Сверление глубоких отверстий
Сверление глубоких отверстий является сложной операцией, особенно когда требуется просверлить сотни или тысячи отверстий. Одной из основных проблем при этом является риск поломки сверла.
В данной статье рассматриваются различные методы, которые могут помочь справиться с этой задачей, включая ступенчатое сверление, сверление с параболической канавкой, основные циклы G-кода и другие.
Многие специалисты по ЧПУ знают, что сверление «Peck Drilling» или ступенчатое сверление полезно при обработке глубоких отверстий. Некоторые используют высокопроизводительные сверла с параболической кромкой. Однако существует целый ряд других методов, которые могут значительно улучшить результат.
Как глубина влияет на выбор метода
Производители инструмента считают глубину более чем в 3-4 раза превышающую диаметр спирального сверла как глубокое отверстие. Для таких случаев существуют различные геометрические формы сверл, такие как сверла с параболической канавкой, которые позволяют достигать больших глубин, но даже они имеют свои ограничения.
Ниже приведен график, который поможет 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 особенно полезны для эффективного удаления стружки. Эти сверла позволяют достигать глубин до 20 диаметров сверла, тогда как обычные сверла ограничены примерно 7 диаметрами.
Роль охлаждающей жидкости и стружкодробления
Одним из самых больших препятствий при сверлении глубоких отверстий является стружка:
- Как ее удалить без заклинивания?
- Как предотвратить повреждение поверхности отверстия?
Выбор инструментов, метода сверления и подачи СОЖ имеет решающее значение. Определенные виды инструментов, такие как сверла с параболической канавкой, значительно облегчают процесс удаления стружки из глубоких отверстий. Пистолетные сверла и сверла BTA также предназначены для обработки глубоких отверстий и эффективного удаления стружки.
Охлаждающая жидкость играет ключевую роль в удалении 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.
Система охлаждающей жидкости через шпиндель подает охлаждающую жидкость под давлением через отверстия, просверленные по длине сверла. Это помогает удалять стружку из отверстия снизу и значительно облегчает сверление глубоких отверстий.
Циклы сверления Peck предназначены для ломки и удаления стружки. Каждый шаг обычно ломает стружку, предотвращая образование длинных волокнистых стружек, которые могут зацепляться за инструмент и затруднять удаление. Компактная стружка может более эффективно удаляться из глубоких отверстий. Чем глубже отверстие, тем чаще сверло должно «клевать», чтобы стружка оставалась компактной.
Кроме того, высота выхода сверла из отверстия играет важную роль. Большая высота помогает вытягивать стружку, но замедляет процесс сверления по мере увеличения глубины отверстия. Важно не выходить полностью из отверстия, чтобы стружка не попадала обратно в отверстие.
Циклы глубоких отверстий используют специальный G-код для оптимизации стратегии сверления по мере увеличения глубины отверстия.
Введение в индивидуальные циклы сверления глубоких отверстий
Стандартные циклы сверления часто имеют ограничения при сверлении очень глубоких отверстий. В таких случаях необходимо использовать индивидуальные циклы сверления глубоких отверстий.
Чем индивидуальный цикл отличается от обычного стандартного цикла сверления?
Во-первых, это стратегия заглубления. Важно начинать с небольшого шага и увеличивать его по мере углубления отверстия. Полный выход сверла на начальных этапах сверления — это ненужное движение. Идеально начинать с пары диаметров, а затем «клевать» с увеличением частоты заглубления по мере увеличения глубины. Характер движения также должен меняться в зависимости от глубины отверстия. Сначала короткие шаги для ломки стружки, затем более длинные для облегчения ее удаления. Также важно не выходить полностью из отверстия, чтобы стружка не смывалась обратно.
Во-вторых, подача и скорость. По мере увеличения глубины отверстия необходимо снижать скорость подачи и частоту вращения шпинделя. Это особенно важно при достижении определенной глубины.
Наконец, при программировании индивидуального цикла важно учитывать использование быстрых скоростей или скоростей подачи для клевки и отвода сверла из отверстия. Это может значительно сэкономить время по сравнению с постоянными циклами сверления, которые поддерживают все движения на скорости подачи.
Используя специальный G-код для реализации всех этих аспектов, можно тратить минимальное время на заглубление, гарантируя, что инструмент останется целым даже при тяжелых условиях.
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 — плоскость отвода
Q — глубина одной клевки
F — скорость подачи
Типичные примеры сверления глубоких отверстий:
G0 G90 G54 X100.0 Y25.0;
G83 Z-50.0 R3.0 Q3.0 F120.0;
Вывод:
Сверление глубоких отверстий требует особого подхода, включая выбор правильного инструмента, охлаждающей жидкости и стратегии сверления. Использование специальных сверл и циклов сверления, а также охлаждающей жидкости под высоким давлением, может значительно улучшить результат.
Применение описанных методов позволяет уменьшить вероятность поломки инструмента, повысить качество обработки и эффективность производства.
