Aušinimo skysčio tiekimas per išplėstuvą: kaip vidinio aušinimo išplėtuvas gerina skylių kokybę
News Details
Auintuvo kanalais tiekiantis plėstuvas suslėgtą auintuvą per vidinius kanalus įrankio korpuse nuleidžia tiesiai prie pjovimo briaunų. Šiame vadove paaiškinama, kaip šie įrankiai veikia, kokių staklių sąlygų jiems reikia ir kaip įvertinti nuokrypių, paviršiaus švaros bei įrankio naudojimo trukmės deklaracijas prieš pateikiant užsakymą.
Kas yra auintuvo kanalais tiekiantis plėstuvas?
Auintuvo kanalais tiekiantis plėstuvas – tai tikslusis angų plėstuvas su vidiniais auintuvo kanalais, išfrezuotais per įrankio korpusą. Suslėgtas auintuvas juda iš veleno per šiuos kanalus ir išeina arti pjovimo briaunų: aksiškai į priekį įrankio gale arba radialiai per griovelius. Užuot pasikliaujant išoriniais auintuvo purkštuvais siekiant pjovimo zonos, šis įrankis tiekią auintuvą tiesiai į vietą, kur vyksta pjovimas.
Ši konstrukcija ypač reikalinga ten, kur išorinis auintuvas sunkiai pasiekia vietą: gilioms angoms, aklinoms angoms ir medžiagoms, kurios gamina tamprias arba lipnias drožles. Išplaunant drožles iš angos ir stabilizuojant temperatūrą pjovimo zonoje, auintuvo kanalais tiekiantis plėstuvas padeda išlaikyti angos skersmenį, apsaugoti apdorotą paviršių ir prailginti įrankio naudojimo trukmę serijiniame plėtime.
Kodėl karbido auintuvo kanalais tiekiantys plėstuvai dominuoja tiksliosios gamybos srityje?
Dauguma vidiniu auintuvu tiekiamų plėstuvų, parduodamų CNC gamybai, yra gaminami iš vientiso karbido arba su karbido antgaliais. Palyginti su greitapliuočiu plienu (HSS), karbidas turi daug didesnį atsparumą dilimui, ilgiau išlaiko dydį serijiniame gamybiname cikle ir leidžia naudoti didesnius pjovimo greičius. HSS išlieka tinkamas pasirinkimas mažoms partijoms ir prototipų darbams, nes yra kietesnis, pigesnis ir lengvai galandamas; tačiau didelės apimties tiksliam plėtimui karbidas yra įprasta medžiaga.
Tiekėjai dažnai nurodo itin smulkiagrūdžius arba mikrogrūdžius karbido laipsnius šiems įrankiams. Smulkiagrūdis karbidas išlaiko aštresnę pjovimo briauną, kuri sumažina pjovimo jėgas ir pagerina angos kokybę, bei briaunos tvirtumą. Didesniems skersmenims kai kurie gamintojai siūlo litinių antgalių arba plieninio korpuso konstrukcijas su karbido antgaliais, kurios užtikrina auintuvo kanalais tiekiamą auintuvą mažesnėmis sąnaudomis nei vientiso karbido korpusai.
Staklių reikalavimai plėtimui su auintuvu, tiekiamu per veleną
Auintuvo kanalais tiekiantis plėstuvas veikia tik tada, kai auintuvas realiai pasiekia įrankį. Staklės turi turėti auintuvo per veleną (TSC) sistemą, kuri paprastai tiekia 20–80 bar slėgį, priklausomai nuo pritaikymo. Įrankio laikiklis turi būti sandarus vidiniam auintuvui – auintuvui sandarios antgalių movos arba hidrauliniai laikikliai yra įprasti pasirinkimai – nes nuotėkis antgalių laikiklio sąsajoje sumažina slėgį prieš auintuvui pasiekiant pjovimo briaunas.
Svarbi ir auintuvo būklė. Šių įrankių vidiniai kanalai yra maži, todėl tiekimas turi būti filtruojamas, o vandenyje tirpi pjovimo skystis paprastai palaikomas apie 5–8% koncentracijos, be dalelių, kurios galėtų užkimšti kanalus. Dirbtuvės be TSC velenų negali efektyviai naudoti vidinio auintuvo įrankių; tokiu atveju išorinis auintuvas arba MQL (minimalaus kiekio tepimas) sistemos su suderinamu įrankiu yra realios alternatyvos.
