Khoan là một loại hình gia công cơ khí vật liệu. công nghệ khoan. Thiết bị khoan

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 10:44

Khoan là một trong những loại hình gia công vật liệu bằng phương pháp cắt gọt. Phương pháp này sử dụng một công cụ cắt đặc biệt - một mũi khoan. Với nó, bạn có thể tạo một lỗ có đường kính cũng như độ sâu khác nhau. Ngoài ra, có thể tạo các lỗ đa diện với các mặt cắt khác nhau.

Chỉ định hoạt động

Khoan là thao tác cần thiết nếu bạn muốn khoét lỗ trên sản phẩm kim loại. Thông thường, có một số lý do để khoan:

• bắt buộc để tạo một lỗ để khai thác, nhấp nháy, doa hoặc doa;
• cần thiết để đặt cáp điện, dây buộc vào các lỗ, luồn bu lông neo qua chúng, v.v.;
• trống phân cách;
• làm suy yếu cấu trúc sụp đổ;
• tùy thuộc vào đường kính của lỗ, nó thậm chí có thể được sử dụng để đặt chất nổ, chẳng hạn như khi khai thác đá tự nhiên.

Danh sách này có thể được tiếp tục trong một thời gian dài, nhưng chúng tôi đã có thể kết luận rằng hoạt động khoan làmột trong những thứ đơn giản nhất, đồng thời cũng khá cần thiết và thông dụng.

Vật tư tiêu hao

Đương nhiên để tiến hành khoan cần phải có các mũi khoan. Tùy thuộc vào vật liệu tiêu hao này, đường kính của lỗ sẽ thay đổi, cũng như số lượng các mặt của nó. Chúng có thể là hình tròn hoặc có thể có nhiều mặt - tam giác, vuông, ngũ giác, lục giác, v.v.

Ngoài ra, khoan là một hoạt động trong đó mũi khoan sẽ nóng lên khi nhiệt độ cao. Vì lý do này, cần phải lựa chọn chính xác chất lượng của phần tử này, dựa trên yêu cầu của vật liệu được gia công.

• Một vật liệu khá phổ biến để sản xuất các thiết bị khoan là thép cacbon. Các phần tử của nhóm này được đánh dấu như sau: U8, U9, U10, v.v. Mục đích chính của các vật tư tiêu hao như vậy là khoan lỗ trên gỗ, nhựa, kim loại mềm.
• Tiếp theo là những mũi khoan được làm từ thép hợp kim thấp. Chúng được thiết kế để khoan các vật liệu tương tự như các vật liệu carbon, nhưng sự khác biệt của chúng nằm ở chỗ, nhãn hiệu của các phần tử này có giá trị chịu nhiệt tăng lên đến 250 độ C, cũng như tăng tốc độ khoan.

Cải tiến các cuộc tập trận

Có một số loại mũi khoan được thiết kế cho vật liệu chất lượng cao hơn:

• Loại mũi khoan đầu tiên được làm từ thép tốc độ cao. Khả năng chịu nhiệt của các vật tư tiêu hao này cao hơn nhiều- 650 độ C, và chúng được thiết kế để khoan bất kỳ vật liệu cấu trúc nào ở trạng thái không cứng.
• Nhóm tiếp theo là các cuộc tập trận cacbua. Chúng được sử dụng để tạo lỗ trên bất kỳ loại thép không cứng kết cấu nào, cũng như trong kim loại màu. Một tính năng là khoan ở tốc độ cao được sử dụng. Vì lý do tương tự, khả năng chịu nhiệt đã được tăng lên đến 950 độ C.
• Một trong những yếu tố bền nhất là các mũi khoan Borazon. Được sử dụng để làm việc với gang, thép, thủy tinh, gốm sứ, kim loại màu.
• Nhóm cuối cùng là mũi khoan kim cương. Được sử dụng để khoan các vật liệu cứng nhất, thủy tinh, gốm sứ.

Các loại máy khoan

Các loại máy khoan sau có thể được sử dụng để thực hiện công việc khoan:

• Thiết bị khoan dọc và ngang. Việc khoan lỗ cho những máy như vậy là hoạt động chính.
• Máy doa dọc và ngang được sử dụng. Khoan được coi là hoạt động phụ trợ cho các thiết bị này.
• Máy phay đứng, máy ngang, máy phay vạn năng. Đối với các đơn vị này, khoan cũng là một hoạt động phụ.
• Máy tiện và máy tiện. Trên loại thiết bị đầu tiên, mũi khoan là bộ phận cố định và phôi tự quay. Đối với loại thiết bị thứ hai, khoan không phải là hoạt động chính và khoan là một bộ phận cố định, như trong loại thứ nhấttrường hợp.

Đây là tất cả các loại máy khoan có thể thực hiện tất cả các hoạt động cần thiết.

