Jak działa proces
Wiercenie głębokich otworów stosowane jest, gdy otwór jest długi w porównaniu do jego średnicy, a zwykłe wyzwania związane z odprowadzaniem wiórów, kontrolą ciepła, stabilnością narzędzia i prostoliniowością stają się istotne. Proces ten ma zastosowanie do elementów, które wymagają długich wewnętrznych kanałów do chłodzenia, przesyłania płynów, sterowania, smarowania lub redukcji masy.
Często zadawane pytania
Czy można wiercić głęboko utwardzone elementy?
Tak, do około HRC 45–50 przy odpowiedniej geometrii narzędzia i powlekanych wiertłach. Powyżej tego, EDM lub szlifowanie otworu jest zwykle czystszym rozwiązaniem. Prześlij specyfikację twardości wraz z rysunkiem, abyśmy mogli zalecić odpowiednie podejście.
Przepływ procesu
Sekwencja obróbki powinna być planowana w oparciu o funkcjonalne bazy części ', dostęp do cech, zachowanie materiału oraz wymaganą metodę kontroli. Szczegółowa trasa jest ostatecznie określana przez rzeczywistą konfigurację maszyny, mocowanie przedmiotu obrabianego, dostępność narzędzi i wielkość produkcji.
Etap procesu | Cel |
|---|---|
1. Przegląd danych wejściowych | Potwierdzić model 3D, rysunek, materiał, wymiary krytyczne, bazy, ilość i wymagania dotyczące wykończenia. |
2. Plan przygotowania | Wybierz mocowanie, strategię bazy pomiarowej, narzędzia skrawające, kolejność obróbki oraz dostęp do wszystkich funkcjonalnych elementów. |
3. Obróbka skrawaniem | Plan wiercenia CNC określa warunki wprowadzenia, głębokość, długość narzędzia, metodę chłodzenia, posuwy, prędkości oraz metodę usuwania wiórów. Cykle głębokiego wiercenia mogą wykorzystywać wiercenie skokowe lub inne kontrolowane ruchy w celu usunięcia wiórów i ograniczenia nagrzewania. Część musi być podparta i wyrównana tak, aby zamierzona oś otworu była utrzymywana przez całą operację. |
4. Weryfikacja | Kontrola może obejmować głębokość, średnicę, lokalizację, prostoliniowość, stan powierzchni, czystość otworu oraz weryfikację przebicia otworów przecinających się. Metoda pomiaru powinna być wybrana wcześnie dla cech niedostępnych dla standardowych przyrządów pomiarowych. |
Zamiar projektowy
Podaj dokładną głębokość otworu, średnicę, stan końcowy, powierzchnie wlotowe i wylotowe, wszelkie otwory przelotowe oraz wymagany związek z zewnętrznymi danymi odniesienia. Jeśli rura lub kanał będzie transportować płyn, określ wymagania dotyczące czystości i usuwania zadziorów na wewnętrznych przecięciach.
DANE INŻYNIERYJNE ?Podaj model CAD 3D, rysunek z krytycznymi tolerancjami i bazami, gatunek materiału, zamówioną ilość, wykończenie powierzchni oraz wszelkie wymagania dotyczące kontroli lub pakowania. |
|---|
Geometria części i materiały
Wybór materiału
Głębokie otwory mogą być wiercone w aluminium, stali węglowej, stali stopowej, stali nierdzewnej, stali narzędziowej, mosiądzu, stopach miedzi, tytanie i innych materiałach, w zależności od strategii narzędzia i chłodziwa. Twardość materiału i kształt wiórów bezpośrednio wpływają na plan procesu.
Grupa materiałowa | Co należy wziąć pod uwagę | Typowy powód wyboru |
|---|---|---|
Aluminium | Obrabialność, rozszerzalność termiczna, wykończenie kosmetyczne. | Lekkie obudowy, wsporniki, uchwyty, elementy zarządzania ciepłem. |
Stal i stal nierdzewna | Wytrzymałość, odporność na korozję, ciepło, kontrola wiórów. | Części przemysłowe, konstrukcyjne, układów płynowych, precyzyjne części mechaniczne. |
Mosiądz, miedź i tytan | Przewodność, korozja, stosunek wytrzymałości do masy, koszt. | Złączki, części elektryczne, wysokowydajne lub specjalistyczne komponenty. |
Tworzywa sztuczne konstrukcyjne | Sztywność, temperatura, środowisko chemiczne, kontrola gratów. | Izolujące, lekkie, prototypowe, części zużywające się lub stykające się z płynami. |
MATERIAL NOTE ?Materiał należy dobierać przede wszystkim pod kątem wymagań funkcjonalnych. Następnie należy przeanalizować podatność obróbkową, odporność cieplną, odporność korozyjną, masę, koszt oraz zamierzony rodzaj obróbki powierzchniowej. |
|---|
Planowanie techniczne i jakość
Przed produkcją
Przegląd technologiczności powinien potwierdzać, że schemat tolerancji jest funkcjonalny, określony materiał jest dostępny, mocowanie obrabianego przedmiotu zapewnia dostęp do krytycznych powierzchni, a plan pomiarowy umożliwia weryfikację wszystkich wymagań bez niejednoznaczności. Tam, gdzie interfejs złożenia jest krytyczny, należy podać informacje o częściach współpracujących lub wymagania dotyczące pasowania.
