Αποτελεσματική μέθοδος κατεργασίας για πολύπλοκες βαθιές τρύπες!
Η σύνθετη κατεργασία βαθιάς οπής γίνεται όλο και πιο απαιτητική. Τα μέρη απαιτούν συχνά πρόσθετα χαρακτηριστικά, όπως φινιρίσματα πολύ μικρών οπών, εσωτερικούς θαλάμους, αλλαγές στο άνοιγμα, τα περιγράμματα, τις αυλακώσεις, τα σπειρώματα και την αλλαγή των κατευθύνσεων των οπών. Για την αποτελεσματική απόκτηση τέτοιων οπών με μικρές ανοχές, όχι μόνο απαιτείται εκτεταμένη εμπειρία και πόροι Ε&Α, αλλά και μηχανικές δυνατότητες, εγκαταστάσεις εφαρμογής και σημαντική συμμετοχή των πελατών.
Βαθιά τρύπα μηχανική κατεργασία (DHM)
Είναι ένας τύπος τομέα μηχανικής κατεργασίας που κυριαρχείται από εργαλεία κοπής που έχουν σχεδιαστεί ειδικά για υπάρχουσες εφαρμογές. Πολλές διαφορετικές βιομηχανίες περιλαμβάνουν κατεργασία βαθιάς οπής, αλλά οι πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες είναι οι βιομηχανίες ενέργειας και αεροδιαστημικής. Αρχικά, ορισμένα χαρακτηριστικά εξαρτημάτων βαθιάς οπής μπορεί να φαίνονται αδύνατο να σχηματιστούν, αλλά οι μη τυπικές λύσεις εργαλείων που έχουν σχεδιαστεί από ειδικούς όχι μόνο επιλύουν προβλήματα διαδικασίας, αλλά διασφαλίζουν επίσης ότι εκτελούνται σε κάποιο βαθμό με χαρακτηριστικά υψηλής απόδοσης και χωρίς σφάλματα.
Η αυξανόμενη ζήτηση για περίπλοκες τρύπες και η επείγουσα ανάγκη να μειωθεί ο χρόνος επεξεργασίας έχουν προωθήσει την ανάπτυξη της σύγχρονης τεχνολογίας επεξεργασίας βαθιών οπών. Για δεκαετίες, η διάνοιξη βαθιάς οπής ήταν μια αποτελεσματική μέθοδος μηχανικής κατεργασίας με τη χρήση εργαλείων κοπής σκληρού κράματος, αλλά το σημείο συμφόρησης της διάνοιξης της κάτω οπής έχει αρχίσει να αναδύεται.
Σήμερα, η επιτυχία σε αυτόν τον τομέα μηχανικής κατεργασίας βασίζεται συνήθως σε ένα μείγμα τυπικών και εξειδικευμένων εξαρτημάτων εργαλείων, τα οποία έχουν εμπειρία στο σχεδιασμό εξειδικευμένων εργαλείων κατεργασίας βαθιάς οπής. Αυτά τα εργαλεία είναι εξοπλισμένα με εκτεταμένες θήκες εργαλείων υψηλής ακρίβειας, λειτουργίες υποστήριξης και ενσωματωμένες λαβές, σε συνδυασμό με τα πιο σύγχρονα υλικά αυλακώσεων και λεπίδων, καθώς και αποτελεσματικό έλεγχο ψυκτικού και τσιπ, για την επίτευξη των απαιτούμενων αποτελεσμάτων υψηλής ποιότητας με την υψηλότερη ποσοστό διείσδυσης και ασφάλεια επεξεργασίας.
Φιγούρα 1
Τα μέρη που σταματούν την κατεργασία βαθιάς οπής στο Σχήμα 1 απαιτούν πρώτα τη διάνοιξη πολύ βαθιών οπών και, στη συνέχεια, συχνά περιλαμβάνουν διάφορες σύνθετες μηχανικές κατεργασίες. Η επιτυχία της κατεργασίας βαθιάς οπής βασίζεται συνήθως σε έναν συνδυασμό προτύπων εφαρμογής και κοινών εξαρτημάτων εργαλείων, τα οποία έχουν εμπειρία στο σχεδιασμό μη τυποποιημένων εργαλείων. Αυτός ο τύπος μη τυποποιημένου εργαλείου που βασίζεται στο τρυπάνι T-Max 424.10 αποτελεί μέρος της εφαρμογής ενός σωλήνα.
