Сверление стволов – Полное руководство
Сверление позволяет создавать круглые отверстия в твердых материалах с помощью вращающегося инструмента. Это один из самых распространенных операции по механической обработке предлагая вам способ создания отверстий с определенными диаметрами и глубинами. Существуют различные подходы к сверлению, и здесь мы обсуждаем сверление с помощью пистолета.
Что такое сверление стволов?
С помощью сверления ружейными отверстиями можно добиться точного и глубокого сверления множества материалов. Этот метод сверления изначально использовался при изготовлении стволов ружей, откуда и получил свое название. Тем не менее, сверление ружейными отверстиями как процесс эволюционировало, находя применение в высокоточных сверлильных операциях.
С помощью ружейного сверления можно получить прямые отверстия огромной глубины с отношением длины к диаметру более 300:1. Охлаждающая жидкость подается через полость сверлильного инструмента, что позволяет добиться гладкой поверхности за счет отвода тепла и удаления стружки.
Преимущества сверления отверстий на токарном станке
Использование сверления ружьем на токарном станке сочетает в себе универсальность токарного станка и точность сверления ружьем. Вот некоторые преимущества такой конфигурации вашего сверлильного оборудования:
- Токарный станок позволяет вам выровнять инструмент для сверления ружья с заготовкой. Таким образом, вы получаете впечатляюще прямые и глубокие отверстия, особенно в длинных и тонких заготовках с высокой точностью.
- Уровни допуска при сверлении ружей очень жесткие. С помощью токарного станка вы можете повторять операции сверления ружей с получением стабильных результатов.
- Вращение токарного станка обеспечивает равномерный процесс подачи, гарантируя получение гладкой поверхности без необходимости последующей обработки.
- Внедрение токарного станка в вашу операцию по сверлению ружья обеспечивает стабильность процесса, уменьшая погрешность несоосности и отклонения инструмента. Таким образом, ваша операция по сверлению ружья становится эффективной, позволяя достичь максимального соотношения длины к диаметру.
- Система подачи охлаждающей жидкости токарного станка обеспечивает постоянную подачу к инструменту сверления ружья, что позволяет улучшить эвакуацию стружки. Благодаря этому вы столкнетесь с меньшим засорением и даже отказом инструмента при сверлении отверстий большой длины.
- Универсальность токарных станков позволяет выполнять операции сверления ружейным сверлом на заготовках различных размеров. Заготовки различных диаметров и длин могут удерживаться на токарном станке перед операцией сверления.
- Устойчивость токарного станка обеспечивает контролируемые условия резания, минимизируя ударные нагрузки и вибрации. Это помогает продлить срок службы инструмента, гарантируя максимальную эффективность работы.
- Объединяя токарный станок и оборудование для сверления ружей, вы сокращаете время настройки и требуемые затраты по сравнению с использованием нескольких видов оборудования. Это более эффективно.
Как выбрать сверлильный станок
Успех вашей операции по сверлению ружья будет зависеть от вашего выбора сверлильного станка. Ваш выбор в идеале зависит от нескольких факторов, некоторые из которых приведены ниже:
· Тип материала
Вы можете сверлить ружейным сверлом различные материалы с различными физическими и механическими свойствами. В то время как некоторые материалы, такие как алюминий, мягкие, другие, такие как сталь, твердые. Следовательно, сверлильный станок, используемый для алюминия, не будет эффективно работать со сталью.
· Параметры отверстия
Ключевыми параметрами, влияющими на выбор сверлильного станка для ружейного сверления, являются диаметр и глубина. Для диаметра указывается максимальное и минимальное значение, часто от 1 мм до 50 мм. Глубина определяется соотношением длины к диаметру, часто достигающим 300:1.
· Объем производства
Вы можете иметь ручной или ЧПУ-станок для сверления отверстий под пушечные патроны в зависимости от количества изделий, которые вы собираетесь производить. Станок для сверления отверстий под пушечные патроны с ЧПУ управление представляет собой автоматические функции и системы, идеально подходящие для крупносерийного производства.