PRAKTYKA RYSUNKOWA ?Należy wskazywać wymiary istotne dla funkcji. Unikać stosowania niepotrzebnie wąskich tolerancji ogólnych, jeśli tylko ograniczona liczba cech determinuje dopasowanie, ruch, szczelność lub wyrównanie finalnego złożenia. |
|---|
Kontekst zastosowania
Napęd hydrauliczny, formy i narzędzia, maszyny przemysłowe, systemy energetyczne, lotnictwo i kosmonautyka, sprzęt medyczny, zarządzanie temperaturą oraz automatyka niestandardowa to typowe obszary zastosowań.
Rodzina aplikacji | Gdzie proces dodaje wartość |
|---|---|
Rozwój prototypów i produktów | Przydatne tam, gdzie funkcjonalna część, próbka do oceny lub trasa procesowa muszą zostać zwalidowane przed podjęciem decyzji o większej produkcji. |
Wyposażenie przemysłowe i automatyzacyjne | Obsługuje trwałe niestandardowe elementy sprzętowe, uchwyty, obudowy, interfejsy, wały, przejścia oraz elementy montażowe. |
Precyzyjne i regulowane wyposażenie | Obsługuje geometrię, która musi być udokumentowana poprzez wyraźne bazy, specyfikacje materiałowe, wymagania kontrolne oraz kontrolowane wykończenie. |
Kiedy wybrać inny proces
Wybierz strategię specyficzną dla głębokich otworów, gdy głębokość w stosunku do średnicy, prostoliniowość, ewakuacja wiórów lub czystość wewnętrzna sprawiają, że standardowa trasa wiercenia jest nieodpowiednia. Przegląd procesu powinien potwierdzić wykonalną głębokość, typ narzędzia i plan kontroli.
LISTA KONTROLNA WYCENY ?Dołącz pliki modelu i rysunku, gatunek materiału, ilość zamówienia, wymagania dotyczące certyfikacji materiału, wymagania wykończeniowe, krytyczne cechy oraz docelową datę dostawy w zapytaniu ofertowym. |
|---|
Kluczowe parametry procesu
Parametr | Typowa wartość |
|---|---|
Zakres średnic | ?1.5 mm do ?50 mm standard; większe średnice podawane na zapytanie |
Maksymalny stosunek głębokości do średnicy | Do 100:1 przy gun-drilling; 30:1–50:1 typowe dla BTA / ejector |
Maksymalna głębokość otworu | Do 1,000 mm w jednym przejściu; głębsze otwory oceniane indywidualnie dla każdej części |
Tolerancja średnicy | ±0.025 mm standardowa; ±0.013 mm na zamówienie dla precyzyjnych otworów |
Wykończenie powierzchni | Ra 0.4–1.6 µm typowe, w zależności od materiału, narzędzia i chłodziwa |
Prostoliniowość | 0.02–0.05 mm na 100 mm głębokości; ściślejsze wyrównanie sprawdzane indywidualnie |
Powierzchnia wlotowa | Otwór pilotażowy ?0.5–2 mm lub start wstępnie nawiercany; płaski lub profilowany wlot obsługiwany |
Metody wiercenia | Wiercenie działkowe, BTA, ejektor, jedno-rowkowe i wielu-rowkowe cykle głębokiego wiercenia |
Dopływ chłodziwa | Chłodziwo wysokociśnieniowe przez narzędzie, 70–150 bar do wiercenia działkowego |
Zakres wielkości partii | Od prototypów jednostkowych do produkcji serii 5,000 sztuk |
Typowy czas realizacji | 7–15 dni roboczych na prototypy; 15–30 dni roboczych na produkcję |
Akceptowane formaty CAD | Pliki STEP, IGES, X_T, Parasolid, natywne SolidWorks / CATIA / NX |
Materiały, które obrabiamy
- Stal węglowa i stopowa — 1018, 1045, 4140, 4340, EN24, EN26, P20, P20+Ni
- Stal nierdzewna — 304 / 304L, 316 / 316L, 321, 347, 17-4PH, 15-5PH, 2205 duplex
- Narzędziowe i szybko tnęce stale — A2, D2, H13, S7, M2, M42, T1
- Stopy aluminium — 6061-T6, 7075-T6, 2024-T3, 6082, 5052
- Tytan — Grade 2, Grade 5 (Ti-6Al-4V), Grade 9 (Ti-3Al-2.5V)
- Stopy niklu — Inconel 625, Inconel 718, Monel 400, Hastelloy C-276
- Miedź i mosiądz — C110 copper, C360 brass, C932 bearing bronze
- Żeliwa i utwardzone stopy — gray iron GG25, ductile iron 60-40-18, ADI grades up to HRC 45
Tolerancje standardowe i osiągalna dokładność
Standardowe wiercenie gun-drilling utrzymuje ±0.025 mm na średnicy. Prace wymagające wysokiej tolerancji uzyskuje się poprzez dobór bardziej stabilnej geometrii narzędzia, kontrolowanie ciśnienia chłodziwa oraz weryfikację wyrównania części i wrzeciona przed przystąpieniem do cięcia.
