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सटीक डीप होल बोरिंग तकनीकों के लिए मार्गदर्शिका

2025-11-23

सूक्ष्म मशीनिंग के क्षेत्र में, छेद के व्यास पर माइक्रोन-स्तर का नियंत्रण प्राप्त करना एक महत्वपूर्ण चुनौती प्रस्तुत करता है। बोरिंग टूल्स, छेद मशीनिंग के लिए विशेष कटिंग उपकरण के रूप में, इस मांग वाली आवश्यकता के समाधान के रूप में उभरे हैं। ये उपकरण न केवल पुर्जे की सटीकता को बढ़ाने के लिए महत्वपूर्ण घटक के रूप में काम करते हैं, बल्कि जटिल आंतरिक छेद ज्यामिति की मशीनिंग के लिए प्रभावी साधन के रूप में भी काम करते हैं।

1. बोरिंग टूल्स का अवलोकन

एक बोरिंग टूल छेद मशीनिंग के लिए डिज़ाइन किया गया एक कटिंग उपकरण है, जिसके प्राथमिक कार्यों में शामिल हैं:

  • आंतरिक छेद मशीनिंग: आयामी सटीकता और सतह की गुणवत्ता में सुधार के लिए मौजूदा छेदों को बढ़ाना।
  • छेद के व्यास का विस्तार: छेद के व्यास को आवश्यक विशिष्टताओं तक बढ़ाना।
  • आंतरिक समोच्च प्रोफाइलिंग: टेपर्ड छेद और स्टेपड छेद जैसी जटिल आंतरिक ज्यामिति की मशीनिंग।

ड्रिलिंग, रीमिंग और ब्रोचिंग जैसे अन्य छेद मशीनिंग विधियों की तुलना में, बोरिंग अपनी असाधारण लचीलेपन और सटीक नियंत्रण क्षमताओं के लिए अलग है। सिंगल या डबल-एज कटिंग के माध्यम से, बोरिंग टूल्स माइक्रोन-स्तर की मशीनिंग सटीकता प्राप्त कर सकते हैं, जो H7 या यहां तक ​​कि H6 मानकों तक सख्त छेद सहनशीलता आवश्यकताओं को पूरा करते हैं। ये उपकरण बोरिंग मशीन, खराद और मिलिंग मशीन सहित विभिन्न मशीन टूल्स में व्यापक अनुप्रयोग पाते हैं।

2. बोरिंग टूल्स के प्रकार और विशेषताएं

बोरिंग टूल्स को कटिंग एज की मात्रा और संरचनात्मक विशेषताओं के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है, जिसमें सिंगल-एज और डबल-एज बोरिंग टूल्स सबसे आम वेरिएंट हैं।

2.1 सिंगल-एज बोरिंग टूल्स

सिंगल-एज बोरिंग टूल्स संरचना में टर्निंग टूल्स के समान होते हैं, जिसमें केवल एक कटिंग एज होता है। उच्च-सटीक छेद मशीनिंग के लिए, फाइन-एडजस्टमेंट बोरिंग टूल्स का उपयोग किया जाता है। ये उपकरण सटीक समायोजन तंत्र को शामिल करते हैं जो मशीन टूल पर सीधे कटिंग व्यास के सटीक नियंत्रण की अनुमति देते हैं।

कार्य सिद्धांत में टूल होल्डर और बोरिंग हेड के बीच एक सटीक डायल इंडिकेटर सिस्टम को एक फाइन स्क्रू मैकेनिज्म के साथ जोड़ना शामिल है। डायल को घुमाकर, टूल हेड गाइड कुंजियों के साथ रैखिक रूप से चलता है, जिससे 0.001 मिमी तक की सटीकता के साथ माइक्रोन-स्तर के व्यास समायोजन सक्षम होते हैं।

