden met instructies kunnen lezen.

Een CNC-boormachine kan de gereedschapshouder in 3 dimensies verplaatsen (sommige machines hebben 4 of 5 assen). Maar ongeacht de richting moet een boor onder de juiste hoek in het werkstuk komen. De onderdelen voor het vasthouden van het gereedschap zijn de spil zelf (conventionele optie, ook gebruikelijk voor andere CNC-eenheden), huls, dop, boorkop en een taphulpstuk.

Een CNC-boormachine is een complexe uitrustingseenheid, maar waarschijnlijk zijn de belangrijkste onderdelen ervan voldoende duidelijk. Bekijk ze in de afbeelding hieronder.

En laten we het begrip van het algehele proces van begin tot eind oppoetsen. Hier is de stapsgewijze procedure van CNC-boren :

1. CAD-ontwerp maken. Het gaat om het maken van een 2D- of 3D-model in computersoftware.
2. Het ontwerp converteren naar een CAM-bestand. Het is een document geschreven in G-code bewerkingstaal voor een CNC-boor om het te lezen.
3. Het laden van de instructie in de CNC-boormachine. Kortom, het invoeren van die instructies en ervoor zorgen dat ze correct worden gelezen en uitgevoerd.
4. De CNC-boor instellen. Het gaat om het kiezen van de juiste sets boren en het instellen/fixeren van de machine.
5. Het uitvoeren van de booroperatie. Dit deel wordt alleen door de boor uitgevoerd nadat de procedure door een machinist is gestart.
6. Het onderdeel evalueren. Uitvoeren van handmatige en automatische QA-controles om het succes van de uitgevoerde boorprocedure te garanderen.

En laten we nu overgaan tot een bespreking van de boormachine.

Voordelen en beperkingen van boormachines

Als industriële apparatuur komen boren met enkele technische details om te overwegen. Aspecten waarop u op elke boormachine kunt vertrouwen zijn de volgende:

• Nauwkeurige punten. Deze eenheden kunnen zelf voor een superieure nauwkeurigheid zorgen. Ze bereiken dit door stap-voor-stap gaten te bewerken met boren, boorbaren en ruimers.
  
• Goede voercontrole. Verrassend genoeg wordt zelfs handmatig boren als nauwkeurige bewerking beschouwd. CNC-units gaan respectievelijk een stap verder.
  
• Een goede keuze aan booropties. Het grote aantal beschikbare booreenheden maakt het mogelijk om te kiezen tussen nauwkeurig, diep, simultaan, patroon en andere soorten boren. Als extra bonus kunnen deze allemaal worden uitgevoerd met slechts een paar solide machinecentra. Toch hebben deze eenheden beperkingen waarmee u rekening moet houden. Deze zijn gekoppeld aan specifieke gelegenheden waarbij het onmogelijk is om een ​​glad, nauwkeurig gat met een goede mate van consistentie te produceren.
  
• Stabiliteit van de boorput. Instorting van het boorgat - het falen van een boorput als gevolg van tokspanningen is een gigantisch probleem om te overwegen. Het is het gevolg van meerdere factoren, waaronder een verkeerd traject, onvoldoende boorvloeistoffen, enz.
  
• Het beperkte boortraject. Normaal gesproken zijn boormachines bedoeld om in een rechte hoek te snijden. Eventuele afwijkingen resulteren vrijwel direct in het uitvallen van het gat. Het beperkt enigszins het scala aan mogelijke ontwerpen.

Boormachines zijn in ieder geval onvervangbaar. Als ze verstandig worden benaderd, bieden ze superieure productiekwaliteit en een reeks productietechnieken die geen enkel ander stuk machine kan bieden.

Samenvatting

In wezen is boren veel meer dan alleen gladde gaten maken. Het gaat om aspecten als het vervaardigen van nauwkeurig schroefdraad of zwaar werk, het opnemen van bouten en schroeven, het maken van goede binnenafwerkingen en meer.

Boormachines kunnen handmatige, semi-automatische of CNC-machines zijn. Tegenwoordig gebruiken grote fabrikanten machinecentra die alle 8 boorprocessen en meer uitvoeren. De enige aspecten waarmee u rekening moet houden voor boren van hoge kwaliteit, zijn de baan en het juiste gebruik van boorvloeistoffen.

Over de auteur

Barret is een creatieve schrijver die gespecialiseerd is in tech-gerelateerde inhoud, zoals CNC-bewerking en 3D-printen, die bekend staan ​​om hun hoogwaardige en innovatieve producten.