· Размер и форма заготовки
Размер заготовки определяет длину станины станка и его способность удерживать заготовку. Если ваша заготовка длинная, ваш сверлильный станок должен удобно ее разместить. Кроме того, станок должен иметь идеальные крепления для надежного удержания заготовки любой формы.
· Структура машины
Сверление ружейным сверлом — это высокоточная операция, которая не очень хорошо переносит такие проблемы, как вибрация и стрессовые нагрузки. В противном случае это может привести к неэффективности отверстий и в худшем случае к повреждению инструмента. Машина с такими функциями, как направляющие и шариковые винты, обеспечивает стабильность для плавного перемещения инструмента.
· Совместимость инструментов
Учитывая различные инструменты, необходимые для операции сверления ружья, некоторые машины могут поддерживать только определенные инструменты. Другие машины очень универсальны и способны вмещать разнообразный спектр инструментов. Если только вы не занимаетесь узкоспециализированными операциями по сверлению, последний всегда идеален.
· Отвод охлаждающей жидкости и стружки
Из-за глубины резания, достигаемой при сверлении ружейным сверлом, необходимо иметь систему, которая может эффективно проводить охлаждающую жидкость. Предпочтительна система высокого давления с поддоном для сбора, чтобы обеспечить рециркуляцию. Таким образом, вы можете эффективно удалять стружку и смазывать инструмент.
· Расходы
Стоимость приобретения сверлильного станка будет зависеть от размера станка и уровня автоматизации, который определяется масштабом вашей деятельности. Для операций с небольшим объемом нет необходимости инвестировать в большие автоматизированные станки. Поймите также, что эксплуатационные расходы напрямую связаны с размером.
Этапы процесса сверления стволов пистолета
При выполнении сверления с помощью пистолета есть определенные важные шаги, которые вы реализуете для достижения глубоких и точных отверстий. Сверление с помощью пистолета — это узкоспециализированная операция, которая требует надежной настройки и выполнения для получения качественных результатов.
1. Настройка
Сначала вы закрепляете заготовку на станке так, чтобы она оставалась неподвижной во время сверления. Вы можете использовать дополнительные опорные приспособления, такие как втулки и люнеты для длинных заготовок. После этого вы устанавливаете ружейное сверло на держатель инструмента станка.
2. Выравнивание
Направляющая втулка эффективна для выравнивания сверла с местом, где вы собираетесь сделать отверстие. Таким образом, она удерживает сверло на замке, гарантируя отсутствие отклонений. Затем вы центрируете кончик сверла по месту вашего отверстия.
3. Бурение
Вращение ружейного сверла на высокой скорости инициирует процесс сверления. Низкая скорость подачи идеальна, поскольку вы направляете кончик сверла, когда он врезается в материал. Низкая скорость подачи гарантирует отсутствие скопления стружки, помогая вам добиться гладкой поверхности. Она также предотвращает износ инструмента и преждевременное повреждение.
4. Впрыск охлаждающей жидкости
Это происходит одновременно с процессом сверления. Он выполняет несколько функций: охлаждение инструмента за счет тепла, выделяемого трением, и вымывание стружки. Охлаждающая жидкость подается через полость ружейного сверла к точке действия.
5. Удаление стружки
Постоянное удаление стружки в процессе сверления необходимо для предотвращения засорения канала и обеспечения высокого качества отделки. Вы подаете охлаждающую жидкость под высоким давлением, достаточным для того, чтобы с силой вытолкнуть ее из полости отверстия.
6. Проверка отверстий
Проверка направлена на подтверждение точности размеров отверстия и качества в отношении прямолинейности и чистоты поверхности. После завершения процесса сверления вы извлекаете сверло для проведения проверки. Точные инструменты, такие как лазерные датчики, необходимы для подтверждения спецификаций отверстий.
Факторы, которые следует учитывать при сверлении стволов из огнестрельного оружия
При выполнении операции по сверлению с помощью пистолета вам необходимо продемонстрировать тщательный контроль над несколькими параметрами для успешного результата. Ниже приведены некоторые важные факторы для рассмотрения:
· Свойства материала
Твердость, прочность, пластичность и абразивность материала заготовки влияют на процесс сверления пистолетом. Твердые и абразивные материалы требуют более жесткого инструмента, более медленных скоростей резания и высокого давления охлаждающей жидкости. Пластичные материалы производят волокнистую стружку, что может повлиять на эвакуацию стружки.
