심공 드릴링에는 정확한 냉각수 제어가 필요합니다

절삭유는 심공 드릴링 공정에 매우 중요하므로 오늘날의 최첨단 심공 드릴링 시스템은 기계의 스핀들 또는 축과 거의 동일하게 절삭유를 제어합니다. 냉각수 압력, 여과, 온도 및 유속을 주의 깊게 관리하는 것은 심공 드릴링 공정을 최적화하는 데 중요합니다. 이를 위해서는 심공 드릴링 머신 자체에 통합된 프로그래밍 가능한 무한 가변 흐름 기반 제어 기능이 필요합니다. 그 결과 효과적인 칩 배출과 정밀한 드릴링에 필요한 것보다 더 많은 압력이 냉각제 시스템에 없도록 하는 데 필요한 조정 기능을 갖춘 시스템이 탄생했습니다.

수년 동안 플러드 유형을 능가하는 가장 진보된 냉각수 공급 시스템은 스루 스핀들/스루 툴 냉각수 시스템이었습니다. 그런 다음 약 1,000psi 이상에서 작동하는 고압 절삭유 시스템의 출현으로 대부분의 기존 가공 작업에서 특히 효과적인 공구 냉각과 효율적인 칩 배출을 통해 절삭유 기술의 판도가 바뀌었습니다. 주로 트위스트 드릴을 사용하는 드릴링 작업은 고압 냉각제 시스템, 특히 깊이 대 직경 비율이 일반적으로 10:1 이상인 심공 드릴링 작업의 주요 동인이었습니다.

그러나 냉각수 압력이 증가함에 따라 적절한 여과 및 온도 제어의 필요성도 높아집니다. 1,000psi 이상의 시스템을 고려할 때 펌프 고장을 방지하려면 20~50단계의 여과가 필요하며 대부분의 경우 고압 냉각수 시스템은 냉각수 온도를 조절하기 위해 냉각기가 필요합니다. 대부분의 작업장에서는 이러한 시스템을 사용하지 않지만 까다로운 드릴링 작업의 경우에도 여과 및 냉각수만으로는 고압 냉각수 사용에서 가장 중요한 변수 중 하나인 유량을 처리하지 못합니다.

매장에서는 시스템이 얼마나 많은 냉각수를 공급하거나 공급해야 하는지 잘 모르는 경우가 많습니다. 예를 들어, 일반적인 홍수 냉각 시스템은 시스템에 따라 약 10-gpm에서 약 40-gpm의 유량을 제공합니다. 그러나 드릴링 작업에서 구멍의 직경이 더 커지거나 깊어짐에 따라 칩을 배출하려면 훨씬 더 많은 양이 필요합니다. 예를 들어 더 큰 건드릴이나 BTA 툴링을 사용할 때 필요한 냉각수 흐름은 10~12"(25.4~30.5cm)만큼 큰 구멍 직경에 대해 50gpm에서 75~350gpm까지 범위가 될 수 있습니다. 반대로 작은 -직경의 깊은 구멍은 2gpm만 필요하지만 훨씬 더 높은 압력 수준이 필요할 수 있습니다. 예를 들어 0.040"(1.016mm) 직경의 구멍에는 3,000psi의 높은 냉각수 압력이 필요할 수 있습니다.

관련된 지수 요인이 있기 때문에 구멍 직경이 약간 증가하면 면적/금속 제거가 크게 증가합니다. 직경이 1"(25.4mm)인 구멍과 직경이 50% 증가한 1.5"(38.1mm) 구멍의 차이를 고려하십시오. 결과 면적은 1" 구멍의 경우 0.79 in3(12.95 cm3)인 반면 1.5" 구멍의 경우 1.77 in3(29.01 cm3)로 100% 증가합니다. 구멍 직경을 1"에서 2"로 두 배로 늘리면 4배 더 많은 면적과 4배 더 많은 재료가 구멍 밖으로 배출됩니다. 즉, 상점에서는 구멍 직경이 약간 증가하더라도 냉각수 매개변수의 변경이 필요하다고 가정해야 합니다. .

그럼에도 불구하고 대부분의 냉각수 시스템은 유연성이 거의 없습니다. 예를 들어, 홍수 냉각 시스템은 유연성이 전혀 없습니다. 냉각수가 켜져 있거나 꺼져 있습니다. 스루 스핀들 냉각수 시스템에는 저압, 중압 및 고압 설정을 제공하는 릴리프 설정 또는 M 코드가 포함될 수 있지만 진정으로 최적화된 냉각수 공급이 필요한 작업장에는 충분하지 않습니다.

