روش ماشینکاری کارآمد برای سوراخ های عمیق پیچیده

ماشینکاری سوراخ‌های عمیق پیچیده، روز به روز چالش برانگیزتر می‌شود. قطعات اغلب به ویژگی‌های اضافی مانند پرداخت بسیار کوچک سوراخ، محفظه‌های داخلی، تغییرات قطر سوراخ، خطوط، شیارها، رزوه‌ها و جهت‌گیری‌های مختلف سوراخ نیاز دارند. دستیابی کارآمد به چنین سوراخ‌هایی با تلرانس دقیق، نه تنها به تجربه گسترده و منابع تحقیق و توسعه، بلکه به قابلیت‌های مهندسی، امکانات کاربردی و مشارکت قابل توجه مشتری نیز نیاز دارد.

ماشینکاری سوراخکاری عمیق (DHM)

یک حوزه ماشینکاری است که تحت سلطه ابزارهایی است که برای کاربردهای موجود طراحی شده‌اند. ماشینکاری سوراخ عمیق در صنایع مختلفی کاربرد دارد، اما پرکاربردترین آنها صنایع انرژی و هوافضا هستند. در ابتدا، شکل‌دهی برخی از ویژگی‌های قطعات سوراخ عمیق اغلب غیرممکن به نظر می‌رسد، اما راه‌حل‌های ویژه ابزار طراحی شده توسط متخصصان نه تنها مشکلات فرآیند را حل می‌کنند، بلکه تضمین می‌کنند که آنها به روشی اجرا شوند که با راندمان بالا و بدون خطا مشخص می‌شود. تقاضای روزافزون برای سوراخ‌های پیچیده و نیاز فوری به کاهش زمان ماشینکاری منجر به توسعه تکنیک‌های مدرن ماشینکاری سوراخ عمیق شده است. حفاری سوراخ عمیق برای دهه‌ها یک روش کارآمد برای ماشینکاری با ابزارهای کاربیدی بوده است، اما سوراخکاری ته چاه به عنوان یک گلوگاه در حال ظهور است.
امروزه، موفقیت در این حوزه از ماشینکاری اغلب مبتنی بر ترکیبی از عناصر ابزار استاندارد و تخصصی است که تجربه طراحی به عنوان ابزارهای تخصصی ماشینکاری سوراخ‌های عمیق را دارند. این ابزارها دارای یک ساق بلند و با دقت بالا با ویژگی‌های پشتیبانی و یک برقو یکپارچه، همراه با جدیدترین هندسه‌های برش و درجه‌بندی‌های اینسرت، و همچنین کنترل کارآمد خنک‌کننده و براده، برای بالاترین نفوذ و دستیابی به نتایج با کیفیت بالا مورد نیاز شما با ایمنی فرآیند هستند.

وقتی عمق سوراخ از 10 برابر قطر سوراخ بیشتر شود، سوراخ ماشینکاری شده معمولاً بسیار عمیق در نظر گرفته می‌شود. برای سوراخ‌هایی با عمق تا 300 قطر، تکنیک‌های خاصی مورد نیاز است و می‌توان آنها را با سیستم‌های تک لوله یا دوتایی سوراخ کرد. فرآیند طولانی ماشینکاری تا انتهای این سوراخ‌ها نیاز به سینماتیک تخصصی، پیکربندی ابزار و لبه برش صحیح برای تکمیل محفظه‌ها، شیارها، رزوه‌ها و حفره‌ها دارد. فناوری صفحات پشتیبانی یکی دیگر از زمینه‌های مهم است و در حفاری سوراخ‌های عمیق نیز بسیار مهم است. اکنون نیز به عنوان بخشی از فناوری ماشینکاری سوراخ‌های عمیق، پیشرفت زیادی می‌کند. این موارد شامل چاقوهای واجد شرایط برای این زمینه است که عملکرد بالاتری را ارائه می‌دهند.

فرصت‌های صنایع دستی

نیازهای تولیدی امروزی نیازمند راه‌حل‌های ماشینکاری سوراخ عمیقی است که کاملاً با حفاری سوراخ عمیق (که پس از آن یک عملیات سوراخ‌کاری تک لبه بعدی انجام می‌شود که اغلب باید روی دستگاه‌های دیگر انجام شود) متفاوت است. حتی در دستگاه‌های چندکاره، این روش برای یک چیدمان واحد مورد نیاز است. به عنوان مثال، برای ماشینکاری سوراخی به عمق چند متر که قطر آن حدود ۱۰۰ میلی‌متر است، یک سر آن باید رزوه‌دار شود و محفظه داخلی که به داخل سوراخ نفوذ می‌کند قطر بیشتری دارد. معمولاً، پس از اتمام حفاری، پس از انتقال قطعه به تراش، این ویژگی‌ها از طریق فرآیند سوراخ‌کاری به سوراخ اضافه می‌شوند. ماشینکاری سوراخ عمیق اکنون توانایی یک ابزار را برای انجام عملیات بعدی بدون محدودیت‌های تنظیمات دستگاه ترکیب می‌کند. در عوض، این فناوری جدید ابزار، قابلیت‌های عملیاتی خود را گسترش داده است تا این ویژگی‌های دشوار را با کارایی بیشتری و در محدودیت‌های دقیق‌تر ماشینکاری کند.

