Was ist, wenn das Loch zu tief ist und die Spiralbohrer Pausen?
Tieflochbohren ist schwierig und dieser Artikel beschreibt die verschiedenen erforderlichen Techniken, darunter Peck-Bohren, Parabolnut-Bohren, benutzerdefinierte G-Code-Zyklen und Einlippenbohren oder BTA-Bohren.
Die meisten CNC-Bediener wissen, dass Tieflochbohren mit Tieflochbohren funktioniert. Manche verwenden Hochleistungsbohrer, wie zum Beispiel Parabolnutbohrer.
Es stellt sich jedoch heraus, dass es viele weniger bekannte Techniken gibt, mit denen Sie erfolgreich tiefe Löcher bohren können.
Wie tief ist ein „tiefes Loch“ und wie wählt man eine Verarbeitungsmethode aus?
Die meisten Werkzeughersteller betrachten jedes Loch, das tiefer als das Drei- oder Vierfache des Durchmessers des Spiralbohrers ist, als tiefes Loch. Es gibt verschiedene Spiralnuten mit ausgefallenen Geometrien, wie z. B. Parabolnutbohrer, die Ihnen dabei helfen können, tiefer zu bohren, aber auch sie haben eine Grenze.
Den Bohrer einstechen
Bei den meisten CNC-Maschinen sind Bohrzyklen mit Tieflochbohren üblich. Beim Tieflochbohren wird der Spiralbohrer regelmäßig ein Stück zurückgezogen, um das Brechen und Entfernen der Späne zu ermöglichen. Es gibt viele verschiedene Tieflochbohrzyklen. Je tiefer Sie bohren, desto häufiger müssen Sie tieflochbohren und desto weiter müssen Sie zurückziehen. Das Wichtigste beim Tieflochbohren ist, zu vermeiden, dass sich Späne am Boden des Lochs festsetzen. Wenn sich Späne am Boden befinden, beeinträchtigen sie die Bohrleistung des Spiralbohrers, was zu vorzeitigem Abstumpfen des Bohrers und einer schlechten Oberflächengüte führt.
Beim Tiefbohren sollten Sie den Rückzug nach einem leichten Rückzug von 0,025 mm unterbrechen. Lassen Sie den Spiralbohrer ein paar Umdrehungen rotieren, um die Späne aus dem tiefsten Teil des Lochs zu ziehen. Ziehen Sie den Bohrer außerdem niemals aus dem Loch, wenn Sie den Vorgang fortsetzen. Dadurch kann das Kühlmittel die Späne leichter zurück in das Loch drücken.
Parabolrinne für tiefe Löcher
Spiralbohrer mit parabolischen Nuten helfen beim Abtransport der Späne, wenn tiefer als 7 Durchmesser gebohrt wird. Mit einem Bohrer mit parabolischen Nuten können Sie tiefer bohren, nämlich 20 Durchmesser, im Vergleich zu nur 7 Durchmessern.
Die Rolle von Kühlmittel und Spanbruch
Das größte Hindernis bei der Tieflochbearbeitung sind die Späne:
- Wie bekommen wir sie heraus, ohne dass es zu einer Verstopfung kommt?
- Wie verhindern wir, dass sie die Oberflächengüte des Lochs beeinträchtigen?
Dabei spielen die Wahl des Werkzeugs, des Verfahrens und des Kühlmittels eine Rolle.
Bestimmte Bohrertypen bieten inhärente Vorteile für die Bearbeitung tiefer Löcher. Beispielsweise haben Spiralbohrer mit parabolischer Nut die Geometrie der Nuten verändert, um die Spanabfuhr in tiefen Löchern zu optimieren. Tieflochbohrer und BTA-Bohrer sind beide auf die Anforderungen tiefer Löcher, insbesondere die Spanabfuhr, ausgerichtet.
Kühlmittel ist beim Spanabtransport von entscheidender Bedeutung. Der beste Weg hierfür besteht darin, Kühlmittel mit dem höchstmöglichen Druck an die Spitze des Werkzeugs zu leiten. Hochdruck-Kühlmittel direkt an der Spitze des Werkzeugs kann eine erhebliche Kraft erzeugen, um die Späne nach oben und aus dem Loch zu drücken.