Dụng cụ cầm tay và các thao tác phụ trợ

Để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình khoan, một số hoạt động phụ trợ được sử dụng. Chúng bao gồm những điều sau:

• Làm mát. Khi khoan, nhiều loại dung dịch cắt được sử dụng. Chúng bao gồm, ví dụ, nước, nhũ tương, axit oleic. Các chất dạng khí như carbon dioxide cũng có thể được sử dụng.
• Siêu âm. Các rung động siêu âm do máy khoan tạo ra được sử dụng để tăng năng suất của quy trình cũng như tăng cường khả năng phá phoi.
• Làm nóng. Để cải thiện khả năng khoan kim loại có mật độ cao, nó được làm nóng trước.
• Đánh. Một số bề mặt, chẳng hạn như bê tông, yêu cầu sử dụng chuyển động tác động quay để tăng năng suất.

Quy trình này có thể được thực hiện không chỉ trên máy ở chế độ tự động, mà còn trên thiết bị thủ công. Khoan thủ công liên quan đến việc sử dụng các công cụ như:

• Máy khoan cơ. Khoan sử dụng sức người.
• Máy khoan điện. Nó có thể thực hiện khoan quay thông thường và quay xung kích. Chạy bằng điện.

Các loại điều trị và làm mát

Có một số kiểu khoan cơ bản - đây làtạo các lỗ hình trụ, hình đa diện hoặc hình bầu dục, cũng như khoan các lỗ hình trụ hiện có để tăng đường kính của chúng.

Vấn đề chính xảy ra trong quá trình khoan kim loại là sự nóng lên mạnh mẽ của bộ phận tiêu hao, tức là mũi khoan, cũng như nơi làm việc. Nhiệt độ của vật liệu có thể đạt từ 100 độ C trở lên. Nếu nó đạt đến các giá trị nhất định, thì quá trình đốt cháy hoặc nóng chảy có thể xảy ra. Điều quan trọng cần lưu ý ở đây là nhiều loại thép được sử dụng để chế tạo máy khoan bị mất độ cứng khi nung nóng, điều này sẽ chỉ làm tăng ma sát, do đó, không may, phần tử sẽ bị mòn nhanh hơn.

Để khắc phục khuyết điểm này, nhiều chất làm mát khác nhau đã được sử dụng. Thông thường, với khoan đứng trên máy, có thể tổ chức cung cấp nước làm mát trực tiếp đến nơi làm việc. Nếu nó được thực hiện bằng dụng cụ cầm tay, thì sau một thời gian nhất định, cần phải ngắt quá trình và nhúng mũi khoan vào chất lỏng.

Bản chất của khoan

Công nghệ khoan lỗ là quá trình tạo rãnh bằng cách loại bỏ phoi trong vật liệu rắn bằng dụng cụ cắt. Phần tử này thực hiện chuyển động quay và tịnh tiến hoặc quay - tịnh tiến cùng lúc, tạo thành lỗ.

Việc sử dụng loại chế biến vật liệu này được sử dụng để:

• thu được các lỗ không quan trọng với độ chính xác và cấp độ nhám thấp được sử dụng để lắp bu lông, đinh tán, v.v.;
• lấy lỗ để khai thác, doa, v.v.

Tùy chọn xử lý

Sử dụng quy trình khoan sâu hoặc doa, có thể thu được các lỗ sẽ được đặc trưng bởi độ nhám bề mặt thứ 10 hoặc 11. Nếu cần thiết để có được một lỗ tốt hơn, thì sau khi hoàn thành quá trình xử lý, cần phải liên kết bổ sung và mài lại.

Để tăng độ chính xác của công việc, trong một số trường hợp, bạn có thể điều chỉnh cẩn thận vị trí của máy, các vật tư tiêu hao được mài đúng cách. Một phương pháp cũng được sử dụng trong đó công việc được thực hiện thông qua một thiết bị đặc biệt để tăng độ chính xác. Thiết bị này được gọi là dây dẫn. Ngoài ra còn có sự phân chia các cuộc tập trận thành nhiều lớp. Có mũi khoan xoắn ống sáo thẳng, mũi khoan thuổng dùng để khoan sâu hoặc khoan lõi, và mũi khoan tâm.

Mô tả thiết kế máy khoan

Thông thường, một máy khoan xoắn thông thường được sử dụng cho công việc. Đặc biệt ít được sử dụng thường xuyên hơn.

Phần tử xoắn ốc là một bộ phận cắt hai răng, chỉ bao gồm hai bộ phận chính - chuôi và bộ phận làm việc.