Στη διάνοιξη βαθιάς οπής, οι οπές μικρής διαμέτρου κάτω από 1 mm κατασκευάζονται με μηχανική επεξεργασία με τρυπάνια πιστολιού σκληρού κράματος. Ωστόσο, για τρύπες 15 mm και άνω, χρησιμοποιούνται γενικά τρυπάνια άκρων συγκόλλησης, ενώ για τρύπες 25 mm και άνω, χρησιμοποιούνται τρυπάνια με ρυθμιζόμενη λεπίδα για εξαιρετικά αποτελεσματική διάτρηση. Η σύγχρονη τεχνολογία ευρετηριαζόμενων λεπίδων και τα συστήματα σωλήνων διάτρησης παρέχουν επίσης νέες δυνατότητες για εξειδικευμένα εργαλεία κοπής για κατεργασία βαθιάς οπής.
Όταν το βάθος της οπής υπερβαίνει το 10 φορές το άνοιγμα, η επεξεργασμένη οπή θεωρείται γενικά πολύ βαθιά. Όταν το βάθος της οπής φτάσει το 300 φορές τη διάμετρο, απαιτούνται εξειδικευμένες τεχνικές και μπορούν να χρησιμοποιηθούν συστήματα μονού ή διπλού σωλήνα για διάτρηση. Στη μακρά διαδικασία κατεργασίας στο κάτω μέρος αυτών των οπών, απαιτούνται εξειδικευμένοι μηχανισμοί κίνησης, διαμορφώσεις εργαλείων και σωστές κοπτικές ακμές για να ολοκληρωθεί η κατεργασία του εσωτερικού θαλάμου, των αυλακώσεων, των νημάτων και των κοιλοτήτων. Η τεχνολογία πλακών υποστήριξης είναι άλλος ένας σημαντικός τομέας και είναι επίσης ζωτικής σημασίας για τη διάνοιξη βαθιάς οπής. Τώρα, ως μέρος της τεχνολογίας επεξεργασίας βαθιάς οπής, έχει σημειώσει σημαντική πρόοδο. Αυτό περιλαμβάνει κατάλληλα εργαλεία κοπής που είναι κατάλληλα για αυτόν τον τομέα και μπορούν να παρέχουν υψηλότερη απόδοση.
Σχήμα 2
Στη μηχανική κατεργασία βαθιάς οπής, οπές μικρής διαμέτρου κάτω από 1 χιλιοστό κατεργάζονται με τη χρήση τρυπανιών πιστολιού σκληρού κράματος. Ωστόσο, για οπές 15 mm και άνω, χρησιμοποιούνται συνήθως τρυπάνια άκρων συγκόλλησης, ενώ για τρύπες 25 mm και άνω, χρησιμοποιούνται τρυπάνια με δυνατότητα ευρετηρίασης για την αποτελεσματική εκτέλεση αυτών των διεργασιών σε συστήματα μονού σωλήνα και διπλού σωλήνα εκτίναξης. Το Sandvik Keleman Deep Hole Processing Global Center μπορεί να παρέχει πόρους ανάπτυξης, σχεδίασης και δοκιμής για την ανάπτυξη διαδικασιών ανταλλακτικών στη βιομηχανία. Εκτός από εφαρμογές μικρής κλίμακας, το κέντρο συνεργάζεται επίσης στενά με πολλές βιομηχανίες που απαιτούν υψηλότερη απόδοση εξαρτημάτων και αγγίζουν έναν μικρό αριθμό οπών υψηλής ποιότητας, όπως εναλλάκτες θερμότητας και χαλύβδινες μπάλες.
