Phương pháp gia công hiệu quả cho các lỗ sâu phức tạp

Gia công lỗ sâu phức tạp ngày càng trở nên khó khăn hơn. Các bộ phận thường yêu cầu các tính năng bổ sung như hoàn thiện lỗ rất nhỏ, khoang bên trong, biến thể đường kính lỗ, đường viền, rãnh, ren và các hướng lỗ khác nhau. Để có được các lỗ khoan dung chặt chẽ như vậy một cách hiệu quả không chỉ đòi hỏi kinh nghiệm và nguồn lực R&D, mà còn cả năng lực kỹ thuật, cơ sở ứng dụng và sự tham gia đáng kể của khách hàng.

Gia công lỗ sâu (DHM)

là một lĩnh vực gia công chi phối bởi các công cụ được thiết kế cho các ứng dụng hiện có. Gia công lỗ sâu tham gia vào nhiều ngành công nghiệp khác nhau, nhưng được sử dụng rộng rãi nhất là ngành năng lượng và hàng không vũ trụ. Lúc đầu, một số tính năng của bộ phận lỗ sâu thường dường như không thể hình thành, nhưng các giải pháp công cụ đặc biệt do các chuyên gia thiết kế không chỉ giải quyết các vấn đề về quy trình mà còn đảm bảo rằng chúng được thực thi theo cách có đặc điểm là hiệu quả cao và không có lỗi. -nhu cầu gia công các lỗ phức tạp ngày càng tăng và nhu cầu cấp thiết phải giảm thời gian gia công đã dẫn đến sự phát triển của các kỹ thuật gia công lỗ sâu hiện đại. Khoan lỗ sâu đã là một phương pháp gia công hiệu quả với các dụng cụ cacbua trong nhiều thập kỷ, nhưng việc khoan lỗ đáy đang bắt đầu nổi lên như một nút thắt cổ chai.
Ngày nay, thành công trong lĩnh vực gia công này thường dựa trên sự kết hợp của các yếu tố công cụ tiêu chuẩn và chuyên dụng có kinh nghiệm được thiết kế như các công cụ gia công lỗ sâu chuyên dụng. Các công cụ này có chuôi mở rộng, độ chính xác cao với các tính năng hỗ trợ và doa tích hợp, kết hợp với các hình học và lớp hạt dao tiên tiến nhất, cũng như chất làm mát và kiểm soát phoi hiệu quả, để có độ thâm nhập cao nhất và nhận được kết quả chất lượng cao bạn cần với an toàn quy trình.

Khi chiều sâu lỗ vượt quá 10 lần đường kính lỗ, lỗ được gia công thường được coi là rất sâu. Các kỹ thuật đặc biệt được yêu cầu đối với các lỗ sâu tới 300 đường kính và có thể được khoan bằng hệ thống ống đơn hoặc đôi. Quá trình dài gia công đến đáy của các lỗ này đòi hỏi động học chuyên biệt, cấu hình dao và lưỡi cắt chính xác để hoàn thiện các khoang, rãnh, ren và khoang. Công nghệ tấm đỡ là một lĩnh vực quan trọng khác, và nó cũng rất quan trọng trong việc khoan lỗ sâu. Bây giờ nó cũng đang đạt được tiến bộ vượt bậc như một phần của công nghệ gia công lỗ sâu. Chúng bao gồm những con dao đủ tiêu chuẩn cho lĩnh vực này mang lại hiệu suất cao hơn.

Cơ hội thủ công

Yêu cầu sản xuất ngày nay đòi hỏi các giải pháp gia công lỗ sâu hoàn toàn khác với việc khoan lỗ sâu (được thực hiện sau một nguyên công doa một cạnh tiếp theo, thường phải thực hiện trên các máy khác). Ngay cả trên các máy chạy đa nhiệm, phương pháp này cũng được yêu cầu cho một lần thiết lập. Ví dụ, để gia công một lỗ sâu vài mét, đường kính khoảng 100mm, một đầu phải có ren, và khoang bên trong xuyên vào lỗ có đường kính lớn hơn. Thông thường, khi hoàn thành việc khoan, sau khi chi tiết được chuyển sang máy tiện, các tính năng này sẽ được thêm vào lỗ thông qua quá trình doa. Gia công lỗ sâu hiện nay kết hợp khả năng của một công cụ để thực hiện các hoạt động tiếp theo mà không có giới hạn của việc điều chỉnh máy. Thay vào đó, công nghệ công cụ mới này đã mở rộng khả năng hoạt động của nó để gia công hiệu quả hơn các tính năng đòi hỏi này trong những hạn chế chặt chẽ hơn.

