Сверление глубоких отверстий

Сверление глубоких отверстий достаточно сложная операция, особенно если вам необходимо просверлить не одно и даже не десять отверстий, а сотни и тысячи. Сложность заключается в том, что при такой операции очень легко сломать сверлоэ

В этой статье рассматриваются различные необходимые методы, в том числе ступенчатое сверление, сверление с параболической канавкой, основные циклы G-кода и так далее.

Большинство специалистов с ЧПУ знают, что сверление «Peck Drilling» или ступенчатое сверление помогает при обработке глубоких отверстий. Некоторые используют высокопроизводительную геометрию, например, сверла с параболической кромкой.

Но оказывается, что существует целый ряд известных методов, которые помогут вам добиться успеха при сверлении глубоких отверстий. Я собрал ряд методов, которые могут вам очень помочь при сверлении глубоких отверстий.

Как «глубина» влияет на выбор метода

Большинство производителей инструмента рассматривают любую глубину, которая более чем в 3–4 раза превышает диаметр спирального сверла, как глубокое отверстие. Существуют различные причудливые геометрические формы, такие как сверла с параболической канавкой, которые помогут вам погрузиться глубже, но они также имеют предел.

Вот график, который поможет вам выбрать наиболее подходящую технику для сверления глубоких отверстий:

Параболические канавки для более глубоких отверстий

При сверлении на глубину более 7 диаметров спиральные сверла с параболической канавкой полезны для удаления стружки. Вы можете пойти намного глубже с помощью сверла с параболической канавкой — 20 x диаметр против только 7 x диаметра.

Роль охлаждающей жидкости и стружкодробления

Самым большим препятствием при проделывании глубоких отверстий является стружка:

• Как их вытащить без заклинивания?
• Как предотвратить повреждение поверхности отверстия?

Выбор инструментов, метода сверления и подачи СОЖ имеет значение.

Определенные виды инструментов имеют неотъемлемые преимущества для глубоких отверстий. Спиральные сверла с параболической канавкой изменяют геометрию, чтобы оптимизировать удаление стружки из более глубоких отверстий. Пистолетные сверла и сверла BTA предназначены для обработки глубоких отверстий и особенно для удаления стружки.

Охлаждающая жидкость имеет решающее значение для удаления стружки. Наилучший подход — подача СОЖ с максимально возможным давлением на наконечник инструмента. Охлаждающая жидкость под высоким давлением прямо у наконечника создает значительную силу для выталкивания стружки вверх и из отверстия.

Охлаждающая жидкость через шпиндель подает охлаждающую жидкость под давлением через отверстия, просверленные по длине сверла. Это помогает удалять стружку из отверстия снизу и действительно облегчает сверление глубоких отверстий.

Циклы сверления Peck — это ломка и удаление стружки. Каждый шаг обычно ломает стружку. Длинные волокнистые стружки цепляются за все, и их труднее удалить. Компактная стружка может более эффективно удаляться из более глубоких отверстий. Чем глубже отверстие, тем чаще спиральное сверло должно клевать, чтобы стружка оставалась компактной.

Кроме того, важна высота выхода из отверстия. Большая высота помогает вытягивать стружку из отверстия. Но это замедляет работу по мере того, как сверло заглубляется, и, кроме того, следует проявлять осторожность, чтобы не выходить из отверстия полностью. Открытое отверстие — это попадание стружки до самого дна, откуда ее необходимо удалить во второй раз.

Циклы глубоких отверстий используют пользовательский g-код для оптимизации стратегии, по мере того, как отверстие становится все глубже и глубже.

Введение в индивидуальные циклы сверления глубоких отверстий

К сожалению, стандартные циклы сверления часто имеют ограничения, когда дело доходит до сверления очень глубоких отверстий. Часто необходимо иметь, индивидуальный цикл сверления глубоких отверстий.

Чем индивидуальный цикл отличается от обычного стандартного цикла сверления?

Во-первых, это стратегия заглубления. Важно иметь возможность начать с небольшого шага и переходить к более крупным по мере того, как отверстие становится глубже. Выполнение полного выхода раньше, чем отверстие станет глубоким, — это бесполезное движение. В идеале вы должны опуститься, до пары диаметров или около того, а затем начать «клевать». Частота заглубления должна увеличиваться, чем глубже просверливается отверстие. Характер движения тоже должен меняться в зависимости от глубины отверстия. Мы начинаем с небольшого короткого шага — ровно такого, чтобы сломать стружку. Но по мере того, как мы становимся все глубже, необходимы более длинные и продолжительные отводы, поскольку нам нужно не только сломать стружку, но и облегчать ее извлечение. Наконец, мы хотим, чтобы спиральное сверло не выходило полностью из отверстия, чтобы стружка не смывалась обратно в отверстие.

Во-вторых, наши подачи и скорости. По мере того, как отверстие становится глубже, мы получаем преимущество за счет уменьшения скорости подачи и частоты вращения шпинделя. Нет необходимости делать это, пока отверстие не достигнет пороговой глубины, но когда мы находимся на этой глубине, это очень помогает.

Наконец, пока мы программируем индивидуальный цикл, мы хотим решить, использовать ли быстрые скорости или скорости подачи для клевки и отвода из отверстия. Это обратное движение, которое ничего не режет, и у нас есть потенциал для экономии времени по сравнению с постоянными циклами сверления, которые поддерживают все движения на скорости подачи.

Используя специальный g-код для реализации всех этих соображений,  мы тратим как можно меньше времени на заглубление, гарантируя, что, когда дела станут тяжелыми, мы делаем достаточно, чтобы наш инструмент оставался целым. Хотя стандартные циклы различаются от контроллера к контроллеру, очень немногие из них предлагают гибкость для управления всеми этими переменными.

Формат цикла сверления G83 Peck

G83 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_;
XY — данные положения отверстия
Z — глубина Z (подача до глубины Z, начиная с плоскости R)
R — положение плоскости R
Q — глубина резания для каждой подачи резания (глубина каждого выступа)
F — скорость подачи резания

Второй формат цикла сверления глубоких отверстий Haas CNC G83 с откликом представлен ниже.

Формат постоянного цикла сверления G83 Peck — Опции IJK

Цикл сверления G83 Peck с опциями IJK

G83 X_ Y_ Z_ I_ J_ K_ R_ F_;
XY — данные положения отверстия
Z — глубина Z (подача на глубину Z, начиная с плоскости R)
R — положение плоскости R
I — размер первой глубины резания
J — величина уменьшения глубины резания при каждом проходе
K — минимальная глубина резания
F — Скорость подачи при резке Первый проход будет врезаться на I, каждый последующий проход будет уменьшаться на величину J, а минимальная глубина резания — K.