- Średnica: ±0.025 mm standardowa, ±0.013 mm na precyzyjnych otworach
- Głębokość: ±0.5 mm na otworach do 500 mm; ±1.0 mm powyżej 500 mm
- Prostoliniowość: 0.02–0.05 mm na 100 mm, w zależności od materiału i głębokości
- Pozycja: ±0.05 mm względem bazy części, lub zgodnie z GD&T
- Wykończenie powierzchni: Ra 0.4–1.6 µm po wierceniu; drobniejsze wykończenia przez rozwiercanie lub docieranie
- Domyślne tolerowanie wg ISO 2768-m, jeśli na rysunku nie określono inaczej
Kontrola jakości i badania
Elementy głębokootworowe są kontrolowane metodami dobranymi do tolerancji i dostępności części;' W przypadku długich lub wewnętrznych otworów, specjalne wzorce i endoskopy uzupełniają standardowe narzędzia ręczne.
- Pomiar CMM zewnętrznych baz i pozycja elementu wlotowego / wylotowego
- Średnicówki i szczelinomierze pneumatyczne do pomiaru średnicy otworu i okrągłości
- Wizualna kontrola fibrooptoskopem stanu ściany wewnętrznej, wskazanie prostoliniowości oraz przecięć
- Miernik chropowatości powierzchni (profilometr) do wykończenia ściany wewnętrznej w miejscach dostępnych
- Twardościomierz do materiałów utwardzonych cieplnie lub utwardzonych powierzchniowo
- Kontrola pierwszego egzemplarza w oparciu o pełną dokumentację rysunkową; kontrole międzyoperacyjne na etapach wiercenia i wykańczania
- Końcowy protokół kontroli i certyfikat materiałowy (EN 10204 3.1) na życzenie
W jaki sposób kontrolowana jest prostoliniowość w długim otworze?
Poprzez ustawienie precyzyjnego punktu nawrotnego, kontrolowanie ciśnienia chłodziwa i dopasowanie parametrów skrawania do materiału. W przypadku krytycznych otworów mierzymy prostoliniowość za pomocą szczelinomierza lub endoskopu i dokumentujemy wynik w odniesieniu do bazy części.
Jaka jest najmniejsza średnica, którą można wiercić głęboko?
Standardowe wiercenie armatkowe zaczyna się od ?1.5 mm. Poniżej tej wartości, elektrodrążenie lub mikrofrezowanie jest zwykle bardziej niezawodne. Przeglądamy część i zalecamy odpowiednią metodę dla danej średnicy, głębokości i materiału.
Jak uzyskać wycenę
Przeslij model 3D i rysunek 2D z GD&T, gatunek i twardość materiału, ilość zamówienia, wszelkie wymagane wykończenie powierzchni lub czystość oraz wymagania kontrolne. W przypadku bardzo głębokich otworów prosimy o wcześniejsze wskazanie przecinających się elementów, wymagań dotyczących układu przepływu płynów oraz warunków powierzchni wlotu/wyjścia.
Otrzymują Państwo pisemną wycenę w ciągu jednego dnia roboczego obejmującą informacje zwrotne DFM dotyczące geometrii otworu, proponowaną trasę wiercenia i kontroli, czas realizacji oraz cenę jednostkową. W przypadku gdy istnieje bardziej ekonomiczna metoda — na przykład podzielenie pojedynczego bardzo głębokiego otworu na dwie operacje — zostanie to wskazane przed finalizacją wyceny.