Giluminis angų plėtimas ir drožlių pašalinimas
Drožlės yra pagrindinė priešas giluminio angų plėtimo metu. Kai gylio ir skersmens santykis viršija maždaug 3:1, drožlės neturi natūralaus išėjimo kelio; jos užsikimša grioveliuose, vėl pjaustomos, subraižo angos paviršių, išstumia angą per dydį ir gali sulaužyti įrankį. Vidinis auintuvas išsprendžia šią problemą, nuolat išstumdamas drožles iš angos, kol jos dar neužsikimšo ir nebuvo vėl pjaunamos.
Turint pakankamą auintuvą per veleną, pirkėjai gali tikėtis stabilių rezultatų gylio santykiuose, kuriuos įprastas plėtimas nepasieks. Įrankių gamintojai dažnai nurodo vidinio auintuvo gręžimo pajėgumą maždaug 10×D ir siūlo auintuvo kanalais tiekiamus plėstuvus angų gyliui iki maždaug 8×D, o gilesniems pritaikymams pereinama prie pistoleto gręžimo arba BTA procesų. Iš to tiesiogiai išplaukia du tolesni privalumai: stabili pjovimo zonos temperatūra išlaiko angos skersmenį pastovų visoje gamybinėje partijoje, o mažesnis pjovimo jėgos kitimas pagerina angos tiesumą giliose angose.
Auintuvo slėgis plėtimui
Slėgis yra kintamasis dydis, kurį pirkėjai dažnai pervertina. Plėstuvų gamintojai paprastai nurodo veikimo slėgį nuo maždaug 300 iki 1000 psi (20–70 bar) auintuvo kanalais tiekiamiems įrankiams, o kai kurie nurodo 20–80 bar (300–1200 psi), priklausomai nuo angos gylio. Įprasta gairė: apie 20 bar yra minimalus efektyviam drožlių išplovimui angose iki 5×D, o angoms 5–10×D diapazone reikia 40–80 bar. Žemiau maždaug 10 bar drožlių pašalinimas tampa nepatikimas ir įrankio naudojimo trukmė nukenčia.
| Angos gylis | Tipiška slėgio gairė |
|---|---|
| Iki 5×D | Maždaug 20 bar (≈300 psi) minimalus patikimam drožlių išplovimui |
| 5–10×D | Rekomenduojama 40–80 bar (≈600–1200 psi) |
Didesnis slėgis nėra automatiškai geresnis. Per didelis slėgis gali hidrauliskai išplėsti angą arba pažeisti subtilius ruošinio elementus, todėl laikykitės įrankių gamintojo slėgio rekomendacijos konkrečiam skersmeniui ir gyliui, ir įsitikinkite, kad siurblys tiekią pastovų tūrį, o ne tik didžiausią slėgį.
Aklinos angos vs kiaurymės angos: teisingo auintuvo tiekimo pasirinkimas
Auintuvo kanalais tiekiantys plėstuvai būna dviejų tiekimo tipų, ir jų pritaikymas prie angos tipo yra svarbus. Centriniu tiekimu tiekiami įrankiai išleidžia auintuvą iš priekio. Aklinoje angoje auintuvas pasiekia angos dugną, užtvenkia atgal per pjovimo briaunas ir išstumia drožles aukštyn bei lauk – būtent to reikia aklinos angos apdirbimui. Kiaurymėje angoje šis priekinis srovė tiesiog išeina į kitą pusę, nesudrėkindama pjovimo briaunų, ir auintuvas švaistomas. Grioveliais tiekiami įrankiai, kur auintuvas išeina radialiai per griovelius, yra teisingas pasirinkimas kiaurymėms angoms, nes jie užtvanoja pjovimo briaunas, kai auintuvas išeina šonine kryptimi.
