Wiercenie broni – ostateczny przewodnik

Wiercenie pozwala na tworzenie okrągłych otworów w materiałach stałych przy użyciu obracającego się narzędzia. Jest to jedna z najczęstszych metod operacje obróbki oferując Ci sposób na wykonanie otworów o określonych średnicach i głębokościach. Istnieją różne podejścia do wiercenia, a tutaj omawiamy wiercenie lufowe.

Czym jest wiercenie lufowe?

Dzięki wierceniu lufowemu możesz wykonywać precyzyjne i głębokie operacje wiercenia w wielu materiałach. To podejście do wiercenia było początkowo stosowane do produkcji luf, skąd wzięło swoją nazwę. Niemniej jednak wiercenie lufowe jako proces ewoluowało, znajdując zastosowanie w operacjach wiercenia o wysokiej precyzji.

Dzięki wierceniu lufowemu można wykonywać proste otwory o ogromnej głębokości, ze stosunkiem długości do średnicy wynoszącym ponad 300:1. Chłodziwo jest dostarczane przez otwór w narzędziu wiertarskim, co pozwala na uzyskanie gładkiej powierzchni dzięki odprowadzaniu ciepła i wiórów.

Zalety wiercenia lufowego na tokarce

Wykorzystanie wiercenia lufowego na tokarce łączy wszechstronność tokarki i precyzję wiercenia lufowego. Oto kilka zalet konfiguracji sprzętu wiertniczego w ten sposób:

Tokarka umożliwia wyrównanie narzędzia wiertniczego do przedmiotu obrabianego. W ten sposób uzyskujesz imponująco proste i głębokie otwory, szczególnie w przedmiotach obrabianych, które są długie i smukłe, z wysoką dokładnością.
Poziomy tolerancji w wierceniu lufowym są bardzo ścisłe. Za pomocą tokarki można powtarzać operacje wiercenia lufowego, aby uzyskać spójne wyniki.
Obrót tokarki zapewnia stały proces posuwu, co pozwala na uzyskanie gładkiej powierzchni bez konieczności obróbki końcowej.
Wdrożenie tokarki w operacji wiercenia lufowego zapewnia stabilność procesu, redukując błędy niewspółosiowości i ugięcia narzędzia. W ten sposób operacja wiercenia lufowego jest wydajna, umożliwiając maksymalne osiągnięcie stosunku długości do średnicy.
System doprowadzania chłodziwa tokarki zapewnia stałe dostarczanie do narzędzia wiercącego, co pozwala na lepsze odprowadzanie wiórów. Dzięki temu można ograniczyć zatykanie, a nawet awarie narzędzia podczas wykonywania otworów na dłuższych długościach.
Wszechstronność tokarek umożliwia wykonywanie operacji wiercenia lufowego na przedmiotach obrabianych o różnych rozmiarach. Przedmioty obrabiane o różnych średnicach i długościach można trzymać w tokarce przed operacją wiercenia.
Stabilność oferowana przez tokarkę zapewnia kontrolowane warunki cięcia, minimalizując obciążenia udarowe i wibracje. Pomaga to wydłużyć żywotność narzędzia, zapewniając maksymalną wydajność operacyjną.
Łącząc tokarkę i wiertarkę lufową, zmniejszasz czas i koszty konfiguracji w porównaniu do wykorzystania wielu urządzeń. Jest to bardziej wydajne.

Jak wybrać wiertarkę do broni

Sukces Twojej operacji wiercenia będzie zależał od wyboru wiertarki. Twój wybór jest idealnie uzależniony od kilku czynników, z których niektóre są ujęte poniżej:

· Typ materiału

Możesz wiercić lufą różne materiały o różnych właściwościach fizycznych i mechanicznych. Podczas gdy niektóre materiały, takie jak aluminium, są miękkie, inne, takie jak stal, są twarde. W związku z tym wiertarka lufowa używana do aluminium nie będzie działać skutecznie na stali.