Przepływ procesu i sekwencja produkcji
Operacja głębokiego wiercenia jest planowana z uwzględnieniem ewakuacji wiórów, ciśnienia chłodziwa i prowadzenia narzędzia. Trasa poniżej obejmuje typowy otwór wykonany metodą wiercenia armatkowego lub BTA od półfabrykatu do sprawdzonego otworu. Rzeczywista sekwencja jest dostosowywana do średnicy, głębokości i materiału.
- Przygotowanie materiału i bazy — półfabrykat jest obrabiany zgrubnie, planowany i centrowany; każda istniejąca powierzchnia bazowa jest sprawdzana pod kątem prostopadłości do osi wrzeciona, tak aby wiertło wchodziło na kontrolowanej powierzchni.
- Otwarcie prowadzące (w razie potrzeby) — przy bardzo małych średnicach lub twardych powierzchniach wejściowych wiercony jest krótki otwór prowadzący w celu ustabilizowania wiertła typu gun drill i zapobieżenia błądzeniu na początku.
- Zamocowanie i wyrównanie — część jest mocowana w klocku V, oporze stałym lub dedykowanym uchwycie; oś wrzeciona jest wyrównywana do wymaganego położenia wejścia, a bicie jest rejestrowane.
- Konfiguracja układu chłodzenia — chłodziwo wysokociśnieniowe jest podłączane przez wrzeciono lub przez korpus wiertła typu gun drill, filtr jest sprawdzany, a ciśnienie jest ustawiane na zalecany zakres dla średnicy narzędzia.
- Wybór strategii peckowania i posuwu — cykl jest ustawiany na wycofanie w celu łamania wiórów (wiercenie typu gun drill) lub ciągły posuw (BTA); prędkość wrzeciona i posuw są dopasowywane do karty danych producenta narzędzia.
- Przejście prowadzące — wykonywane jest krótkie, wolne cięcie wejściowe w celu osadzenia wiertła, potwierdzenia przepływu chłodziwa i sprawdzenia formowania się wiórów przed rozpoczęciem pełnego cyklu głębokościowego.
- — Główny cykl wiercenia — głowica wiertła typu gun drill lub BTA posuwa się do docelowej głębokości z kontrolowanym peckowaniem w celu ewakuacji wiórów; ciśnienie i przepływ chłodziwa są monitorowane przez cały cykl.
- Wyjście i zatrzymanie — posuw jest zmniejszany, gdy wiertło przebija się, aby kontrolować zadzior i prostoliniowość wyjścia; narzędzie jest wycofywane pod chłodziwem w celu usunięcia wiórów z otworu.
- Operacje wtórne — rozwiercanie, docieranie lub nagniatanie jest wykonywane, gdy rysunek techniczny wymaga węższej tolerancji wymiarowej, lepszej okrągłości lub wykończenia wewnętrznego o wyższej jakości.
- Czyszczenie i usuwanie zadziorów — wióry są wypłukiwane, otwór jest продуваема czystym chłodziwem lub powietrzem, a krawędzie wlotowe / wylotowe są fazowane zgodnie ze specyfikacją rysunkową.
- Kontrola i dokumentacja — wymiar otworu, prostoliniowość, wykończenie powierzchni oraz (jeśli wymagane) czystość są mierzone i rejestrowane w odniesieniu do rysunku technicznego oraz wszelkich specyfikacji klienta.
Właściwości materiałów
Materiał | Gęstość (g/cm?) | Wytrzymałość na rozciąganie (MPa) | Granica plastyczności (MPa) | Twardość (HB) | Skrawalność (%) |
|---|---|---|---|---|---|
Stal 1018 (ciągniona na zimno) | 7.87 | 440 | 370 | 130 | 70 |
Stal 4140 wstępnie utwardzona (HRC 28–32) | 7.85 | 1,020 | 900 | 290 | 55 |
Stal 4340 Q&T (HRC 28–34) | 7.85 | 1,100 | 1,000 | 320 | 50 |
Stal nierdzewna 304 / 304L | 8.00 | 580 | 290 | 170 | 45 |
Stal nierdzewna 316 / 316L | 8.00 | 580 | 290 | 170 | 40 |
Nierdzewna 17-4PH (H1150) | 7.78 | 1,070 | 1,000 | 330 | 38 |
Stal narzędziowa D2 (wyżarzana) | 7.70 | 760 | 450 | 220 | 30 |
Stal narzędziowa H13 (wyżarzona) | 7.80 | 760 | 470 | 230 | 35 |
Aluminium 6061-T6 | 2.70 | 310 | 276 | 95 | 180 |
Tytan Gatunek 5 (Ti-6Al-4V) | 4.43 | 950 | 880 | 330 | 30 |
Inconel 718 (wyżarzona) | 8.19 | 1,275 | 1,050 | 360 | 12 |
Żeliwo sferoidalne 60-40-18 | 7.10 | 414 | 276 | 150 | 85 |
Czynniki kosztów i czasu realizacji
Koszt i czas realizacji głębokiego wiercenia są zdominowane przez stosunek głębokości do średnicy, materiał i twardość obrabianego przedmiotu, wymagania dotyczące prostoliniowości i wykończenia oraz to, czy wykończenie wtórne (rozwiercanie, docieranie) jest częścią procesu technologicznego. Trwałość narzędzia na wiertłach pługowych i głowicach BTA jest kluczowym czynnikiem determinującym czas cyklu; wąska tolerancja i wysoka prostoliniowość zwiększają czas przygotowania, pomiarów kontrolnych i cięcia próbnego.