Spirales kryptis sąveikauja su auintuvo tiekimu. Kairioji spiralė stumia drožles į priekį už įrankio, kuri tinka grioveliais tiekiamiems plėstuvams kiaurymėse angose; dešinioji spiralė traukia drožles atgal į antgalio pusę, kuri papildo centriniu tiekimu tiekiamus plėstuvus aklinosiose angose. Aplinkai palankiai gamybai MQL plėtimas suderinamais įrankiais taip pat yra pasirinkimas, tačiau drožlių pašalinimas turi būti stebimas atidžiai, nes MQL tiekią daug mažiau skysčio nei aukšto slėgio auintuvas.
Auintuvo kanalais tiekiantis plėstuvas vs standartinis plėstuvas
Standartinis plėstuvas remiasi išoriniu auintuvu ir atvirais grioveliais. Sekloms kiaurymėms angoms lengvose medžiagose jis išlieka tinkamas, pigesnis pasirinkimas. Toliau esančioje lentelėje apibendrinti svarbūs gamybos skirtumai:
| Savybė | Standartinis plėstuvas (išorinis auintuvas) | Auintuvo kanalais tiekiantis plėstuvas |
|---|---|---|
| Aušinimas pjovimo zonoje | Mažas iki vidutinio | Didelis |
| Giluminės angos pajėgumas | Ribotas (≈3×D) | Iki ≈8–10×D |
| Drožlių pašalinimas | Blogas giliose angose | Išstumiamas su auintuvu |
| Įrankio naudojimo trukmė | Bazinė | Maždaug 2–4× ilgesnė |
| Pradinė sąnauda | Mažesnė | Didesnė |
Praktinė taisyklė: jei angos gilesnės nei apie 3×D, yra aklinos arba apdorojamos lipniose medžiagose, pavyzdžiui, nerūdijančio plieno ar titano lydiniuose, vidinio auintuvo konstrukcija paprastai atsiperka per mažiau brokuotų dalių ir mažiau įrankio keitimų.
H7 plėstuvo nuokrypis ir paviršiaus švara
Angos kokybė yra sritis, kur vidinis auintuvas matomas išmatuotame rezultate. Karbido vidinio auintuvo plėstuvų gamintojai paprastai siekia H7 angos nuokrypio (IT7 klasė) standartinėje gamyboje, o H6 siūlo kai kurie gamintojai standiems įrenginiams. Nurodomi paviršiaus švaros dydžiai svyruoja nuo Ra 1,6 µm iki Ra 0,4 µm, priklausomai nuo medžiagos, padavimo ir įrankio geometrijos. Mažas nuokrypis – dažnai nurodomas 3 µm arba mažiau pjovimo skersmenyje – yra svarbus veiksnys, nes nuokrypis verčia plėstuvą pjaunam netolygiai ir padidina angos skersmenį.
Šie skaičiai yra tiekėjų nurodyti pajėgumai, ne garantijos kiekvienam įrenginiui. Nuoseklus jų pasiekimas reikalauja standžių staklių ir ruošimo įrenginių, teisingo plėtimui palikto prielaidinės angos kiekio, stabilios auintuvo slėgio ir medžiagai pritaikyto padavimo. Prieš įsipareigojant dėl nuokrypio klasės, prašykite tiekėjų pateikti inspektavimo ataskaitas ir taikymo duomenis jūsų angos skersmeniui ir medžiagai.
Pagrindiniai patarimai pirkėjams
- Pritaikykite įrankį prie angos: centrinis tiekimas aklinosioms angoms, grioveliais tiekiamas kiaurymėms angoms, ir patvirtinkite, kad spiralės kryptis palaiko drožlių pašalinimą.
- Pirmiausia patikrinkite stakles: TSC siurblio slėgis, sandarūs įrankių laikikliai, filtravimas ir auintuvo koncentracija yra privalumai, o ne atnaujinimai.
- Nustatykite slėgį pagal gylį: apie 20 bar angoms iki 5×D ir 40–80 bar 5–10×D.
- Vertinkite tikslumo deklaracijas pagal įrodymus: prašykite nuokrypio klasės (paprastai H7), numatomo Ra diapazono, nuokrypio specifikacijos ir inspektavimo ataskaitų.
- Giluminėms, aklinoms arba lipnių medžiagų angoms palyginkite bendrą sąnaudą už angą – vidinis auintuvas paprastai laimi broko, perdirbimo ir įrankio keitimų atžvilgiu.