Một ví dụ về gia công tính năng hiệu quả bằng cách sử dụng kỹ thuật gia công lỗ sâu là các bộ phận thăm dò dầu khí. Các bộ phận như vậy dài khoảng 2,5m và có một số tính năng phức tạp với dung sai chặt chẽ. Để đạt được dung sai chặt chẽ và bề mặt hoàn thiện tuyệt vời, giải pháp công cụ đầu tiên là khoan lỗ có đường kính 90mm, sau đó hoàn thiện bằng doa nổi. Lỗ có đường kính 115mm sau đó được doa và doa đến độ sâu 1,5m. Phân vùng khác đi vào lỗ khoảng nửa chừng, và sau đó cũng được doa và doa, và hoàn thành bằng cách vát mép. Cuối cùng, doa và doa được thực hiện để tạo ra hai khoang bên trong được vát mép (cũng được doa đến kích thước hoàn thiện).

Dụng cụ gia công lỗ sâu đặc biệt của trung tâm gia công lỗ sâu toàn cầu mang đến giải pháp xử lý phi tiêu chuẩn phù hợp cho bộ phận ngành điện này. Thời gian cắt được kéo dài từ hơn 30 giờ lên 7,5 giờ. Giải pháp xử lý công cụ tùy chỉnh này cung cấp dung sai chặt chẽ cần thiết và bề mặt hoàn thiện trong suốt một lỗ tương đối phức tạp. Quá trình này bao gồm một lỗ khoan sâu và hoàn thiện với một điểm dừng doa nổi. Sau khi đạt độ sâu 1,5m, việc doa và doa lỗ đường kính 115mm được dừng lại. Sau đó, dừng doa và doa và vát phần ngắn hơn trong lỗ sâu còn lại. Cuối cùng, dừng doa và doa tạo ra hai khoang được vát mép (cũng được doa đến kích thước hoàn thiện).

Trong gia công thông thường, bộ phận này mất hơn 30 giờ để hoàn thành trên máy. Giải pháp gia công lỗ sâu bằng dụng cụ chuyên dụng giúp giảm thời gian xuống còn 7,5 giờ.

Cải thiện hiệu quả

Hoàn toàn khác với kẹp nhiều thao tác, việc sử dụng công nghệ gia công lỗ sâu cũng có thể nâng cao hiệu quả sản xuất trong lô lớn. Không có gì ngạc nhiên khi thời gian cắt giảm 80%. Một ví dụ về khả năng đã được chứng minh là bí quyết trong thiết kế dao và hạt dao để tối đa hóa độ an toàn của tải trọng cắt. Cân bằng tải và hành động cắt được tối ưu hóa trên số lượng hạt dao tối ưu cho phép tỷ lệ thâm nhập cao hơn, dẫn đến thời gian gia công ngắn hơn. Về độ chính xác, dung sai nhỏ là đặc điểm của gia công lỗ sâu, trong đó 70% của các lỗ có đường kính trong đồng tâm, với dung sai điển hình là 0,2mm và dung sai đường kính 20 micron.

Lỗ sâu ngoài đường tâm

Một ví dụ khác về công cụ và bí quyết ứng dụng cao cần thiết cho việc khoan lỗ là gia công các lỗ rất sâu trên trục máy phát điện trong các trạm phát điện. Trong trường hợp này, chuyên gia ngành sản xuất điện DrillStar phải gia công 90 tấn chi tiết thép rèn theo phương pháp không đối xứng với đường tâm trục, trong đó lỗ khoét dài gần 5,5m, đường kính chỉ hơn 100mm. Những lỗ sâu như vậy phải được khoan lệch một góc nhất định, và dung sai vị trí khi rút phải nằm trong khoảng 8mm.

Hướng khoan, phá vỡ và thoát phoi, và tuyệt đối không có mảnh vụn từ trục gia công trước là rất quan trọng cho ứng dụng này. Giải pháp công cụ bao gồm một mũi khoan đặc biệt và một tấm đỡ mới. Các thử nghiệm khoan đã được thực hiện trước khi ứng dụng trên trục, được chứng minh là hiệu quả và đáng tin cậy hơn - và vị trí thoát ra ngoài cách mục tiêu 2,5mm.

Trong nhiều trường hợp, việc sử dụng các kỹ thuật tạo lỗ hiện đại đã cho thấy thời gian gia công giảm đáng kể - từ nhiều giờ xuống dưới một giờ - và làm cho nhiều tính năng phức tạp có thể gia công được.