Deep: Hole Drilling Technique​

Source: MEGA Tech Magazine, May-Jun 2017

ในปัจจุบันคุณลักษณะสำคัญของเครื่องจักรขึ้นรูปแบบมีการเจาะรูลึกก็คือควรเป็นเครื่องจักรเพื่อการใช้งานแบบอเนกประสงค์ด้วย เช่นเดียวกับเทคนิคการขึ้นรูปเป็นรูปทรงพื้นฐานอื่นๆที่ใช้ทั้งเทคนิคขึ้นรูปโดยการกัด การกลึง และการกัดเกียร์บนเครื่องจักรเพียงชิ้นเดียว ในปัจจุบันอุตสาหกรรมต้องการเครื่องจักรขึ้นรูปที่มีการเจาะรูลึกโดยใช้เทคนิคลักษณะเดียวกัน

 

เหตุผลของความต้องการนี้มาจากในอุตสาหกรรมก๊าซและนํ้ามัน และอุตสาหกรรมการบิน ซึ่งเป็นอุตสาหกรรมที่ส่วนประกอบหลายชิ้นขึ้นรูปแบบที่มีการเจาะรูลึก เช่น บล็อกวาล์วและชิ้นส่วนเกียร์สำหรับลงจอดโดยปกติแล้วการผลิตชิ้นส่วนเหล่านี้ต้องใช้เครื่องมือเฉพาะทาง แต่ความต้องการใหม่นี้จะหมายถึงการขึ้นรูปวัสดุโดยใช้เครื่องมือ ”อเนกประสงค์” เพียงชิ้นเดียวซึ่งจะเป็นประโยชน์อย่างมากกับผู้ใช้ขั้นปลาย

การเจาะรูลึกกับแซนด์วิคโคโรม้อนท์

 

การเจาะรูลึกคือวิธีการทำรูที่มีความลึกมากกว่า 150 เท่าของขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของรูเจาะ ซึ่งสามารถทำได้ในการติดตั้งเครื่องจักรที่แตกต่างกัน โดยทั่วไปจะใช้วิธีการหมุนชิ้นงานและป้อนงานในแนวเส้นตรง หรือ หมุนเครื่องมือตัดก็เป็นอีกทางเลือกหนึ่ง ตลอดจนการหมุนร่วมกันของทั้งชิ้นงาน และเครื่องมือตัด 

 

ไม่ว่าจะใช้วิธีใดก็ตามหลักการพื้นฐานของการเจาะยังคงใช้ได้และการเลือกความเร็วในการตัดและอัตราการป้อนงานที่ถูกต้องยังคงเป็นสิ่งต้องคำนึงถึงเป็นอย่างมาก การหักเศษที่ดีและการคายเศษจากขอบคมตัดโดยไม่ทำให้ชิ้นงานหรือเครื่องมือเสียหายก็เป็นสิ่งสำคัญ ซึ่งหนึ่งในปัจจัยความสำเร็จที่สำคัญที่สุดคือระบบการระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพ

 

การเจาะรูลึกจะดำเนินการโดยใช้ระบบการตัดเฉือนที่แตกต่างกันสามระบบ ได้แก่ ระบบท่อเดี่ยว (STS) ระบบหัวฉีด (Ejector System) หรือการใช้ Gun Drills

ระบบท่อเดี่ยว (STS) เหมาะสำหรับ

 

  • ในวัสดุที่มีคุณสมบัติการฟอร์มเศษไม่ดี เช่น เหล็กกล้าไร้สนิมและเหล็กกล้าคาร์บอนตํ่า
  • ในวัสดุที่เมื่อมีการหักเศษจะทำเกิดรอยบนผิวชิ้นงาน
  • เป็นประโยชน์สำหรับการผลิต ที่เป็น Lot และ การผลิตที่ต่อเนื่อง
  • เมื่อต้องการเจาะรูขนาดใหญ่
  • เมื่อต้องใช้เครื่องเจาะหลุมลึกโดยเฉพาะ

ระบบหัวฉีด (Ejector system) เหมาะสำหรับ

 

  • ไม่มีการซีลระหว่างชิ้นงานกับปลอกนำเจาะ
  • สามารถปรับให้เข้ากับเครื่องจักรที่มีอยู่ซึ่งเหมาะกับเครื่องกลึงธรรมดา,เครื่อง turning centres เครื่อง machining centres และเครื่องคว้านแนวนอน
  • สำหรับชิ้นงานกลึงที่อาจเกิดปัญหาการซีลที่ปากของรูเจาะ
  • ข้อดี คือสามารถใช้ในการเจาะนำแทนการใช้ปลอกนำเจาะ ในการเจาะนำร่อง ตัวอย่างเช่นการเจาะบนเครื่อง (machining centre)

Gun drill

 

  • สำหรับการเจาะรูขนาดเล็ก
  • ใช้งานได้ง่ายบนเครื่อง Machining center โดยการเจาะนำ
  • ต้องใช้ร่วมกับนํ้าหล่อเย็นแรงดันสูง