Scenariusz | Typowy czas realizacji | Główny czynnik |
|---|---|---|
Prototyp, krótki D<30:1, zwykła stal | 7–10 dni roboczych | Wybór wiertła, konfiguracja, kontrola otworu pierwszego egzemplarza |
Prototyp, D > 50:1 lub egzotyczny stop | 12–20 dni roboczych | Specjalne wiertło gun drill, cięcia próbne, pozyskanie głowicy BTA |
Produkcja 50–500 sztuk | 15–25 dni roboczych | Czas cyklu, żywotność wiertła na sztukę, zaplanowane wymiany narzędzi |
Produkcja 500–5,000 sztuk | 20–35 dni roboczych | Planowanie wielowrzecionowe, oprzyrządowanie do ładowania wsadowego, zarządzanie chłodziwem |
Wyhonowany otwór hydrauliczny (Ra < 0.4 µm) | +3–7 dni roboczych w porównaniu z bazą | Ustawienie narzędzia do docierania, dobór ścierniwa, weryfikacja czystości |
Utwardzona część, HRC 45–55 | +5–10 dni roboczych w porównaniu z bazą | Narzędzia CBN / powlekane, wolniejsze parametry, dodatkowa kontrola |
Przegłębienie skrzyżowane / wielokanałowe | +3–8 dni roboczych w porównaniu z bazą | Planowanie sekwencji, usuwanie gratów na skrzyżowaniach, strategia wprowadzania / wyprowadzania narzędzia |
Typowe wady i zapobieganie
Wada | Przyczyna | Zapobieganie |
|---|---|---|
Błądzenie wiertła przy wejściu | Nieregularna lub nachylona powierzchnia wejściowa, niska sztywność prowadnika lub zbyt duży posuw początkowy | Wykonaj płaską, prostopadłą powierzchnię początkową, wierć otwór prowadzący, zmniejsz posuw wejściowy i sprawdź bicie wrzeciona |
Zakłócenie odprowadzania wiórów | Niewystarczające ciśnienie chłodziwa, stępione ostrze tnące lub nadmierny posuw przy długich wiórach | Zwiększ ciśnienie chłodziwa do wartości nominalnej, wymień lub naostrz wiertło zgodnie z harmonogramem oraz dodaj cykle peck dla materiałów dających długie wióry |
Stożkowatość otworu | Zużycie wiertła, rozszerzenie termiczne lub ugięcie przy obróbce smukłych przedmiotów obrabianych | Wymień wiertło po osiągnięciu nominalnego czasu pracy, stosuj podpory stabilizujące oraz sprawdzaj temperaturę chłodziwa na wlocie i wylocie |
Rozszerzenie dzwonowate przy wyjściu | Wiertło wychodzi w miękki lub niewsparty obszar albo posuw przy przebijaniu jest zbyt wysoki | Podpieraj przedmiot obrabiany w punkcie wyjścia, zmniejsz posuw w końcowych 1–2 mm głębokości i stosuj płytę podporową gdy to możliwe |
Słaba prostoliniowość | Błąd wyrównania wrzeciona z detalem, asymetryczne siły skrawania lub naprężenia szczątkowe w materiale | Wyklinować detal w uchwycie, wykonać skrawanie wyrównawcze przed obróbką oraz odprężyć materiał, jeśli rysunek na to pozwala |
Chropowatość powierzchni / ślady spiralne | Drgania, narost na ostrzu lub niewłaściwy stosunek posuwu do prędkości | Dostosować parametry skrawania do karty technicznej producenta narzędzia, przejść na narzędzie powlekane i sprawdzić stężenie chłodziwa |
Złamanie wiertła | Zagęszczenie wiórów, nagłe przerwanie dopływu chłodziwa lub zbyt duży posuw zużytego wiertła | Monitoruj blokadę ciśnienia chłodziwa, wymieniaj wiertła przy określonym okresie eksploatacji oraz stosuj maksymalny posuw zalecany przez producenta' |
Niedobór chłodziwa w głębokim otworze | Zanieczyszczenie filtra, ograniczenie przewodu lub niewystarczająca wydajność pompy dla wymaganego przepływu | Obsługuj filtry przed każdym uruchomieniem, sprawdzaj przepływ przy wrzecionie oraz stosuj lepkość chłodziwa zalecaną przez producenta narzędzia' |
Porównanie z procesami pokrewnymi