Ευκαιρίες χειροτεχνίας
Οι τρέχουσες απαιτήσεις κατασκευής απαιτούν μια λύση κατεργασίας βαθιάς οπής που είναι εντελώς διαφορετική από αυτή της διάτρησης βαθιάς οπής (η οποία συνήθως πραγματοποιείται σε άλλες εργαλειομηχανές για επακόλουθες διεργασίες διάνοιξης μιας λεπίδας). Ακόμη και σε μηχανές πολλαπλών εργασιών, αυτή η μέθοδος απαιτείται για μία μόνο σύσφιξη. Για παράδειγμα, όταν επεξεργάζεστε μια τρύπα βάθους πολλών μέτρων, το άνοιγμα της είναι περίπου 100 mm και το ένα άκρο πρέπει να έχει σπείρωμα και ο εσωτερικός θάλαμος που διεισδύει στην τρύπα πρέπει να έχει μεγαλύτερη διάμετρο. Συνήθως, όταν ολοκληρωθεί η διάτρηση, αυτά τα χαρακτηριστικά προστίθενται στην οπή μέσω της διαδικασίας διάνοιξης μετά τη μετακίνηση του εξαρτήματος στον τόρνο. Σήμερα, η κατεργασία βαθιάς οπής συνδυάζει την ικανότητα ενός κοπτικού εργαλείου να εκτελεί επόμενες διεργασίες και δεν υπάρχουν περιορισμοί ρύθμισης εργαλειομηχανών. Αυτή η νέα τεχνολογία εργαλείων έχει πράγματι επεκτείνει τις επιχειρησιακές της δυνατότητες, επιτρέποντας την πιο αποτελεσματική επεξεργασία αυτών των απαιτητικών χαρακτηριστικών εντός μικρότερου εύρους περιορισμών.
Ένα παράδειγμα χρήσης τεχνολογίας κατεργασίας βαθιάς οπής για αποτελεσματική μηχανική κατεργασία χαρακτηριστικών είναι τα εξαρτήματα εξερεύνησης πετρελαίου. Αυτός ο τύπος εξαρτήματος έχει μήκος περίπου 2,5 μέτρα και έχει μερικά πολύπλοκα χαρακτηριστικά με μικρές ανοχές. Για να επιτευχθούν μικρές ανοχές και εξαιρετικό φινίρισμα επιφάνειας, η λύση του εργαλείου περιλαμβάνει πρώτα τη διάνοιξη οπών με διάμετρο 90 mm και, στη συνέχεια, τη χρήση πλωτής κοπής για κατεργασία ακριβείας. Στη συνέχεια, σε βάθος 1,5 μ., η τρύπα με διάμετρο 115 χλστ. μεγεθύνθηκε και αναπλάθηκε. Το άλλο χώρισμα εισέρχεται στην τρύπα περίπου στο μέσον της διαδρομής, και στη συνέχεια διαστέλλεται και διαμορφώνεται και επεξεργάζεται μέσω λοξοτομής. Τέλος, εκτελέστε διάνοιξη και λείανση για να σχηματίσετε δύο εσωτερικούς θαλάμους με λοξότμητες (επίσης διαμορφωμένες στο τελικό μέγεθος).
Τα κοινά εργαλεία κατεργασίας βαθιάς οπής στο παγκόσμιο κέντρο κατεργασίας βαθιάς οπής προσφέρουν μη τυποποιημένες λύσεις απόρριψης κατάλληλες για ανταλλακτικά σε αυτήν τη βιομηχανία παραγωγής ενέργειας. Ο χρόνος κοπής έχει επεκταθεί από πάνω από 30 ώρες σε 7 και μισή ώρες. Αυτό το μη τυποποιημένο σχέδιο απόρριψης εργαλείων μπορεί να παρέχει την απαιτούμενη μικρή ανοχή και φωτεινότητα επιφάνειας σε όλη τη σχετικά περίπλοκη οπή. Η διαδικασία περιλαμβάνει μια διάνοιξη μιας βαθιάς οπής και τη χρήση πλωτής κοπής για να σταματήσει η κατεργασία ακριβείας. Στη συνέχεια, φτάνοντας σε βάθος 1,5 m, σταματήστε να επεκτείνεστε και να διαμορφώνετε την τρύπα με διάμετρο 115 mm. Στη συνέχεια, σταματήστε να τρυπάτε και να ανοίγετε το πιο κοντό μέρος σε μια άλλη βαθιά τρύπα και σχηματίστε μια λοξότμηση. Τέλος, σταματήστε να τρυπάτε και να στραγγίζετε για να σχηματίσετε δύο εσωτερικούς θαλάμους με λοξότμητες (επίσης διαμορφωμένες στο τελικό μέγεθος).