· Parametry otworu

Kluczowymi parametrami wpływającymi na wybór wiertarki lufowej są średnica i głębokość. Maksymalna i minimalna wartość średnicy często mieści się w przedziale od 1 mm do 50 mm. Głębokość jest określana przez stosunek długości do średnicy, często osiągający 300:1.

· Wolumen produkcji

Możesz mieć wiertarkę ręczną lub CNC, w zależności od liczby artykułów, które zamierzasz produkować. Wiertarka z Sterowanie CNC stanowi automatyczne funkcje i systemy idealne do produkcji wielkoseryjnej.

· Rozmiar i kształt przedmiotu obrabianego

Rozmiar przedmiotu obrabianego dyktuje długość łoża maszyny i jej pojemność do trzymania przedmiotu obrabianego. Jeśli przedmiot obrabiany jest długi, wiertarka lufowa powinna wygodnie go pomieścić. Ponadto maszyna powinna mieć idealne oprzyrządowanie do bezpiecznego trzymania przedmiotu obrabianego o dowolnym kształcie.

· Struktura maszyny

Wiercenie lufowe to wysoce precyzyjna operacja, która nie radzi sobie dobrze z problemami takimi jak wibracje i obciążenia naprężeniowe. W przeciwnym razie może prowadzić do nieefektywności otworów, a w najgorszym przypadku do uszkodzenia narzędzia. Maszyna z funkcjami takimi jak prowadnice i śruby kulowe zapewnia stabilność dla płynnego ruchu narzędzia.

· Zgodność narzędzi

Biorąc pod uwagę różne narzędzia wymagane do operacji wiercenia lufy, niektóre maszyny mogą obsługiwać tylko określone narzędzia. Inne maszyny są bardzo wszechstronne i mają pojemność umożliwiającą obsługę szerokiego spektrum narzędzi. O ile nie podejmuje się wysoce wyspecjalizowanych operacji wiercenia dla zabawy, ta druga opcja jest zawsze idealna.

· Odprowadzanie chłodziwa i wiórów

Ze względu na głębokość cięcia osiąganą przez wiercenie lufowe, konieczne jest posiadanie systemu, który może skutecznie przewodzić chłodziwo. Preferowany jest system wysokociśnieniowy z tacą zbiorczą, aby umożliwić recykling. W ten sposób można skutecznie usuwać wióry i smarować narzędzia.

· Koszt

Koszt nabycia wiertarki będzie się różnić w zależności od rozmiaru maszyny i poziomu automatyzacji, który jest determinowany przez skalę Twojej działalności. W przypadku działalności o małej objętości nie ma potrzeby inwestowania w duże zautomatyzowane maszyny. Zrozum również, że koszty operacyjne są bezpośrednio związane z rozmiarem.

Etapy procesu wiercenia lufy

Podczas wiercenia lufowego należy wykonać pewne niezbędne kroki, aby uzyskać głębokie i precyzyjne otwory. Wiercenie lufowe to wysoce wyspecjalizowana operacja, która wymaga solidnego przygotowania i wykonania, aby uzyskać wysokiej jakości rezultaty.

1. Konfiguracja

Najpierw zabezpiecz przedmiot obrabiany na maszynie tak, aby pozostał nieruchomy podczas operacji wiercenia. Możesz użyć dodatkowych elementów podporowych, takich jak tuleje i podpórki stałe, w przypadku długich przedmiotów obrabianych. Następnie zamontuj wiertło lufowe na uchwycie narzędzia maszyny.

2. Wyrównanie

Tuleja prowadząca jest skuteczna w pomaganiu w wyrównaniu wiertła z miejscem, w którym zamierzasz wykonać otwór. W ten sposób utrzymuje wiertło na blokadzie, zapewniając brak odchyleń. Następnie centrujesz końcówkę wiertła względem miejsca wykonania otworu.

