За 2 минуты узнаете как и чем сверлят циклопические большие отверстия
Глубокое сверление что это?
Это значит режущий инструмент подаётся необычайно глубоко.
Зачем глубокое сверление?
Например для стволов артиллерийских орудий. Ведь не может быть пушка кривой. Чтобы она была прямой, надо заготовку точно отличить, потом проковырять точное отверстие.
Труб в которых огромное давление. Такие трубы, привычно сгибая листы металла не сделать. Так вот их сверлят из целикового прутка.
В чем сложность глубокого сверления?
При сверлении инструмент подается в отверстие и приходит на место пласта металла. Металл всячески противиться замене себя сверлом и воздействует на режущий инструмент.
Воздействует вот так:
Выделяется тепло
И чем больше тепла тем скорее инструмент нагреется, кромки сразу затупляются и перестанут резать. А если тепла слишком много, сверло раскалиться и как парафиновая свеча смажется и будет ком из пластин, болтов и труб
Образуется стружка
Стружка несколько тверже чем прорезаемый материал. И хотя она гораздо мягче инструмента, стружка под действием движения заготовки спрессовывается и легко инструмент ломает. И сложно даже представить, как вы будете доставать режущую головку из монолитного куска жаропрочной стали.
Образуется лишние движения
Движения которые всячески отклоняют сверло в сторону. Отчего отверстие может стать кривым, волнистым и главное бракованным.
Как решены вопросы глубокого сверления?
Тепло
Чтобы снизить температуру в зоне резания, лучший способ подавать туда охлаждающую жидкость. Во первых она подается под давлением, во вторых в баке накопителе даже принудительно охлаждается. В третьих опытным путем подобраны идеально подходящие жидкости для всех материалов и всех режущих инструментов. Осталось только пользоваться
Стружка
Чтобы удалить гигантский пласт прессованной жаропрочной стали используют ту же охлаждающую жидкость. Под давлением много атмосфер она влетает в зону резания, чтобы омыть твердосплавные пластины и удалиться унося с собой все лишнее. А также специальная геометрия и сложная заточка режущей кромки крошит срезаемый металл на мелкие кусочки, которые удобно вымывать жидкостью
Точность
Точность обеспечивается во-первых жесткостью станка. На специальных станках глубокого сверления например есть только продольно перемещение. Во-вторых пилотным отверстием или кондуктором, чтобы сверло жёстко заходило на первых, и самых сложных этапах. В третьих это твердосплавные пластины установленные у режущей кромки и дальше, которые жестко фиксируют сверло на всем протяжении пути
В зависимости от материала и глубины отверстия используют разные сверла которые человеческие мозги и руки создавали на протяжении тысячелетий.
Но для глубокого сверления используется преимущественно:
Шнековые сверло - обычное спиральное сверло, но канавки построены так чтобы отводить стружку как можно скорее
Сверло пушечное - тонкий стержень с режущими кромками на самом конце, по которому подводится охлаждающая жидкость и отводится стружка
Сверло ружейное - ровно такое как ружейное, за исключением канавки охлаждающей жидкости в теле сверла
Сверло эжекторное - отличается жесткостью и принудительной подачей смазывающе-охлаждающей жидкости. А также специальным устройством режущей головки. Головка и режущие пластины крошат стружку в мелкие осколки, которые легко отводятся жидкостью.
Существуют разные системы эжекторного сверления, но в основном это:
STS когда есть только одна труба, для отвода стружки, на которой стоит эжекторная головка с режущими пластинами. В этом случае надо герметизировать торец заготовки. Герметизировать. чтобы оттуда не выливалась СОЖ.
DTS это две трубы, и торец герметизировать не надо. Охлаждающая жидкость подаётся по внешней трубе, и благодаря разности давлений омывает режущую зону и сразу смывается вместе с покрошенной стружкой обратно в трубу. По причине сложности конструкции второй метод сверлит отверстия до 100 диаметров. DTS системы вообще не ограничены ничем кроме физических законов.
Как происходит сверление
1. Выставить заготовку, подрезать сделать пилотное отверстие. Пилотное от слова пилот, первый. Пилотное отверстие длинной в 2-3 диаметра сверла, с точностью до нескольких сотых миллиметра, чтобы длинное сверло заходило точно по центру.
2. Этот пункт не обязательный но в некоторых типах сверления есть: герметизация отверстия.
Герметизация чтобы подаваемая в отверстие жидкость подавалась только в отверстие но не вокруг него. И обратно жидкость уже со стружкой возвращается сразу в резервуар накопитель, предварительно пройдя сквозь сетку, чтобы отсеять стружки. Потом обратно засасывается в отверстие насосом
3. Периодически выводят сверло чтобы убрать накопившуюся стружки. Но например эжекторное сверла не выводят. Им сверлят непрерывно, благодаря принудительному отводу стружки. Потому эжекторные много производительнее. Шнековые, пушечные и ружейное надо выводить.
4. Проконтролировать готовое отверстие
Глубоко сверлить можно где угодно. Но для систем DTS и STS требуется установка дополнительных устройств в частности насосов и еще некоторых. Так что лучше использовать специальные станки глубокого сверления. На таких есть все что нужно для герметизации, установки сверл. И деже не всегда нужно пилотное отверстие, потому что есть кондуктор.
А ещё в них могут вращаться как заготовка так и инструмент. Потому сверление происходит много быстрее.
Работать на сверлильных станках глубокого сверления могут все кто могут))) Но согласно нормативам токари-расточники, от 3-го разряда.
По итогу
Получается отверстие длинной в 400 или больше своих диаметров, отклонением от основной оси десятая доля миллиметра на метр. И все это молодцы инженеры. Так возрадуемся что люди своей инженерной мыслью, могут создать настоящие технологические шедевры какой-то немыслимой точности и производительности.
Пишите замечания, предложения, вопросы. Ставьте пальцы вверх. Всем гладких отверстия
Вот еще увлекательная статья: как не совершать ошибок на работе.