· Проектирование инструментов
Рассмотрите режущую кромку инструмента, чтобы убедиться, что она обеспечивает баланс между удалением материала и образованием стружки. Подберите ружейное сверло под нужный диаметр отверстия, который влияет на скорость подачи, поток охлаждающей жидкости и соотношение длины к диаметру. Используйте HSS в качестве инструментального материала для мягких материалов и карбид для более твердых материалов.
· Характеристики отверстий
Основной параметр, который следует учитывать при сверлении ружейным сверлом, — это соотношение длины к диаметру. Хотя вы можете достичь более 300:1, вам необходимо иметь надлежащий инструмент для поддержания точности и решения проблемы удаления стружки. Рассмотрите возможность использования направляющих втулок в начале, чтобы предотвратить отклонение.
· Скорость подачи и скорость резания
При сверлении ружейным сверлом рекомендуется использовать низкие скорости подачи для повышения точности и снижения износа инструмента. Высокая скорость резания способствует получению плавного реза. Тем не менее, вам необходимо сбалансировать скорость подачи и скорость резания в зависимости от материала заготовки.
· Система охлаждения
Используйте системы охлаждения под высоким давлением, особенно для глубоких отверстий, чтобы предотвратить засорение стружкой, перегрев, плохую отделку поверхности и износ инструмента. Существуют различные типы охлаждения, которые вы можете выбрать от синтетической жидкости до водорастворимых масел в зависимости от условий резания и материала.
· Контроль чипа
Если не контролировать стружку, образующуюся во время сверления ружейным сверлом, она может привести к засорению, повреждению инструмента, дефектам поверхности и/или отклонению отверстия. Использование ружейного сверла со спиральной канавкой помогает удалить стружку. Вы также можете рассмотреть возможность использования стружколомов для упрощения процесса удаления.
· Поддержка заготовки
Предотвращение движения во время сверления пистолетом имеет важное значение, и зажим заготовки может быть полезен в этом отношении. При работе с длинными заготовками используйте втулки и люнеты или втулки для дополнительной поддержки, предотвращающей прогиб.
· Износ инструмента
После длительного использования вы обязательно столкнетесь с износом инструмента. Контролируйте скорость износа с помощью регулярных проверок и рассмотрите такие вмешательства, как замена. Кроме того, вы можете наносить износостойкие покрытия, такие как нитрид титана, чтобы продлить срок службы инструмента за счет снижения трения и, таким образом, повышения производительности.
Ключевые приложения
Существует несколько приложений, в которых требуются прямые, глубокие, гладкие и точные отверстия высокой точности. В результате вы найдете применение сверления ружейным сверлом в качестве технологии изготовления в следующих отраслях:
· Аэрокосмическая промышленность
Точные отверстия малого диаметра в топливных инжекторах, используемых для управления потоком топлива в авиационных двигателях, сверлятся с помощью ружейного сверления. Детали шасси изготавливаются с полыми каналами для структурной пригодности. Кроме того, гидравлические системы, используемые для передачи жидкостей под высоким давлением, сверлятся с помощью ружейного сверления.
· Автомобильная промышленность
Высокоточные топливные инжекторы используют сверление ружьями для достижения своей эффективной конструкции, используемой для поддержки сгорания. Компоненты двигателя, такие как трансмиссия и коленчатые валы, изготавливаются с помощью этой технологии для обеспечения структурной целостности и каналов смазки.
· Производство оружия
Как уже отмечалось, сверление стволов использовалось при изготовлении орудийных стволов, откуда и произошло его название. По сей день сверление стволов используется для изготовления стволов для пистолетов, таких как винтовки и ружья. Оно также находит применение при изготовлении артиллерийских снарядов и боеприпасов, а также компонентов ракет.
· Медицинские приборы
Хирургические инструменты, такие как иглы для биопсии и эндоскопические инструменты, используют сверление пистолетом для создания точных прямых, глубоких отверстий. Вы также используете этот метод при изготовлении ортопедических имплантатов, требующих полых каналов для размещения в теле.