Guhring - Single Fluted Gun Drills สำหรับรูเจาะลึก​

 

ในอุตสาหกรรมการขึ้นรูปที่มีการเจาะที่ความลึก 10xD หรือลึกกว่านี้ให้ถือว่าเป็นการเจาะรูลึก แต่ถึงแม้มีรูที่มีขนาดไม่ลึกมาก เราก็สามารถเจาะได้ด้วย Gun Drills ไม่ว่าจะเป็นขนาดที่ต้องสั่งทำ หรือทูลส์ที่มีขายในแคตตาล๊อก ข้อดีของ Gun Drills คือ ได้งานมีคุณภาพผิวที่ดี การเบี่ยงเบนจากจุดกึ่งกลางตํ่า และให้ความเที่ยงตรงสูงที่ Guhring เราออกแบบพัฒนา Single Fluted Gun Grills เพื่อให้เหมาะสมตามสภาพที่หลากหลาย ในงานเจาะแต่ละงาน Gun Drills ของ Guhring ให้คุณสมบัติเฉพาะที่โดดเด่น คือ เมื่อเจาะบนเครื่องจักร ทูลส์ยังคงให้ความมั่นคงเที่ยงตรงสูง ทูลส์สามารถเจาะได้หลากหลายรูปแบบ แต่ยังคงกำลังในการเจาะและประสิทธิภาพไว้ได้เป็นอย่างดี Guhring ยังช่วยให้คุณสามารถเจาะเหล็กอัลลอยและเหล็กหล่อประเภทอื่นๆ ได้ด้วย Gun Drills โซลิดคาร์ไบต์ EB 100 ตัวนี้

การหล่อเย็นความดันสูง-กลายมาเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการมาตรฐาน

 

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาเครื่องมือเจาะทั้งหมดจำเป็นต้องมีการหล่อเย็นภายใน สารหล่อเย็น ทำหน้าที่ตามชื่อ (หล่อเย็น) โดยสารจะถูกส่งผ่านท่อไปยังจุดที่ต้องการหล่อเย็นเพื่อยืดอายุการใช้งานอุปกรณ์และลดการแตกร้าว เช่น ในสว่านเกลียวและแผ่นเหล็ก

 

ในปัจจุบันสามารถป้อนสารหล่อเย็นภายในความดันสูงเข้าในอุปกรณ์ทั่วไปในตลาดและดังนั้นจึงสามารถป้อนสารหล่อเย็นเข้าไปในเครื่องมือเจาะรูลึกเช่นกัน การใช้ปืนเจาะร่วมกันบนวัสดุที่ขึ้นรูป เครื่องกลึง หรือเครื่องจักรอื่นๆ จะทวีความสำคัญยิ่งขึ้น การหล่อเย็นจึงถูกใช้กันมากขึ้นในกระบวนการขึ้นรูป

EB 100 - Ratio length gun drills

 

Ratio Length Gun Drills รุ่น EB 100 เป็น Single Flute Tool ที่ออกแบบมาสำหรับงานเจาะรูที่มีความลึกเป็นพิเศษบน เครื่อง CNC Machining Center รุ่นเก่า โดยไม่มีความจำเป็น ต้องติดตั้งอุปกรณ์เสริมพิเศษสำหรับ Gun Drills บนเครื่องให้ยุ่งยาก ในการเจาะลึกระดับ 75xD สามารถทำได้โดยใช้ Gun Drills ชนิด EB 100 จาก Guhring เพราะเป็นทูลส์ที่ให้ความแม่นยำในการเจาะรูลึก อันเนื่องมากจากโครงสร้างทูลส์ที่ประกอบด้วยโซลิดคาร์ไบต์ความละเอียดสูง ที่เป็นชิ้นเดียวกันทั้งหมดตั้งแต่ส่วนโคนไปจนถึงปลายคมตัด พร้อมทั้งการเคลือบผิวด้วยนาโนเอทีเอ็มช่วยป้องกันรอยขีดข่วน และยังช่วยเพิ่มอุณหภูมิที่คมตัดให้ถึงจุดที่สามารถทำงานเจาะได้อย่างมีประสิทธิภาพ หน้าคมตัดถูกออกแบบมาให้ใช้งานได้หลากหลายในทุกๆ วัสดุชิ้นงานโครงสร้างแบบโซลิดคาร์ไบต์บนทูลส์จะทำให้งานเจาะได้รูที่มีขนาดเที่ยงตรง และมีศูนย์ที่แม่นยำ Gun Drills ชนิด EB 100 ไม่จำเป็นต้องใช้โปรแกรม เจาะแล้วถอยแล้วเจาะซํ้า (Peck Operation) เป็นทูลส์ที่เหมาะมากในการเจาะรูที่มีขนาดลึกเกินกว่าที่ Drill แบบ RT 100 T จะเจาะถึง รวมถึงการใช้งาน EB 100 คุณจำเป็นต้องเจาะรูนำก่อนเสมอ

One of the most notable current trends in deep hole machining (DHM) is multi-tasking. In the same way that it is possible to achieve common machining techniques such as milling, turning and gear cutting on a single machine tool platform, there is now growing demand to introduce deep hole machining to the same format.

