深穴加工には正確なクーラント制御が必要です

クーラントは深穴ドリル加工プロセスにとって非常に重要であるため、今日の最先端の深穴ドリルシステムは機械のスピンドルや軸とほぼ同じようにクーラントを制御します。 深穴加工プロセスを最適化するには、クーラントの圧力、濾過、温度、流量を注意深く管理することが重要です。 これには、深穴掘削機自体に統合された、プログラム可能で無限に可変の流量ベースの制御機能が必要です。 その結果、冷却システム内に効果的な切りくず排出と正確な穴あけに必要以上の圧力がかからないようにするために必要な調整機能を備えたシステムが誕生しました。

長年にわたり、フラッドタイプを超えた最も先進的なクーラント供給システムは、スルースピンドル/スルーツールクーラントシステムでした。 その後、約 1,000 psi 以上で動作する高圧クーラント システムの出現により、従来のほとんどの機械加工作業で特に効果的な工具冷却と効率的な切りくず排出が実現し、クーラント技術の状況が変わりました。 掘削用途、主にツイストドリルを使用する用途は、高圧クーラントシステムの開発の主な推進力であり、特に深さと直径の比が通常 10:1 以上である深穴掘削用途がそうです。

ただし、冷却剤の圧力が増加するにつれて、適切な濾過と温度制御の必要性も高まります。 1,000 psi 以上のシステムを検討する場合、ポンプの故障を防ぐために 20 ～ 50 レベルの濾過が必要です。また、ほとんどの場合、高圧冷却システムには冷却温度を調整するチラーが必要です。 ほとんどの工場ではこれらのシステムを使用していますが、要求の厳しい掘削用途であっても、濾過と冷却剤だけでは、高圧冷却剤の使用における最も重要な変数の 1 つである流量に対処できません。

ショップは多くの場合、自社のシステムがどのくらいの量の冷却剤を供給しているのか、または供給すべきなのかがわかりません。 たとえば、典型的なフラッド冷却システムは、システムに応じて約 10 gpm ～約 40 gpm の流量を提供します。 しかし、穴の直径が大きくなったり深くなったりすると、穴あけ作業で切りくずを排出するためにはるかに多くの量が必要になります。 たとえば、より大型のガンドリルや BTA ツールを使用する場合、必要な冷却液の流量は、穴の直径が 10 ～ 12 インチ (25.4 ～ 30.5 cm) の場合、50 gpm から 75 ～ 350 gpm 以上の範囲になります。逆に、小さい穴の流量は、 - 深穴の直径はわずか 2 gpm で済みますが、はるかに高い圧力レベルが必要な場合があります。たとえば、直径 0.040 インチ (1.016 mm) の穴には、3,000 psi もの高い冷却剤圧力が必要になる場合があります。

指数関数的な要因が関係しているため、穴の直径がわずかに増加すると、面積/金属の除去量が大幅に増加します。 直径 1 インチ (25.4 mm) の穴と直径 1.5 インチ (38.1 mm) の穴の違い、つまり直径が 50% 増加することを考えてみましょう。 結果として得られる面積は、1 インチの穴では 0.79 in3 (12.95 cm3) であるのに対し、1.5 インチの穴では 1.77 in3 (29.01 cm3) となり、100% 増加します。 穴の直径を 1 インチから 2 インチに 2 倍にすると、面積が 4 倍になり、穴から排出する材料の量が 4 倍に相当します。言い換えれば、販売店は、穴の直径がわずかに大きくなっただけでも、クーラントパラメータの変更が必要になると想定する必要があります。 。

それにもかかわらず、ほとんどの冷却システムは柔軟性がほとんどありません。 たとえば、フラッド冷却システムには柔軟性がまったくなく、冷却液がオンかオフかのどちらかです。 スルースピンドル冷却システムには、低、中、高圧の圧力設定を提供するリリーフ設定や M コードが含まれている場合がありますが、これらは真に最適化された冷却液の供給を必要とする工場には不十分です。

無限可変クーラント制御を開始します。 この技術により、工場はおそらく 400 psi で穴を開け始め、その後ドリ​​ルが深く進むにつれて、切りくずを効果的に排出するための流量を維持するために必要なレベルまでその圧力を増加させることができます。 ただし、これを手動でダイヤルインするのは困難なプロセスです。 流量が低すぎると、切りくずが穴に残り、最終的にはドリルが破損する可能性があります。 流量が多すぎると過剰な圧力が発生する可能性があり、その結果、穴あけ精度を妨げる可能性のある不要な力が発生します。