· Энергетический сектор
Сверление ружьями создает глубокие отверстия для балансировки инструмента и распределения веса в утяжеленных бурильных трубах, используемых в разведке нефти. Гидравлические системы, такие как коллекторы и клапаны, изготавливаются с использованием оборудования для сверления ружьями. Лопатки турбин, работающие на паре или газе, используют сверление ружьями для создания проходов для рассеивания тепла.
· Изготовление пресс-форм и штампов
Сверление ружьями полезно для создания высокоточных каналов охлаждения в формах для равномерного охлаждения и, таким образом, сокращения времени цикла. При использовании в изготовлении точных штампов сверление ружьями помогает в проектировании штамповочных штампов и других процессов ковки.
· Тяжелая техника и оборудование
Каналы для жидкости в гидравлических цилиндрах, используемых в тяжелой технике, изготавливаются таким образом, что обеспечивается высокая точность. Кроме того, шпиндели в станках используют цилиндрические пути для охлаждения и смазки, выполненные с помощью сверления ружейным сверлом.
Часто задаваемые вопросы
1. В чем разница между сверлением с помощью пистолета и сверлением с помощью BTA?
Сверление ружейным сверлом и сверление BTA (Boring and Trepanning Association) являются методами глубокого сверления. Тем не менее, сверление ружейным сверлом обычно применяется для создания отверстий меньшей глубины и диаметра, обычно от 1 до 50 мм. Сверление BTA позволяет получать отверстия большого диаметра, обычно более 50 мм.
2. Насколько глубоко может сверлить ружейное сверло?
Различные факторы влияют на максимальную глубину, достигаемую с помощью ружейного сверла, такие как диаметр отверстия и тип материала. Однако ружейное сверло обычно может достигать соотношения длины к диаметру более 300:1. Однако, чем больше диаметр, тем ниже соотношение длины к диаметру.
3. Каковы ограничения сверления стволов?
Мы упомянули основные преимущества использования сверления ружьем для вашего проекта. Однако, оно не лишено следующих ограничений:
- По сравнению с другими методами сверления, сверление с помощью ружейного сверла происходит сравнительно медленнее, особенно для больших отверстий, что приводит к увеличению продолжительности цикла.
- Сверление ружейным сверлом целесообразно только для отверстий небольшого диаметра (от 1 до 50 мм) и не подходит для сверления отверстий очень большого диаметра.
- Удаление стружки затруднено, особенно на больших глубинах, что приводит к повышенному износу инструмента и ухудшению качества поверхности.
- Тонкая конструкция ружейных сверл в сочетании с одной режущей кромкой делает их подверженными повышенному износу и потенциальной поломке. Это особенно актуально на больших глубинах и при использовании на более твердых материалах.
- Эффективность сверления при обработке более твердых или прочных материалов, таких как закаленные стали и суперсплавы, значительно снижается.
- Несмотря на возможность достижения экстремальных соотношений глубины к диаметру, достижение прямолинейности, точности и удаления стружки становится все более затруднительным при превышении соотношения 300:1.
4. Каков допуск сверления ружейных отверстий?
Высокая точность является одним из основных преимуществ сверления ружьями, идеально подходящего для случаев, когда критически важны жесткие допуски и точное позиционирование отверстий. В то время как материал заготовки и настройка станка могут влиять на допуск, сверление ружьями позволяет достичь размерных допусков ±От 0,0008″ до ±0,002″.
Заключение
Процесс сверления ружейным сверлом является высокоэффективным методом при изготовлении отверстий и каналов малого диаметра с высокой точностью и постоянством. Его универсальность позволяет вам применять его в вашей мастерской для небольших проектов и на крупных производственных площадках с жесткими допусками.
Связанные ресурсы:
Сверлильные машины – Источник: ЦИНФА
Детали радиально-сверлильного станка – Источник: ЦИНФА
Сверлильные и фрезерные станки – Источник: ЦИНФА
Процесс бурения – Источник: ВИКИПЕДИЯ
Производители сверлильных станков – Источник: ЦИНФА