Κατά τη συνήθη κατεργασία, ο χρόνος που απαιτείται για την ολοκλήρωση αυτού του εξαρτήματος στην εργαλειομηχανή υπερβαίνει τις 30 ώρες. Η λύση κατεργασίας βαθιάς οπής εξοπλισμένη με εξειδικευμένα εργαλεία κοπής μπορεί να συντομεύσει το χρόνο σε 7,5 ώρες.
Βελτίωση της αποτελεσματικότητας
Εντελώς διαφορετική από τη σύσφιξη πολλαπλών λειτουργιών, η χρήση τεχνολογίας επεξεργασίας βαθιάς οπής μπορεί επίσης να επιτύχει βελτίωση της απόδοσης παραγωγής σε μεγάλες παρτίδες. Δεν προκαλεί έκπληξη το γεγονός ότι ο χρόνος κοπής έχει μειωθεί κατά 80%. Ένα παράδειγμα που μπορεί να αποδείξει την ικανότητα είναι ότι η αποκλειστική τεχνολογία στο σχεδιασμό εργαλείων και λεπίδων μπορεί να μεγιστοποιήσει την ασφάλεια των φορτίων αιχμής. Η εξισορρόπηση φορτίου και η βελτιστοποίηση των αποτελεσμάτων κοπής στον βέλτιστο αριθμό λεπίδων μπορούν να επιτρέψουν υψηλότερους ρυθμούς διείσδυσης, μειώνοντας έτσι τον χρόνο επεξεργασίας. Όσον αφορά την ακρίβεια, οι μικρές ανοχές είναι η ειδικότητα της κατεργασίας βαθιάς οπής, με το 70% των οπών να έχουν ομόκεντρες εσωτερικές διαμέτρους, τυπική ανοχή 0,2 mm και ανοχή διαμέτρου 20 μικρά.
Βαθιές τρύπες που αποκλίνουν από την κεντρική γραμμή
Ένα άλλο παράδειγμα υψηλών απαιτήσεων για εργαλεία κοπής και αποκλειστικής τεχνολογίας κατά τη διάνοιξη οπών είναι η μηχανική κατεργασία πολύ βαθιών οπών στον άξονα της γεννήτριας μιας μονάδας ηλεκτροπαραγωγής. Σε αυτή την περίπτωση, ο ειδικός στη βιομηχανία παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας Generpro πρέπει να επεξεργαστεί 90 τόνους σφυρηλατημένα χαλύβδινα μέρη με ασύμμετρο τρόπο με οπές μήκους κοντά στα 5,5 μέτρα και διαμέτρους λίγο πάνω από 100 χιλιοστά από την κεντρική γραμμή του άξονα. Αυτός ο τύπος βαθιάς οπής πρέπει να ανοίγεται σε μια ορισμένη απόκλιση γωνίας και η ανοχή θέσης πρέπει να είναι εντός 8 mm κατά την έξοδο.
Η κατεύθυνση διάτρησης, η θραύση και η αφαίρεση των τσιπς, καθώς και η απόλυτη απουσία απορριμμάτων στον προκατεργασμένο άξονα, είναι ζωτικής σημασίας για αυτήν την εφαρμογή. Η λύση εργαλείου περιλαμβάνει ένα ειδικό τρυπάνι και έναν νέο τύπο πλάκας στήριξης. Πριν από την εφαρμογή στον άξονα, απαιτούνται δοκιμές διάτρησης και τα αποτελέσματα επιβεβαιώνουν ότι είναι πιο αποτελεσματικό και αξιόπιστο - και η θέση εξόδου είναι εντός 2,5 mm από τον στόχο.
Σε πολλές περιπτώσεις, η χρήση σύγχρονης τεχνολογίας επεξεργασίας οπών υποδηλώνει σημαντική μείωση του χρόνου επεξεργασίας - από πολλές ώρες σε λιγότερο από 1 ώρα - και καθιστά πολλά σύνθετα χαρακτηριστικά επεξεργάσιμα.