 

The reason for this industry trend emanates from the oil and gas, and aerospace industries, where many high value components require deep hole machining, such as valve blocks and landing gear parts. Traditionally, manufacturing these components demands the use of dedicated machines, but the call for consolidated operations means a single ‘multi-task’ platform offers significant benefits to end-users.

Deep hole machining with Sandvik Coromant

 

Deep hole machining is the preferred method for drilling hole depths up to 150 x the hole diameter. This can be done in different machine set-ups. The most common method is rotating the work piece while the tool is fed in a linear movement. Rotating tool is another option as well as a combination of the two.

 

Regardless of method, the basic principles of drilling still apply, and the correct choice of cutting speeds and feeds are crucial. Satisfactory chip breaking, and removing the chips from the cutting edge without damaging the tool or work piece, is essential. One of the most important success factors is an effective coolant system.

 

Deep hole machining is carried out using three different machining systems: Single Tube System (STS), Ejector System or by applying gun drills.

Single Tube System suitable for:

 

  • In materials with poor chip forming properties such as stainless steel, and low-carbon steel.
  • In materials with an uneven structure when chip breaking problems exist.
  • More advantageous for long series production.
  • When large diameter holes are required.
  • Requires dedicated deep hole drilling machine.

Ejector system suitable for:

 

  • Requires no seal between the workpiece and the drill bushing.
  • Adapts to existing machines, preferable in conventional lathes, turning centres, machining centres and horizontal boring machines.
  • For machining workpieces where sealing problems can occur.
  • An advantage when it is possible to use a predrilled hole instead of a drill bushing for guidance, for example in machining centres.

Gun drill

 

  • For small diameters.
  • Can easily be applied to machining centres by using a pre-drilled hole for guidance.
  • Requires high coolant pressure.

Guhring - Single fluted deep hole gun drills

 

In the machining world, drilling depths of 10xD and deeper are regarded as deep hole drilling operations, whereby smaller drilling depths can naturally also be produced with gun drills. Advantage is taken of the positive side effects, as for example good surface quality, low deviation from concentricity and optimized alignment accuracy. Tailor-made precision as well as exstock gun drills offer high cutting accuracy, alignment accuracy and surface quality even for extreme drilling depths. At Guhring, single-fluted gun drills for example are designed specifically according to the circumstances of each cutting task. Their speciality: On rigid machines Guhring gun drills prove to be especially flexible, powerful and effective. Guhring solutions even make deep hole drilling possible in high-alloyed steel and extreme types of chilled cast iron. Or if we take the solid carbide EB 100 gun drill which is capable of, to a certain extent, extreme cutting parameters with equally high process safety.

High pressure cooling - has become a matter of course

 

In recent years, internal cooling has established itself for all drilling tools. Coolants are now living up to their name and being supplied via coolant ducts to where they are urgently required. Considerable improvements in tool life and less breakages have been achieved by this measure for twist drills, taps etc.

 

Every conventional machine tool currently on the market can be supplied with high pressure internal cooling and is therefore also suitable for deep hole drilling. The share of gun drills on machining centres, lathes etc. is forever gaining more importance. The process is therefore increasing in popularity in the machining world

EB 100 - Ratio length gun drills

 

EB 100 gun drills are a single flute tool designed to drill extra deep holes on conventional CNC machining centers without the need for specialized gun drill equipment. Drilling depths of over 75xD can be reached with Guhring‘s EB 100 CNC style gun drill. These precision deep hole drills have full solid carbide one-piece construction from the shank to the cutting edge using Guhring’s ultra-fine grain carbide. The nano-ATM coated point improves abrasion resistance at the cutting edge and increases the temperature at which these drills can effectively operate. The specialized point grind is a universal design that is well suited to the job shop environment. Solid carbide construction provides improved rigidity within the cut and precision hole size and location accuracies. EB 100 gun drills do not require peck cycles in most applications. They are best suited for hole depths that are beyond the reach of the RT 100 T twist drill. Pilot hole drilling is required before any application of the EB 100 style gun drill.

Reference:

www.sandvik.coromant.com

www.guhring.com

 

© 2018 Advance Industry Media Plus Co., Ltd. All Rights Reserved.​​

Advance Industry Media Plus Co., Ltd.
1104/339 Pattanakarn Road Suanluang, Suanluang, Bangkok, 10250 Thailand

Tel. +66 2136 1406-7

Fax. +66 2187 2899

www.aimplus.co.th   

info@aimplus.co.th​

Ms. Khemruji Pruankaewmanee

Tel: +66 2 136 1406-7
Email: khemruji@aimplus.co.th​

aimplus.co.th

Reader voices

Advertisers

Subscribe

ADVERTISE WITH US 

LINKS

FOLLOW US ON SOCIAL MEDIA

megatech magazine, industry 4.0 manufacturing, business matching
megatech magazine, industry 4.0 manufacturing, business matching
megatech magazine, industry 4.0 manufacturing, business matching
www.iscarthailand.com