3. Wiercenie

Obrót wiertła z dużą prędkością rozpoczyna proces wiercenia. Powolna prędkość posuwu jest idealna, gdy prowadzisz końcówkę wiertła podczas cięcia materiału. Powolna prędkość posuwu zapewnia brak gromadzenia się wiórów, co pomaga uzyskać gładkie wykończenie powierzchni. Zapobiega również zużyciu narzędzia i przedwczesnemu uszkodzeniu.

4. Wtrysk chłodziwa

Dzieje się to równocześnie z procesem wiercenia. Spełnia wiele ról; chłodzi narzędzie dzięki ciepłu indukowanemu przez tarcie i wypłukuje wióry. Chłodziwo jest prowadzone przez otwór wiertła lufowego do punktu działania.

5. Usuwanie wiórów

Ciągłe usuwanie wiórów podczas procesu wiercenia jest konieczne, aby zapobiec blokowaniu ścieżki i zapewnić wysoką jakość wykończenia. Dostarczasz chłodziwo pod wysokim ciśnieniem wystarczającym do wyrzucenia ich z otworu.

6. Inspekcja otworów

Kontrola ma na celu potwierdzenie dokładności wymiarowej otworu i jakości w odniesieniu do prostoliniowości i wykończenia powierzchni. Po zakończeniu procesu wiercenia wycofujesz wiertło, aby przeprowadzić kontrolę. Precyzyjne narzędzia, takie jak wskaźniki laserowe, są niezbędne do potwierdzenia specyfikacji otworu.

Czynniki, które należy wziąć pod uwagę w procesie wiercenia luf

Podczas przeprowadzania operacji wiercenia lufy musisz wykazać się ostrożną kontrolą nad wieloma parametrami, aby uzyskać pomyślny wynik. Poniżej przedstawiono niektóre ważne czynniki do rozważenia:

· Właściwości materiału

Twardość, wytrzymałość, ciągliwość i ścieralność materiału obrabianego wpływają na proces wiercenia lufowego. Twarde i ścierne materiały wymagają sztywniejszych narzędzi, wolniejszych prędkości skrawania i chłodziwa pod wysokim ciśnieniem. Materiały ciągliwe wytwarzają nitkowate wióry, które mogą mieć wpływ na odprowadzanie wiórów.

· Projektowanie narzędzi

Weź pod uwagę krawędź tnącą narzędzia, upewniając się, że zapewnia równowagę między usuwaniem materiału a formowaniem wiórów. Dopasuj wiertło lufowe do żądanej średnicy otworu, co wpływa na szybkość posuwu, przepływ chłodziwa i stosunek długości do średnicy. Użyj HSS jako materiału narzędzia do miękkich materiałów i węglika spiekanego do twardszych materiałów.

· Specyfikacje otworów

Podstawowym parametrem, który należy wziąć pod uwagę podczas wiercenia lufowego, jest stosunek długości do średnicy. Chociaż można osiągnąć stosunek ponad 300:1, należy mieć odpowiednie narzędzia, aby zachować dokładność i zająć się odprowadzaniem wiórów. Rozważ użycie tulei prowadzących na początku, aby zapobiec ugięciu.

· Prędkość posuwu i prędkość skrawania

Podczas wiercenia lufowego zaleca się stosowanie niskich prędkości posuwu w celu zwiększenia precyzji i zmniejszenia zużycia narzędzia. Wysoka prędkość skrawania pomaga uzyskać gładkie cięcie. Niemniej jednak należy zrównoważyć prędkość posuwu i prędkość skrawania w zależności od materiału obrabianego przedmiotu.

· Układ chłodzenia

Stosuj wysokociśnieniowe systemy chłodzenia, szczególnie w przypadku głębokich otworów, aby zapobiec blokowaniu się wiórów, przegrzaniu, słabemu wykończeniu powierzchni i zużyciu narzędzi. Istnieją różne rodzaje chłodziw, które możesz wybrać, od płynów syntetycznych po oleje rozpuszczalne w wodzie, w zależności od warunków cięcia i materiału.

