CNC-bewerkingsgaten: ontwerprichtlijnen, diepteverhoudingen en praktische voorbeelden

Diepe gaten worden vaak gebruikt in aluminium behuizingen, montageblokken, optische componenten, koelcollectoren,en industriële apparatuur.

Een gat dat gemakkelijk te bewerken is op een diepte van 10 mm, kan echter bij 40 mm veel moeilijker worden als de diameter onveranderd blijft.chip verwijdering, warmte en rechte gaatjes worden moeilijker te beheersen.

InzichtCNC-bewerkingsgatdieptehelpt ingenieurs gaten te ontwerpen die gemakkelijker te bewerken, te inspecteren en consistent te maken in de productie.

De verhouding diepte-diameter, vaak geschreven als L/D, vergelijkt de diepte van een gat met de diameter.

L/D-verhouding = diepte van het gat ÷ diameter van het gat

Bijvoorbeeld een gat met een diameter van 6 mm en een diepte van 30 mm heeft een verhouding van:

30 ÷ 6 = 5:1

Een 5:1-gat is over het algemeen eenvoudiger te produceren dan een 20:1-gat met dezelfde diameter, hoewel het materiaal, het gereedschap en de machine ook belangrijk zijn.

De volgende tabel geeft praktische uitgangspunten voor standaard CNC-boren.

Dit zijn geen universele machinelimieten. Sommige standaardboormachines en bewerkingsinstallaties kunnen 8:1 of 10 bereiken:1, terwijl andere combinaties bij lagere verhoudingen speciale gereedschappen vereisen.

Voorkosteneffectieve en herhaalbare productie, een verhouding van 4:1 of minder is een nuttige doelstelling voor het initiële ontwerpEen verhouding tussen 4:1 en 5:1 is vaak praktisch, terwijl diepere gaten met de CNC-leverancier moeten worden bekeken voordat de tekening is afgerond.

Verschillende fabrikanten publiceren verschillende maximale verhoudingen omdat de boorgeometrie, het materiaal, de koelvloeistoflevering, de chipvlucht en de machine-stijfheid verschillen.

Een praktische ontwerpgids is:

Tot 4 uur.1:Gewoonlijk een goed beginpunt voor conventionele boor.

41 tot 5:1:Gewoonlijk haalbaar met geschikte standaard boorinstallaties.

51 tot en met 10:1:Het kan nodig zijn om te boren, speciale boorlengten of doorkoelmiddelgereedschap te gebruiken.

Boven 10:1:Beoordelen als een diepe boorapplicatie in plaats van ervan uit te gaan dat een standaardboor zal werken.

Speciale diepgatprocessen kunnen aanzienlijk 10:1 overschrijden, maar die mogelijkheden moeten worden bevestigd voor de werkelijke diameter, materiaal, rechte vorm en tolerantievereisten.

Het berekenen van de diepte van het gat voordat een CAD-bestand voor een offerte wordt verzonden, helpt ingenieurs om mogelijke productieproblemen vroegtijdig te identificeren.

Een 4 mm-gat met een vereiste diepte van 32 mm heeft bijvoorbeeld een L/D-verhouding van 8:1Dit is aanzienlijk veeleisender dan een 4 mm diep gat van slechts 12 mm.

Een gat met een diameter van 10 mm en een diepte van 50 mm heeft een verhouding van 5:1Hoewel het gat in absolute termen veel groter is, maakt de lagere verhouding het gebruik van gereedschappen en het verwijderen van de chips over het algemeen gemakkelijker.

Belangrijk:Deze berekeningen beschrijven de geometrische verhouding, niet een garantie dat een specifiek bewerkingsproces de vereiste rechte vorm, diametertolerantie, oppervlakteafwerking of kosten zal bereiken.

Naarmate de boor zich verder in het werkstuk uitstrekt, neemt de niet-ondersteunde lengte toe.

Een langere boor is gevoeliger voor buigen en zwerven, vooral wanneer de diameter klein is of het materiaal moeilijk te bewerken is.

Een 4 mm-boor die bijvoorbeeld een 40 mm diep gat maakt, werkt met een verhouding van 10:1.Een ontwerp dat vereist dat het gat recht en nauwkeurig langs de hele lengte wordt geplaatst, vereist meer aandacht dan een gewoon open gat.

In een diep gat moeten die chips een lange afstand afleggen om de snijzone te verlaten.