Das Zufuhrsystem in der Spindel leitet Kühlmittel unter Druck über die gesamte Länge des Bohrers in das Bohrloch. Dadurch werden die Späne vom Boden des Lochs nach oben gespült, was beim Bohren tiefer Löcher hilfreich ist.
Spindelkühlmittellöcher in einem Spiralbohrer.
Beim Tiefbohrzyklus geht es in erster Linie um das Brechen und Abtransportieren der Späne. Jedes Paket bricht normalerweise Späne. Lange, dünne Späne bleiben überall hängen und sind schwer abzutransportieren. Kompakte Späne können effizienter aus tieferen Löchern abtransportiert werden. Je tiefer das Loch, desto häufiger muss der Spiralbohrer tiefbohren, um sicherzustellen, dass die Späne kompakt bleiben.
Auch der Rückzugsabstand ist wichtig. Ein weiterer Rückzug hilft dabei, die Späne aus dem Loch zu ziehen. Der Bohrer muss jedoch weiter zurückgezogen werden, was die Geschwindigkeit verringert, und es sollte darauf geachtet werden, den Bohrer nicht vollständig aus dem Loch herauszuziehen. Ein offenes Loch führt dazu, dass Späne nach unten gespült werden und erneut abgesaugt werden müssen.
Ein benutzerdefinierter Tieflochzyklus verwendet einen benutzerdefinierten G-Code, um die Pickstrategie in jeder Phase zu optimieren, während das Loch tiefer wird.
Kundenspezifischer Tieflochbohrzyklus
Leider sind vorgefertigte Bohrzyklen beim Bohren sehr tiefer Löcher oft begrenzt. Was wir brauchen, ist ein benutzerdefinierter Tieflochbohrzyklus.
Worin unterscheiden sich benutzerdefinierte Zyklen von herkömmlichen vorgefertigten Bohrzyklen?
Zuerst kommt die Pickstrategie. Es ist wichtig, mit einem kleinen Pick zu beginnen und erst dann mehr zu picken, wenn das Loch tiefer wird. Ein zu frühes vollständiges Zurückziehen, bevor das Loch tiefer wird, ist eine verschwendete Bewegung, die keinem Zweck dient. Idealerweise bohren Sie ein paar Durchmesser tief, ohne zu picken, und beginnen dann mit dem Picken. Die Pickfrequenz muss zunehmen, wenn das Loch tiefer wird. Die Art des Pickens muss sich auch je nach Lochtiefe ändern.
Wir beginnen mit einem kleinen, kurzen Rückzug – gerade genug, um den Span zu brechen. Je tiefer das Loch jedoch wird, desto länger sind immer längere Rückzugsvorgänge erforderlich, da wir den Span nicht nur brechen, sondern auch die Spanabsaugung erleichtern müssen. Schließlich wollen wir verhindern können, dass der Spiralbohrer vollständig aus dem Loch herausfährt, damit die Späne nicht wieder in das Loch zurückgespült werden.
Zweitens sind der Vorschub und die Geschwindigkeit des Einstechens entscheidend. Wenn das Loch tiefer wird, können wir den Vorschub und die Spindeldrehzahl reduzieren. Dies ist nicht notwendig, bis das Loch die Grenztiefe erreicht hat, aber es wird sehr hilfreich sein, sobald wir diese Tiefe erreicht haben.
Schließlich müssen wir beim Schreiben eines benutzerdefinierten Zyklus immer überlegen, ob wir zum Einstechen und Zurückziehen aus dem Loch Eilgang oder Vorschub verwenden. Dies ist die Rückwärtsbewegung, bei der nichts geschnitten wird, und wir können möglicherweise mehr Zeit sparen als mit einem festen Bohrzyklus, bei dem alle Bewegungen mit Vorschub erfolgen.
Indem wir für all dies benutzerdefinierten G-Code verwenden, können wir so wenig Zeit wie möglich mit dem Picken verschwenden und gleichzeitig sicherstellen, dass wir in schwierigen Situationen etwas tun können, damit das Werkzeug weiterläuft, ohne zu brechen. Während feste Bohrzyklen von CNC zu CNC variieren, haben nur wenige CNCs die Flexibilität, alle diese Variablen zu steuern.
Tiefbohren: Das bisher tiefste Loch
Mit den bisher beschriebenen Techniken gelangen Sie bis zu einer Tiefe von etwa 20 Durchmessern. Danach benötigen wir einen völlig neuen Ansatz.