· Kontrola chipów

Jeśli nie zostaną opanowane, wióry generowane podczas wiercenia lufowego mogą powodować blokady, uszkodzenia narzędzi, wady powierzchni i/lub odchylenia otworów. Użycie wiertła lufowego ze spiralnym rowkiem pomaga w ewakuacji wiórów. Możesz również rozważyć włączenie łamaczy wiórów, aby uprościć proces ewakuacji.

· Podpora przedmiotu obrabianego

Zapobieganie ruchom podczas wiercenia lufowego jest niezbędne, a zaciskanie obrabianego przedmiotu może być przydatne w tym względzie. Podczas pracy na długich obrabianych przedmiotach, wykorzystaj tuleje i podpory stałe lub tuleje jako dodatkowe wsparcie zapobiegające ugięciu.

· Zużycie narzędzi

Po dłuższym użytkowaniu z pewnością zauważysz zużycie narzędzia. Monitoruj tempo zużycia poprzez regularne kontrole i rozważ interwencje, takie jak wymiana. Ponadto możesz zastosować powłoki odporne na zużycie, takie jak azotek tytanu, aby wydłużyć żywotność narzędzia poprzez zmniejszenie tarcia, a tym samym poprawić wydajność.

Kluczowe aplikacje

Istnieje wiele zastosowań, w których potrzebne są proste, głębokie, gładkie i precyzyjne otwory o wysokiej dokładności. W rezultacie wiercenie lufowe znajduje zastosowanie jako technika wytwarzania w następujących branżach:

· Przemysł lotniczy

Precyzyjne otwory o małej średnicy w dyszach wtryskiwaczy paliwa, używane do kontrolowania przepływu paliwa w silnikach samolotów, są wiercone lufą. Części podwozia są wykonane z pustych kanałów dla uzyskania właściwości konstrukcyjnych. Ponadto, układy hydrauliczne używane do przesyłania płynów pod wysokim ciśnieniem są wiercone lufą.

· Branża motoryzacyjna

Wtryskiwacze paliwa o wysokiej precyzji wykorzystują wiercenie lufowe w celu osiągnięcia ich efektywnej konstrukcji służącej do wspomagania spalania. Elementy silnika, takie jak przekładnia i wały korbowe, są wytwarzane tą techniką w celu zapewnienia integralności strukturalnej i kanałów smarowania.

· Produkcja broni

Jak wspomniano wcześniej, wiercenie luf było stosowane do produkcji luf broni palnej, od której pochodzi jego nazwa. Do dziś wiercenie luf jest techniką stosowaną do produkcji luf do broni krótkiej, takiej jak karabiny i strzelby. Znajduje również zastosowanie w produkcji łusek artyleryjskich i amunicji, a także elementów rakiet.

· Urządzenia medyczne

Narzędzia chirurgiczne, takie jak igły do biopsji i narzędzia endoskopowe, wykorzystują wiercenie lufowe do tworzenia precyzyjnych, prostych, głębokich otworów. Tę metodę wykorzystuje się również do wytwarzania implantów ortopedycznych wymagających pustych kanałów do umieszczenia w ciele.

· Sektor energetyczny

Wiercenie lufowe tworzy głębokie otwory do wyważenia narzędzi i rozłożenia ciężaru w kołnierzach wiertniczych stosowanych w poszukiwaniach ropy naftowej. Układy hydrauliczne, takie jak kolektory i zawory, są wytwarzane przy użyciu sprzętu do wiercenia lufowego. Łopatki turbiny zasilane parą lub gazem wykorzystują wiercenie lufowe do implementacji przejść do rozpraszania ciepła.

· Produkcja form i matryc

Wiercenie lufowe jest przydatne w tworzeniu bardzo dokładnych kanałów chłodzących w formach, aby zapewnić równomierne chłodzenie, a tym samym skrócić czas cyklu. Wiercenie lufowe stosowane w precyzyjnym wytwarzaniu matryc pomaga w projektowaniu matryc do tłoczenia i innych procesów kucia.

