Waarom diepgaatboren uitdagend is - en hoe precisiewinkels het overwinnen

Wanneer een precisiebewerkingswinkel een offerteaanvraag ontvangt, is een van de dingen die ze op de tekening controleren, diepe gaten. Diepe gaten poseren een aantal bewerkingsuitdagingen. Het adresseren ervan voegt tijd en kosten toe aan het productieproces, vooral wanneer de toleranties strak zijn. Deze blogpost bespreekt de moeilijkheid van diepgaatboren en wat een machinewinkel moet doen om succesvol te zijn.

Wat is een diep gat?

De definitie van een diep gat is een waar de diepte meer dan 10 keer de diameter is. Dus een ¼" diameter gat wordt "diep" wanneer het 2 ½" in diepte overschrijdt. (Of wanneer een 6mm diameter gat 60mm overschrijdt.)

Geweerloop en meer

Diepgaatboren wordt soms aangeduid als "gun drilling". Dat is omdat een van de eerste geëngineerde componenten die een lang, diep, recht gat nodig had, de geweerloop was. Vandaag de dag vertrouwen veel bewerkte onderdelen op diepe gaten om te functioneren. Bijvoorbeeld:

• Krukas en nockenassen, waar geboorde gaten smering leveren
• Brandstofinjectoren
• Perforeerstempels (gebruikt in de voedingsindustrie en elders)
• Koelkanalen voor gas of vloeistof
• Chirurgische instrumenten
• Hydraulische klepbehuizingen en vergelijkbare onderdelen

De uitdagingen van diepgaatboren

De vier hoofduitdagingen zijn:

• Tool runout
• "Wandelen"
• Spaan evacuatie
• Koeling

Runout verwijst naar de neiging van de boorpunt om te draaien rond de rotatieas. De hoeveelheid runout groeit naarmate de boor langer wordt en zal de diameter van het gat vergroten.

"Wandelen" treedt op op het moment dat de boorpunt het werkstuk contact maakt. Als het oppervlak niet volledig loodrecht is, zal een zijdelingskracht de boor in die richting duwen, (en een lange, dunne boer kan iets buigen.) Dit resulteert in het gat verkeerd geplaatst en onder een hoek geboord. Het kan ook de boor breken. Hetzelfde kan gebeuren als het oppervlak een as-gegoten of ruw gefreesde afwerking heeft.

Materiaal weggesneden op de bodem van het gat moet worden verwijderd om ruimte te maken voor de boor om vooruit te gaan. In diepe gaten neigen deze spanen ertoe om zich om de boorfluiten te wikkelen en op te bouwen tot waar ze wrijven tegen de zijkanten van het gat. Dit verhoogt de temperatuur en zal uiteindelijk de boor laten vastzitten en/of breken.

In de meeste precisiebewerkingsoperaties houdt koelvloeistof het snijinterface koel. In een diep gat is het erg moeilijk om vloeistof tot de bodem te krijgen. Als resultaat, stijgt de boorpunt temperatuur tot waar het het werkstuk kan beschadigen of zelfs aan het lassen kan komen.

Best practices voor precisie diepgaatboren

Het produceren van nauwkeurige diepe gaten begint met de machinetool. Beste resultaten worden bereikt op een CNC-machine met een hoge kwaliteit spindel. Dit vermindert runout en biedt een hoog niveau van controle over de boorcyclus. (Let op dat bij ronde onderdelen het beter kan zijn om het werkstuk te laten draaien en de boor stil te houden, of zelfs beide componenten counter-rotierend te hebben.)

Vervolgens komt de toolhouder en de boor zelf. De houder moet de boor op de as houden, en de boor moet exact recht en symmetrisch zijn over zijn as.

Om de boor te stoppen met wandelen, moet het oppervlak voorbereid worden. Naast het fixeren van het werkstuk om het oppervlak loodrecht te zetten, kan dit het frezen van een vlakke pad omvatten. Beginnen met een centrum- of proefboor zorgt ervoor dat het gat op de juiste positie is, maar voegt nog een toolwissel toe.

De boor zelf moet geschikt zijn voor diepgaatboren. De hoofdeis is een centraal gat voor het leveren van koelvloeistof aan de punt. Dit zal de snijtemperaturen verlagen en de spanen uitudwen. Voor langere gaten zal een special-purpose diepgaatboorbit slechts één snijrand hebben in plaats van twee. Dit helpt opnieuw met spaanverwijdering.

Waar doorboor vloeistoflevering niet mogelijk is, is de alternatief "peck" boren. Dit betekent de boor uit het gat halen, wat spanen meeneemt, en opnieuw invoegen. Sommige machinewinkels gebruiken graag een set boren van progressief toenemende lengte: dit zal de cycustijd verhogen.

Een gespecialiseerde precisiebewerkingsmogelijkheid

Diepe gaten zijn onvermijdelijk in veel geëngineerde metalen onderdelen, maar ze produceren is een bewerkingsuitdaging. Een precisiebewerkingswinkel, zoals die Impro bedient, zal de CNC precisiebewerkingsmogelijkheden hebben om deze kenmerken nauwkeurig en consistent te produceren. Neem contact met ons op om uw bewerkingsbehoeftes te bespreken.