Aspekt | Wiercenie głębokich otworów (ten proces) | Standardowe wiercenie spiralne | Wypychanie otworów EDM |
|---|---|---|---|
Praktyczny stosunek D/d | Do 100:1 (działo), 50:1 (BTA), głębsze przy sprawdzeniu | ~10:1 bez specjalnej techniki | 100:1+ powszechnie; najlepsze dla bardzo małych ? |
Wykończenie powierzchni | Ra 0.4–1.6 µm po wierceniu; drobniejsza po docieraniu | Ra 1.6–6.3 µm typowo | Ra 0.4–1.6 µm warstwa ponownego przetopienia; wymaga wykończenia końcowego |
Najmniejsza średnica | ~?1.5 mm | ~?0.5 mm z mikrowiertłami | Do ?0.2 mm z otworem startowym |
Najlepsze dopasowanie materiału | Stale, stale nierdzewne, tytan, stopy niklu, aluminium | Stale, aluminium, żeliwo; krótkie otwory | Dowolny materiał przewodzący, w tym utwardzony |
Wpływ na czas cyklu | Cykl skaluje się z głębokością i D; BTA szybsze przy ?20+ mm | Szybkie przy płytkich otworach; dramatycznie zwalnia wraz z głębokością | Wolne na część, ale działa tam, gdzie skrawanie nie może |
Kiedy wybrać | D/d powyżej 10:1, głębokie kanały płynowe, precyzyjne rozwiertaki w trudnych stopach | Płytkie otwory, prototypowanie, tanie zastosowania ogólne | Utwardzone lub egzotyczne stopy, mikrootwory, niekonwencjonalny wjazd |
Normy branżowe i certyfikaty
- ISO 9001:2015 — system zarządzania jakością dla wszystkich prac produkcyjnych
- AS9100D — QMS dla lotnictwa i kosmonautyki dla otworów krytycznych dla lotu w aktuatorach, sworzniach i kolektorach
- ISO 13485:2016 — QMS wyrobów medycznych dla instrumentów kaniulowanych i komponentów związanych z implantami
- IATF 16949 — QMS motoryzacyjny dla seryjnej produkcji otworów wałów napędowych i silników
- NADCAP AC7110/12 — akredytacja procesów specjalnych dla głębokiego wiercenia otworów, gdy jest wymagana przez głównych wykonawców lotniczych
- ISO 4406 / NAS 1638 — kody czystości płynów dla otworów hydraulicznych i przewodów paliwowych
- Zgodność z RoHS, REACH i DFARS przy zaopatrzeniu materiałowym
- Rejestracja ITAR do prac głębokiego wiercenia związanych z obronnością
- ASME Y14.5 i ISO 5459 dla GD&T dotyczącej pozycji otworu, prostowności i cylindryczności
Opakowanie, wysyłka i dokumentacja
Części do głębokiego wiercenia są pakowane w celu ochrony otworów przed zanieczyszczeniem, wilgocią i uderzeniami. Otwory są zazwyczaj naoliwione lub owinięte w VCI, następnie zablokowane lub zaślepione, jeśli rysunek wymaga. Długie części są podparte wzdłuż swojej długości, aby zapobiec odkształceniu podczas transportu.
- Standardowe opakowanie — papier VCI lub owinięcie naoliwione na otwory, piankowe zatyczki końcowe, indywidualne owijanie, kartony z przekładkami; długie części w skrzyniach z podporami w kształcie V.
- Ochrona otworów — plastikowe zaślepki do otworów, papierowe owijki lub taśmowane nasadki na życzenie, aby utrzymać otwory w czystości do obsługi hydraulicznej lub pneumatycznej.
- Opcje wysyłki — fracht lotniczy, fracht morski (FCL / LCL), drogowy i kurierski; obsługiwane warunki dostawy EXW, FOB, CIF i DAP.
- Dokumenty standardowe — lista pakunkowa, faktura handlowa, certyfikat zgodności (C of C), certyfikat badania materiałowego zgodny z EN 10204 3.1.
- Dokumentacja kontrolna — raport pierwszego artykułu (AS9102 / PPAP), raport z pomiarów otworu z danymi dotyczącymi średnicy, prostoliniowości i okrągłości, wyniki wykończenia powierzchni i czystości oraz obrazy z boroskopu w razie potrzeby.