· Ciężki sprzęt i maszyny

Kanały płynów w cylindrach hydraulicznych stosowanych w ciężkich maszynach są wytwarzane w ten sposób, co zapewnia wysoką dokładność. Ponadto wrzeciona w obrabiarkach wykorzystują cylindryczne ścieżki do chłodzenia i smarowania wykonane metodą wiercenia lufowego.

Często zadawane pytania

1. Jaka jest różnica pomiędzy wierceniem lufowym a wierceniem BTA?

Wiercenie lufowe i wiercenie BTA (Boring and Trepanning Association) to techniki wiercenia głębokich otworów. Niemniej jednak wiercenie lufowe znajduje typowe zastosowanie w tworzeniu otworów o mniejszej głębokości i średnicy, zwykle od 1 do 50 mm. Wiercenie BTA umożliwia wykonywanie otworów o dużych średnicach, zwykle powyżej 50 mm.

2. Jak głęboko można ćwiczyć wiertło?

Na maksymalną głębokość możliwą do osiągnięcia za pomocą wiertarki lufowej wpływają różne czynniki, takie jak średnica otworu i rodzaj materiału. Jednak wiertarka lufowa może zazwyczaj osiągnąć stosunek długości do średnicy przekraczający 300:1. Jednak im większa średnica, tym niższy stosunek długości do średnicy.

3. Jakie są ograniczenia wiercenia lufowego?

Wspomnieliśmy o głównych zaletach wykorzystania wiercenia lufowego w Twoim projekcie. Nie brakuje jednak ograniczeń, takich jak:

W porównaniu z innymi metodami wiercenia, wiercenie lufowe jest stosunkowo wolniejsze, zwłaszcza w przypadku większych otworów, co skutkuje dłuższymi cyklami wiercenia.
Wiercenie lufowe jest możliwe jedynie w przypadku otworów o małej średnicy (od 1 do 50 mm) i nie nadaje się do wiercenia otworów o bardzo dużych średnicach.
Odprowadzanie wiórów jest utrudnione, zwłaszcza na większych głębokościach, co skutkuje zwiększonym zużyciem narzędzia i gorszą jakością wykończenia powierzchni.
Smukła konstrukcja wierteł lufowych w połączeniu z pojedynczą krawędzią tnącą sprawia, że są one podatne na zwiększone zużycie i potencjalne pękanie. Dotyczy to zwłaszcza dużych głębokości i stosowania na twardszych materiałach.
W przypadku wiercenia twardszych lub bardziej wytrzymałych materiałów, jak stale hartowane i superstopy, wydajność wiercenia ulega znacznemu zmniejszeniu.
Choć możliwe jest osiągnięcie ekstremalnie wysokiego stosunku głębokości do średnicy, uzyskanie prostoliniowości, dokładności i usuwania wiórów staje się coraz trudniejsze przy wartościach powyżej 300:1.

4. Jaka jest tolerancja wiercenia lufowego?

Wysoka precyzja jest jedną z głównych zalet wiercenia lufowego, idealnego w sytuacjach, gdy ciasne tolerancje i dokładne pozycjonowanie otworów są krytyczne. Podczas gdy materiał obrabianego przedmiotu i konfiguracja maszyny mogą wpływać na tolerancję, wiercenie lufowe może osiągnąć tolerancje wymiarowe ±Od 0,0008″ do ±0,002″.

Wniosek

Proces wiercenia lufowego jest wysoce skuteczną techniką przy wykonywaniu otworów i kanałów o małej średnicy z wysoką dokładnością i spójnością. Jego wszechstronność pozwala na jego wdrożenie w warsztacie w przypadku małych projektów i na dużych halach produkcyjnych z zachowaniem ścisłych tolerancji.

Powiązane zasoby:

Wiertarki – Źródło: TSINFA

Części do wiertarek promieniowych – Źródło: TSINFA

Wiertarki i frezarki – Źródło: TSINFA

Proces wiercenia – Źródło: WIKIPEDIA

Producenci maszyn wiertniczych – Źródło: TSINFA