Als de chips zich ophopen, kunnen de wrijving en de temperatuur stijgen.

Voor veeleisende toepassingen kunnen doorbooringen met koelmiddel of gespecialiseerde diepgatgereedschappen nodig zijn.

Diepe gaten kunnen de toegang tot koelmiddel beperken en het verwijderen van warmte moeilijker maken.

Dit is vooral belangrijk voor roestvrij staal en andere moeilijk te bewerken materialen.

Een aluminium gat met een matige diepteverhouding kan eenvoudig zijn, terwijl dezelfde verhouding in een harder materiaal verschillende snijparameters, gereedschappen en koelmiddellevering kan vereisen.

De tolerantie van de diameter van een gat is niet hetzelfde als zijn dieptecapaciteit.

Een fabrikant kan wellicht een diep gat boren, maar heeft nog steeds een tweede operatie nodig om een strakke diameter of een betere oppervlakte afwerking te bereiken.

Voor nauwkeurige aanpassingen kan na het boren een proces zoals reaming of boren geschikt zijn.

Een doorkap gaat volledig door het werkstuk en een blind gat stopt op een bepaalde diepte.

Door gaten kunnen chips en koelvloeistof gemakkelijker naar buiten komen.

Veel conventionele draaiboormachines gebruiken een punthoek van 118° of 135°.

Voor een ideaal conisch boorpunt is de geschatte puntdiepte:

Puntdiepte = (De diameter van het gat ÷ 2) ÷ tan(punthoek ÷ 2)

Voor een gat van 6 mm met een boorpunt van 118°:

1.De diameter van het gat: 6 mm

2.Ongeveer puntdiepte: 1,8 mm

3.Verplichte diepte van de volledige diameter: 20 mm

4.Ongeveer de totale diepte van de boor naar het punt: 21,8 mm

Deze vereenvoudigde berekening sluit extra afwijkingen voor de werktuiggeometrie en het productieproces uit.

Het illustreert waarom een tekening die 20 mm volle diameter diepte vereist, niet altijd kan worden geïnterpreteerd als een totale boorweg van precies 20 mm.

Als een blinde opening een vlakke bodem moet hebben, kan een aanvullende bewerkingsbewerking noodzakelijk zijn.

De diepte van de draad en de diepte van de boor zijn twee verschillende vereisten.

Bijvoorbeeld een tekening kan een M6 × 1 draad met 9 mm volledige draad betrokkenheid vereisen. Het geboorde gat moet voldoende extra diepte voor de kraan lood, boorpunt geometrie, en chip vrijheid.

Een gemeenschappelijke voorlopige technische richtlijn is om voor veel metalen toepassingen de volledige draadverbinding van ongeveer 1,5 tot 2 keer de nominale draaddiameter in overweging te nemen.Dat komt overeen met ongeveer 9 ∼ 12 mm aan betrokkenheid..

Dit is geen universele sterkte regel. Vereiste betrokkenheid hangt af van het moedermateriaal, bevestigingsmateriaal, belasting, en de ontwerpvereisten.terwijl zachtere materialen of zwaar beladen gewrichten meer kunnen nodig hebben.

Bij het ontwerpen van blinde draadgaten:

1Vermeld de vereiste draadspesificatie.

2.De draaddiepte onderscheiden van de totale geboorde diepte.

3Laat ruimte voor het boorpunt en de kop.

4Vermijd dat de kraan de fysieke bodem van het gat bereikt.

5Bevestig de vereiste betrokkenheid bij het mechanische ontwerp.

Voor een blind M6-gat met 9 mm volle draadverbinding moet de leverancier de vereiste boorgediepte herzien in plaats van automatisch een totale diepte van 9 mm te programmeren.

Het gebruik van een standaard boordiameter maakt CNC-bewerking vaak gemakkelijker te citeren en te produceren.

De meest voorkomende metrische boorgroottes zijn:

Dit zijn voorbeelden van gebruikelijke werktuigdiameter, niet universele afmetingen van de open ruimte van de bevestigingsstukken of aanbevelingen voor het inslaan van de boor.

Als uw tekening een ongebruikelijke diameter specificeert, kan het zijn dat de winkel een extra operatie nodig heeft, zoals boren, spannen of cirkelvormige interpolatie in plaats van rechtstreeks een geschikte standaardboor te gebruiken.