- Identyfikowalność — powiązanie numeru partii i numeru wytopu od materiału wyjściowego przez wiercenie, obróbkę cieplną, wykończenie i wysyłkę; numeracja seryjna na życzenie.
Powiązane możliwości i usługi dodatkowe
Praca z głębokimi otworami jest zwykle częścią szerszego procesu obróbki części. Następujące możliwości są zwykle łączone z wierceniem głębokich otworów w celu dostarczenia wykończonego, sprawdzonego komponentu.
- Tokarenie i praca na tokarce CNC — wstępna obróbka OD, kołnierza, rejestru i powierzchni uszczelniających przed wierceniem głębokiego otworu.
- Frezowanie (3-osiowe, 4-osiowe, 5-osiowe) — cechy na obwiedni części, które nie znajdują się na osi toczenia, oraz rowki dla przecięć płynów.
- Rozwiercanie i wykańczanie — wykończenie otworu o ścisłej tolerancji po wierceniu dla połączeń klasy H i gniazd łożysk.
- Rozwiertaki, docieranie i nagniatanie — wykończenie wewnętrzne do Ra poniżej 0.4 µm, kontrolowana okrągłość i twardość powierzchni.
- Frezowanie i gwintowanie gwintów wewnętrznych przy otworze, gwintów montażowych i gwintów poprzecznych.
- EDM (drutowa i wgłębna) — do bardzo małych otworów, przecinających się elementów w utwardzonym materiale i ostrych wewnętrznych narożników.
- Obróbka cieplna — hartowanie pełne, hartowanie powierzchniowe, hartowanie indukcyjne i redukcja naprężeń poprzez zatwierdzonych partnerów.
- Wykończenie powierzchni — pasywacja, azotowanie, chromowanie i powłoka wewnętrzna dla odporności na zużycie lub korozję.
- Weryfikacja czystości — przepłukiwanie płynem, czyszczenie ultradźwiękowe i badanie czystości w laboratorium zgodnie z ISO 4406 lub NAS 1638.
- Montaż i testowanie ciśnieniowe — podmontaż kształtek, zaślepek i portów oraz testowanie ciśnieniowe hydrostatyczne / pneumatyczne zgodnie z wymaganiami dokumentacji.
Cechy i typowe komponenty
Istotne atrybuty konstrukcyjne obejmują stosunek głębokości otworu do średnicy, warunki przelotowe lub ślepe, przecinające się kanały, geometrię wlotu, wyłom wylotowy, wykończenie wewnętrzne, tolerancję pozycyjną i wymaganie prostoliniowości.
Typowe komponenty ?Typowe przykłady obejmują kanały chłodzenia form, elementy hydrauliczne, korpusy siłowników, długie kolektory płynowe, konstrukcje lotnicze, części maszyn, bloki wymienników ciepła i specjalistyczne przyrządy.
Uwagi dotyczące produkcji
Podaj dokładną głębokość otworu, średnicę, stan końcowy, powierzchnie wlotowe i wylotowe, wszelkie otwory przelotowe oraz wymagany związek z zewnętrznymi danymi odniesienia. Jeśli rura lub kanał będzie transportować płyn, określ wymagania dotyczące czystości i usuwania zadziorów na wewnętrznych przecięciach.
Jakość i Kontrola
Kontrola może obejmować głębokość, średnicę, lokalizację, prostoliniowość, stan powierzchni, czystość otworu oraz weryfikację przebicia otworów przecinających się. Metoda pomiaru powinna być wybrana wcześnie dla cech niedostępnych dla standardowych przyrządów pomiarowych.
Wykończenie Powierzchni i Ochrona Części
Głównym problemem jest zazwyczaj stan otworu, w tym usuwanie zadziorów przy wlocie, wylocie oraz na przecięciach otworów krzyżowych. Wykończenie zewnętrzne może być zastosowane po obróbce mechanicznej, o ile chronione są krytyczne przewody.
Opcje wykończenia powierzchni
- Stan po wierceniu (gun / BTA) — typowy Ra 0.4–1.6 µm wewnętrzna ściana
- Rozwiercanie lub gładzenie (burnishing) dla uzyskania węższej tolerancji i lepszego wykończenia wewnętrznego (Ra 0.2–0.8 µm)
- Gładzenie (honowanie) otworów hydraulicznych lub pneumatycznych wymagających Ra poniżej 0.4 µm i okrągłości poniżej 5 µm
- Usuwanie zadziorów i zaokrąglanie krawędzi przy wejściu i wyjściu w celu kontrolowania zadziorów na przecinających się kanałach
- Czyszczenie i przepłukiwanie otworów w celu spełnienia wymagań dotyczących czystości dla komponentów hydrauliki siłowej
- Wykończenia zewnętrzne: piaskowanie, anodowanie Typ II / III, pasywacja, czernienie, malowanie proszkowe, lakierowanie
- Opcje galwanizacji: cynk, cynk-nikiel, nikiel, chrom — nakładane po wierceniu, jeśli wymaga tego rysunek techniczny
- Znakowanie laserowe i grawerowanie na powierzchniach zewnętrznych dla numerów części i identyfikowalności
Zagadnienia projektowe (wskazówki DFM)
- Zdefiniuj stosunek głębokości do średnicy na wstępie; stosunki powyżej 30:1 zazwyczaj wymagają wiercenia metodą gun-drilling lub BTA oraz prowadzonego startu.