무한 가변 냉각수 제어를 입력하십시오. 이 기술을 사용하면 작업장에서 약 400psi에서 구멍을 시작한 다음 드릴이 더 깊이 진행됨에 따라 칩을 효과적으로 배출하기 위해 유속을 유지하는 데 필요한 수준으로 구멍을 늘릴 수 있습니다. 그러나 이것은 수동으로 전화를 걸기 어려운 프로세스입니다. 유속이 너무 낮으면 칩이 구멍에 남아 결국 드릴이 부러질 수 있습니다. 너무 많은 흐름은 과도한 압력을 생성하여 드릴링 정확도를 저해할 수 있는 원치 않는 힘을 생성할 수 있습니다.

성공적이고 일관된 성능을 위해 UNISIG와 같은 심공 드릴링 기계 OEM은 완전한 통합을 보장하기 위해 처음부터 기계의 실제 설계에 냉각 시스템 및 제어를 엔지니어링합니다. 이를 통해 제어 장치는 항상 절삭날에 정확한 양의 절삭유를 공급하는 매우 세분화된 수준의 절삭유 조정에 대해 즉각적인 공정 중 피드백을 제공할 수 있습니다.

이 시스템은 제어 시스템에서 프로세스 피드백을 구현하여 작동하며, 이는 공구 파손을 방지하기 위해 즉각적인 냉각수 조정을 수행합니다. 제어 장치의 피드백은 작업자가 심공 드릴링 냉각수 흐름 및 압력을 최적화하도록 안내하며, 일단 이러한 매개변수가 결정되면 이 매개변수를 사용하여 프로세스를 계속해서 반복할 수 있습니다.

또한 공정 자체의 냉각수 압력 및 흐름 피드백을 사용하여 파손된 공구를 감지합니다. 예를 들어, 애플리케이션의 냉각수 압력이 갑자기 떨어지면 공구가 파손되었음을 나타낼 수 있습니다. 그리고 바로 그 순간에 프로세스를 중지하고 도구를 교체할 수 있습니다. 이것은 가벼운 드릴 하중으로 인해 힘의 약간의 변화라도 감지하기 어려운 매우 작은 직경의 구멍을 드릴링할 때 특히 유용합니다. 그러나 냉각수를 모니터링하여 작업자는 공구 상태와 칩 배출 여부를 확인할 수 있습니다. 또한 이러한 경우 더 나은 칩 제어를 위해 피드 및 속도와 같은 매개변수를 추가로 최적화하는 데 도움이 될 수 있습니다.

냉각수 시스템 및 제어 장치 외에도 냉각수 저장소는 UNISIG와 같은 OEM에서 심공 드릴링 머신을 위해 특별히 설계되었습니다. 머시닝 센터용 플러드 및 스루 스핀들 냉각수 시스템에는 20~50갤런의 냉각수 저장소가 있을 수 있지만 깊은 구멍 드릴링 시스템이 있는 시스템은 냉각수의 속도와 흐름을 수용하기 위해 다양합니다. 심공 드릴링 머신의 크기에 따라 냉각수 저장소 용량은 최대 3,000갤런까지 작동할 수 있으며 350gpm 용량의 여과 장치와 함께 사용할 수 있습니다.

플러드, 스루 스핀들 및 고압 냉각수 시스템은 기존 머시닝 센터에서 가끔 고성능 드릴링 작업을 가능하게 합니다. 그러나 드릴 작업이 매일 수행되고 10, 20 또는 40:1 비율 이상으로 훨씬 더 깊은 구멍이 필요한 경우 전용 깊은 구멍 드릴링 기계가 필요합니다. 그리고 최고의 유형은 스핀들이나 축이 기계의 일부인 것처럼 냉각수 시스템을 기계의 확장으로 사용하여 설계된 유형입니다. UNISIG와 같은 OEM의 고도로 엔지니어링된 냉각수 시스템 및 제어 장치를 통해 작업장은 최소한의 작업자 개입(있는 경우)으로 매일 수천 개의 구멍을 100:1 이상의 깊이 대 직경 비율로 안정적이고 정확하게 드릴링할 수 있습니다.