نمونه‌ای از ماشینکاری کارآمد با استفاده از تکنیک‌های ماشینکاری سوراخ عمیق، قطعات اکتشاف نفت است. چنین قطعاتی حدود 2.5 متر طول دارند و دارای برخی از ویژگی‌های پیچیده با تلرانس‌های دقیق هستند. برای دستیابی به تلرانس‌های دقیق و سطح نهایی عالی، راه‌حل ابزار ابتدا شامل حفاری یک سوراخ با قطر 90 میلی‌متر و به دنبال آن پرداخت با یک برقو شناور بود. سپس سوراخ با قطر 115 میلی‌متر تا عمق 1.5 متر تراشیده و تراشیده شد. پارتیشن دیگر تقریباً در نیمه راه به داخل سوراخ می‌رود و سپس آن را نیز تراشیده و تراشیده و با پخ زدن پرداخت می‌شود. در نهایت، سوراخکاری و تراشکاری برای ایجاد دو محفظه داخلی که پخ زده شده‌اند (همچنین تا اندازه نهایی تراشیده می‌شوند) انجام می‌شود.

ابزار ویژه ماشینکاری سوراخ عمیق مرکز جهانی ماشینکاری سوراخ عمیق، یک راهکار دفع غیر استاندارد مناسب برای این قطعه در صنعت برق ارائه می‌دهد. زمان برش از بیش از 30 ساعت به 7.5 ساعت افزایش یافت. این راهکار سفارشی جابجایی ابزار، تلرانس‌های دقیق و سطح نهایی مورد نیاز را در سراسر یک سوراخ نسبتاً پیچیده فراهم می‌کند. این فرآیند شامل حفاری یک سوراخ عمیق و پرداخت با یک متوقف کننده برقو شناور است. پس از رسیدن به عمق 1.5 متر، برقوکاری و برقوکاری سوراخ با قطر 115 میلی‌متر متوقف شد. سپس برقوکاری و برقوکاری را متوقف کرده و قسمت کوتاه‌تر را در سوراخ عمیق دیگر پخ بزنید. در نهایت، سوراخکاری و برقوکاری را متوقف کرده و دو محفظه ایجاد کنید که پخ زده شده‌اند (همچنین به اندازه نهایی برقوکاری شده‌اند).

در ماشینکاری معمولی، تکمیل این قطعه روی دستگاه بیش از 30 ساعت طول می‌کشد. یک راهکار ماشینکاری سوراخ عمیق با ابزار اختصاصی، این زمان را به 7.5 ساعت کاهش می‌دهد.

بهبود کارایی

کاملاً متفاوت از گیره‌بندی چندمنظوره، استفاده از فناوری ماشینکاری سوراخ عمیق می‌تواند راندمان تولید را در دسته‌های بزرگ نیز بهبود بخشد. جای تعجب نیست که زمان برش توسط 80% کاهش می‌یابد. نمونه‌ای از قابلیت اثبات‌شده، دانش فنی در طراحی ابزار و اینسرت برای به حداکثر رساندن ایمنی بار لبه برش است. متعادل‌سازی بار و عملکرد برش بهینه بر روی تعداد بهینه اینسرت‌ها، نرخ نفوذ بالاتر را امکان‌پذیر می‌کند و در نتیجه زمان ماشینکاری کوتاه‌تر می‌شود. از نظر دقت، تلرانس‌های کوچک، تخصص ماشینکاری سوراخ عمیق هستند، جایی که 70% سوراخ‌ها دارای قطر داخلی متحدالمرکز با تلرانس معمول 0.2 میلی‌متر و تلرانس قطر 20 میکرون هستند.

سوراخ عمیق خارج از خط مرکزی

نمونه دیگری از دانش بالای ابزار و کاربرد مورد نیاز برای سوراخکاری، ماشینکاری سوراخ‌های بسیار عمیق در شفت‌های ژنراتور در نیروگاه‌ها است. در این مورد، متخصص صنعت تولید برق، DrillStar، باید ۹۰ تن قطعات فولادی آهنگری شده را به روشی نامتقارن با خط مرکزی شفت پردازش کند، که در آن سوراخ نزدیک به ۵.۵ متر طول و کمی بیش از ۱۰۰ میلی‌متر قطر دارد. چنین سوراخ‌های عمیقی باید با زاویه خاصی حفر شوند و هنگام بیرون کشیدن، تلرانس موقعیت باید در محدوده ۸ میلی‌متر باشد.

جهت سوراخکاری، شکستن و تخلیه براده‌ها، و عدم وجود کامل ضایعات از شفت پیش ماشینکاری شده برای این کاربرد بسیار مهم هستند. این ابزار شامل یک مته مخصوص و یک صفحه نگهدارنده جدید است. آزمایش‌های سوراخکاری قبل از استفاده روی شفت‌ها انجام شد که نشان داد کارآمدتر و قابل اعتمادتر است - و موقعیت خروج در فاصله ۲.۵ میلی‌متری از هدف قرار داشت.

در بسیاری از موارد، استفاده از تکنیک‌های مدرن ایجاد سوراخ، کاهش قابل توجهی در زمان ماشینکاری - از چندین ساعت به کمتر از یک ساعت - نشان داده و بسیاری از ویژگی‌های پیچیده را قابل ماشینکاری کرده است.