Deze extra bewerking kan de bewerkingstijd en de inspectievereisten verlengen.

Wanneer mogelijk wordt gekozen voor een standaarddiameter die voldoet aan de functionele vereisten.het specifiek te specificeren in plaats van het eenvoudig te veranderen voor het gemak van de productie.

Beschouw een illustratieve CNC-bewerkte 6061-aluminiumoptische drager met een boor van 6 mm en een vereiste diepte van 40 mm.

De verhouding diepte/diameter is:

40 ÷ 6 = 6.67:1

Dit gaat verder dan het conservatieve 4:1-uitgangspunt voor conventionele booringen, maar vereist niet automatisch een gespecialiseerd diepgatproces.

De fabrikant dient:

1Of het gat nu blind is of door

2.Verplichte tolerantie voor de diameter

3.Verplichte rechtheid en positie-nauwkeurigheid

4.Materiaal en afwerking van het boringsoppervlak

5Beschikbare boorlengte en koelvloeistoflevering

6.Of het reimen of boren vereist is

7.Verwachte productiehoeveelheid

Als de boor wordt gebruikt om een optisch onderdeel te lokaliseren of uit te lijnen, kunnen positie-nauwkeurigheid en rechtheid belangrijker zijn dan alleen het bereiken van de opgegeven diepte.

Voor een echt product voorbeeld, onzedelen van optische instrumenten met bewerkte CNC-bewerkingen van precisie Deze pagina bevat een lijst van de beschikbare processen voor optische componenten op maat, zoals boren, diepgatbewerking en meerasbewerking.

Dit is een relevant voorbeeld van de capaciteit, niet een bewering dat dit specifieke onderdeel een afmeting van 6 mm × 40 mm heeft.

Voordat u uw tekening vrijlaat, controleert u het volgende:

1.Houd de diepte van de gaten zo vaak mogelijk binnen een praktische verhouding.

2Gebruik standaardboordiameters wanneer deze voldoen aan de ontwerpvereisten.

3.Voorkeur door gaten wanneer de functie van het onderdeel dit toelaat.

4Geef de diepte van het blinde gat en de bodemgeometrie duidelijk aan.

5Bepaal of de diameter, de rechte lijn of de locatie van belang is.

6.Laat voldoende ruimte vrij voor blinde gaten.

7.De discussie gaat over het boren met een borrel of het specialiseren in diepgatbewerking wanneer de verhoudingen hoog worden.

8.Bevestig of een secundaire afwerking nodig is.

Voor op tekening gebaseerde componenten is onzeCNC-bewerking op maat ondersteuning bij het boren, frezen, draaien en draaddraaien volgens de projectvereisten.

Voor een onderdeel met diepe gaten:

1.2D-technische tekening

2.3D CAD bestand

3Materiaal en kwaliteit

4.De diameter van het gat en de vereiste diepte

5.Specificatie van het blinde gat of door het gat

6.Diameter tolerantie

7.Positioneel- en rechtheidseisen, indien cruciaal

8.Thread specificatie en betrokkenheid diepte

9Verplichtingen inzake oppervlakteafwerking

10Hoeveelheid en leveringseisen

Dit helpt de CNC-leverancier om de toegang tot gereedschappen, het evacueren van chips, inspectie en het juiste bewerkingsproces te evalueren.

De praktische limiet voor de diepte van de gaten bij CNC-bewerking is afhankelijk van de verhouding diepte/diameter, materiaal, gereedschap, chip evacuatie en vereiste nauwkeurigheid.

Voor veel conventionele boortoepassingen is een verhouding van 4:1 of minder een verstandig ontwerp uitgangspunt.:1 moet worden herzien voor gespecialiseerde diepgatbooringen.

Het beste ontwerp is niet alleen datgene met het diepst mogelijke gat, maar datgene dat voldoet aan de functionele vereisten en tegelijkertijd nauwkeurig, herhaalbaar en kosteneffectief is.

Heeft u een CNC-bewerkte onderdeel met diepe gaten, precieze boringen of blinde draad?

Stuur ons je2D-tekening, 3D-CAD-bestand, materiaal, gatdiameter, vereiste diepte, toleranties en hoeveelheidvoor herziening.

Vraag een offerte

Ons team kan de werkelijke geometrie bekijken en helpen bij het evalueren van de bewerkingsvereisten voor uw aangepaste CNC-onderdeel.