- Zapewnij płaską, prostopadłą powierzchnię wejściową — lub określ wstępnie wywiercony pilot — aby wiertło gun-drill mogło rozpocząć pracę bez błądzenia.
- W przypadku otworów przecinających się wskaż, czy otwór wtórny musi być wolny od zadziorów oraz jaka jest tolerancja punktu przecięcia.
- Unikaj określania maksymalnej możliwej głębokości w pojedynczej części, jeśli alternativa z otworami stopniowanymi lub przelotowymi zmniejsza ryzyko i koszt.
- Zapewnij duże promienie na dnie otworów ślepych (— 0.5 — ?) aby geometria wiertła mogła czysto zakończyć cięcie.
- Jeśli otwór przenosi płyn, podaj wymagania dotyczące czystości i wykończenia powierzchni — determinują one wybór wiertła, chłodziwa i ewentualnej obróbki wykończeniowej.
- Stopy utwardzone lub trudne w obróbce (Inconel, tytan, utwardzana stal narzędziowa) najlepiej ocenić pod kątem wykonalności przed zobowiązaniem się do wykonania narzędzi.
- Cienkie ścianki przylegające do głębokiego otworu odkształcają się podczas wiercenia; oznacz cienkie sekcje na rysunku, aby plan procesu mógł je wspierać.
- W przypadku bardzo długich otworów wskaż maksymalne dopuszczalne odchylenie prostoliniowości wejścia / wyjścia względem bazy części.
Co z czystością przewodów hydraulicznych i paliwowych?
Kończymy kontrolowanym płukaniem, czyszczeniem ultradźwiękowym w razie potrzeby oraz kontrolą boreoskopem. Jeśli obowiązuje specyfikacja czystości (na przykład ISO 4406 lub NAS 1638), podaj ją na rysunku, aby została włączona do planu kontroli.
Zalety i zastosowania
Branże i zastosowania
- Lotnictwo — sworznie podwozia, rozdzielacze hydrauliczne, korpusy siłowników, wahacze podwozia
- Nafta i gaz — baryłki narzędzi wiertniczych, kołnierze wiertnicze, korpusy zaworów, korpusy przepływomierzy
- Motoryzacja i sport motorowy — wały korbowe, wały napędowe, wykroje kół zębatych, korpusy wtryskiwaczy
- Hydraulika i pneumatyka — bloki cylindrów hydraulicznych, trzpienie zaworów, obudowy pomp
- Urządzenia medyczne — trzpienie narzędzi chirurgicznych, prowadnice wierteł kostnych, narzędzia kaniulowane
- Energetyka — płyty rurkowe wymienników ciepła, korpusy komponentów jądrowych, kanały chłodzenia wirnika generatora
- Formy i matryce — otwory trzpieni wypychaczy, otwory trzpieni prowadzących, kanały chłodzenia w blokach matryc
Jaka jest praktyczna granica głębokości otworu?
Wiercenie strumieniowe rutynowo osiąga stosunki głębokości do średnicy wynoszące 100:1 in średnic poniżej ?20 mm. Powyżej jednego metra geometria części, mocowanie i metoda kontroli zaczynają dominować proces, a część jest oceniana indywidualnie.
Dlaczego wybrać ten proces?
Wiercenie głębokich otworów zapewnia kontrolowane podejście do długich wewnętrznych przejść, które mogą być nieefektywne lub niestabilne przy użyciu zwykłego wiercenia ogólnego przeznaczenia. Obsługuje projekty integrujące chłodzenie, przepływ, smarowanie lub aktuację w kompaktowym elemencie.
Czy zajmujecie się przejściami przecinającymi się i nawierconymi poprzecznie?
Tak. Planujemy wjazd / wyjazd narzędzia, odprowadzanie wiórów oraz wszelkie wymagania dotyczące gratowania lub promienia na przecięciu. Jeśli chodzi o ścieżkę płynu, wymagania dotyczące czystości i gratowania są oznaczane na etapie wyceny.