Nếu chúng ta nói về bộ phận làm việc, thì nó có thể được chia thành hình trụ và hiệu chỉnh. Trên phần đầu của mũi khoan có hai rãnh xoắn đối diện nhau. Chínhmục đích của bộ phận này là loại bỏ các chip được giải phóng trong quá trình hoạt động. Điều quan trọng cần lưu ý ở đây là các ống sáo có biên dạng chính xác, đảm bảo sự hình thành chính xác của các cạnh cắt của mũi khoan. Ngoài ra, không gian cần thiết được tạo ra, cần thiết để loại bỏ phoi khỏi lỗ.

Công nghệ khoan

Ở đây, điều quan trọng là phải biết một vài quy tắc cụ thể. Điều rất quan trọng là hình dạng của các ống thổi, cũng như góc nghiêng giữa hướng của trục của mũi khoan và phương tiếp tuyến với dây đai, phải đảm bảo dễ dàng thoát phoi mà không làm yếu phần răng. Tuy nhiên, điều đáng chú ý ở đây là công nghệ này, và đặc biệt là các giá trị số sẽ thay đổi rõ rệt tùy thuộc vào đường kính của mũi khoan. Vấn đề là sự gia tăng góc nghiêng dẫn đến hoạt động của mũi khoan yếu đi. Nhược điểm này càng rõ rệt, đường kính của phần tử càng nhỏ. Vì lý do này, bạn phải điều chỉnh góc cho mũi khoan. Mũi khoan càng nhỏ thì góc càng nhỏ và ngược lại. Tổng góc của các rãnh là từ 18 đến 45 độ. Khi khoan thép cần sử dụng các mũi khoan có góc nghiêng từ 18 đến 30 độ. Nếu lỗ được làm bằng vật liệu giòn như đồng thau hoặc đồng, thì góc sẽ giảm xuống còn 22-25 độ.

Nguyên tắc làm việc

Ở đây, điều quan trọng là bắt đầu với thực tế là tùy thuộc vào vật liệu của dụng cụ, tốc độ cắt cũng sẽ thay đổi. Ví dụ:

• Nếu khoan được thực hiện bằng các phần tử thép dụng cụ, thì tốc độ tối thiểu là 25 m / phút và tốc độ tối đa là 35m / phút.
• Nếu gia công bằng máy khoan HSS, tốc độ tối thiểu là 12 m / phút và tốc độ tối đa là 18 m / phút.
• Nếu sử dụng các mũi khoan cacbua, các giá trị là 50 m / phút và 70 m / phút.

Điều quan trọng cần lưu ý ở đây là công nghệ khoan liên quan đến việc lựa chọn tốc độ của quy trình tùy thuộc vào đường kính của chính phần tử và lượng tiến dao thấp (với đường kính tăng dần, tốc độ cũng tăng lên).

Một tính năng đặc trưng của công việc là sử dụng một góc tiêu chuẩn ở đầu cho mũi khoan, là 118 độ. Nếu cần phải làm việc với các vật liệu thô có đặc tính là độ cứng hợp kim cao, thì nên tăng góc lên 135 độ.

An toàn của cuộc tập trận

Một trong những nhiệm vụ quan trọng trong kiểu gia công này là bảo toàn tính chất cắt của vật liệu tiêu hao. Sự an toàn của các thông số này phụ thuộc trực tiếp vào phương pháp vận hành đã được chọn và liệu nó có phù hợp với vật liệu này hay không. Ví dụ, để loại bỏ sự cố gãy mũi khoan trong một đường chuyền, cần phải giảm lượng ăn vào đáng kể tại thời điểm rút mũi khoan ra khỏi lỗ.

Cần chú ý đặc biệt đến công nghệ khoan trong trường hợp độ sâu lỗ vượt quá chiều dài rãnh xoắn của vật liệu tiêu hao. Tại thời điểm đưa mũi khoan vào, các phoi vẫn sẽ hình thành, nhưng trong quá trình thoát ra, nó sẽ không còn nữa. Bởi vì điều này, các cuộc tập trận bị hỏng rất thường xuyên. Nếu không có cách nào thoát khỏi tình huống này, bạn cần phải định kỳ tháo máy khoan và làm sạch bằng tay khỏi các yếu tố không cần thiết, tức làdăm bào.

Mũi khoan

Để tạo một lỗ trên lớp phủ nhất định, cần phải sử dụng mão. Tuy nhiên, chúng cũng cần phải được chọn một cách chính xác, dựa trên các thông số nhất định. Hiện nay, ba loại vật liệu chính được sử dụng để tạo ra vương miện - đó là kim cương, dây thắng và cacbua vonfram. Một tính năng của vương miện kim cương là nó thực hiện khoan không va đập. Trong trường hợp này, sẽ thu được hình dạng lỗ chính xác hơn.

Ưu điểm chính của đầu phun kim cương là: khả năng cắt vật liệu bê tông cốt thép, độ ồn và bụi thấp, không làm hỏng cấu trúc kết cấu, do công nghệ không sử dụng lực tác động.