2.2 डबल-एज बोरिंग टूल्स

डबल-एज बोरिंग टूल्स में सेंटरलाइन के बारे में सममित रूप से स्थित दो कटिंग एज होते हैं, जो एक साथ कटिंग ऑपरेशन को सक्षम करते हैं। यह कॉन्फ़िगरेशन मशीनिंग के दौरान रेडियल बलों को संतुलित करता है, जिससे कटिंग दक्षता में सुधार होता है। टूल होल्डर संरचना के आधार पर, डबल-एज बोरिंग टूल्स को आगे फ्लोटिंग और फिक्स्ड प्रकारों में वर्गीकृत किया गया है।

  • फ्लोटिंग बोरिंग टूल्स: मुख्य रूप से फिनिश मशीनिंग के लिए उपयोग किए जाते हैं, ये उपकरण संरचना में रीमर के समान होते हैं और उच्च आयामी सटीकता और सतह फिनिश के साथ छेद का उत्पादन कर सकते हैं।
  • फिक्स्ड बोरिंग टूल्स: कठोर टूल होल्डर की सुविधा देते हैं और सामान्य बोरिंग ऑपरेशन के लिए उपयुक्त हैं।
3. बोरिंग टूल्स की संरचना और सामग्री

बोरिंग टूल्स में आमतौर पर दो मुख्य घटक होते हैं: टूल बॉडी और कटिंग हेड। टूल बॉडी मशीन स्पिंडल या टूल होल्डर से जुड़ने वाली मुख्य संरचना के रूप में कार्य करता है, जबकि कटिंग हेड, जो कार्बाइड जैसी कठोर सामग्री से बना होता है, विशिष्ट प्रसंस्करण आवश्यकताओं के आधार पर वास्तविक मशीनिंग करता है।

3.1 टूल बॉडी सामग्री

टूल बॉडी के लिए सामग्री चयन में कठोरता, ताकत और कंपन डंपिंग गुणों पर विचार किया जाता है। सामान्य सामग्रियों में शामिल हैं:

  • मिश्र धातु इस्पात: सामान्य बोरिंग अनुप्रयोगों के लिए अच्छी ताकत और क्रूरता प्रदान करता है।
  • टंगस्टन स्टील: उच्च-सटीक, मांग वाले ऑपरेशन के लिए बेहतर कठोरता और कंपन डंपिंग प्रदान करता है।
  • कार्बन फाइबर कंपोजिट: हल्के गुणों को उच्च कठोरता के साथ जोड़ते हैं, जो बड़े बोरिंग टूल निर्माण के लिए आदर्श हैं।
3.2 कटिंग हेड सामग्री

कटिंग हेड सामग्री सीधे टूल के प्रदर्शन और सेवा जीवन को प्रभावित करती है। सामान्य विकल्पों में शामिल हैं:

  • हाई-स्पीड स्टील (HSS): कम गति की कटिंग के लिए अच्छी क्रूरता और पहनने का प्रतिरोध करता है।
  • कार्बाइड: उच्च गति के संचालन के लिए उच्च कठोरता, पहनने का प्रतिरोध और गर्मी प्रतिरोध प्रदान करता है।
  • सिरेमिक्स: उच्च तापमान, उच्च गति वाले अनुप्रयोगों के लिए अत्यधिक कठोरता और पहनने का प्रतिरोध प्रदान करते हैं।
  • क्यूबिक बोरॉन नाइट्राइड (CBN): कठोर इस्पात और गर्मी प्रतिरोधी मिश्र धातुओं की मशीनिंग के लिए अल्ट्रा-हाई कठोरता प्रदान करता है।
  • हीरा: गैर-लौह और गैर-धातु सामग्री के लिए उच्चतम कठोरता और पहनने का प्रतिरोध रखता है।
4. बोरिंग टूल्स के अनुप्रयोग

बोरिंग टूल्स लगभग सभी यांत्रिक मशीनिंग क्षेत्रों में व्यापक अनुप्रयोग पाते हैं, जिनमें शामिल हैं:

  • इंजन सिलेंडर मशीनिंग: इंजन सिलेंडर बोर की उच्च-सटीक बोरिंग उचित पिस्टन संचालन सुनिश्चित करती है।
  • हाइड्रोलिक सिलेंडर मशीनिंग: हाइड्रोलिक सिलेंडर आंतरिक भागों की सटीक बोरिंग सिस्टम सीलिंग प्रदर्शन को बनाए रखती है।
  • सटीक बेयरिंग छेद मशीनिंग: बेयरिंग छेदों की सटीक बोरिंग घूर्णी सटीकता की गारंटी देती है।
  • मोल्ड मशीनिंग: मोल्ड कैविटी की उच्च-सटीक बोरिंग उत्पाद आयामी सटीकता और सतह की गुणवत्ता सुनिश्चित करती है।
5. बोरिंग गुणवत्ता को प्रभावित करने वाले कारक

बोरिंग गुणवत्ता टूल सिस्टम की कठोरता, गतिशील संतुलन, वर्कपीस स्थिरता, टूल ज्यामिति, कटिंग पैरामीटर, मशीन स्पिंडल सिस्टम और क्लैंपिंग विधियों सहित कई कारकों पर निर्भर करती है।

5.1 टूल सिस्टम की कठोरता

टूल सिस्टम की कठोरता बोरिंग गुणवत्ता को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करती है, विशेष रूप से छोटे-व्यास, गहरे-छेद और कठोर-सामग्री मशीनिंग के लिए, खासकर कैंटिलीवर ऑपरेशन में। अपर्याप्त कठोरता कटिंग के दौरान कंपन का कारण बनती है, जिससे सटीकता और सतह फिनिश से समझौता होता है।

5.2 टूल सिस्टम का गतिशील संतुलन

डायनेमिक बैलेंस का तात्पर्य रोटेशन के दौरान समान द्रव्यमान वितरण से है। असंतुलन के कारण केन्द्राभिमुख बल उत्पन्न होते हैं जिससे कंपन होता है, जो उच्च गति वाले ऑपरेशन में विशेष रूप से समस्याग्रस्त होता है। गतिशील संतुलन सुधार मशीनिंग गुणवत्ता में सुधार करता है।

5.3 वर्कपीस की कठोरता

वर्कपीस की कठोरता विरूपण के प्रतिरोध को निर्धारित करती है। छोटे, पतली दीवार वाले घटक या ज्यामितीय रूप से विवश वर्कपीस उचित फिक्सिंग के बिना कटिंग बलों के तहत विकृत हो सकते हैं। उचित फिक्स्चर या अतिरिक्त समर्थन बिंदुओं के माध्यम से वर्कपीस की कठोरता को बढ़ाना मशीनिंग सटीकता में सुधार करता है।

5.4 टूल ज्यामिति

टूल ज्यामिति जिसमें रेक कोण, नाक त्रिज्या और चिप ब्रेकर कॉन्फ़िगरेशन शामिल हैं, कटिंग बलों को प्रभावित करते हैं। विभिन्न ज्यामिति विभिन्न प्रतिरोध स्तर उत्पन्न करती हैं—उदाहरण के लिए, बड़े रेक कोण कटिंग बलों को कम करते हैं लेकिन टूल की ताकत को कम करते हैं। उचित ज्यामिति चयन विशिष्ट मशीनिंग आवश्यकताओं से मेल खाता है।

5.5 कटिंग पैरामीटर

कटिंग पैरामीटर—गति, फीड दर और कट की गहराई—परिणामों को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करते हैं। अत्यधिक गति टूल के पहनने को तेज करती है जबकि अपर्याप्त गति दक्षता को कम करती है। अनुचित फीड दरें टूल ओवरलोड या खराब सतह फिनिश का कारण बनती हैं, जबकि कट की गलत गहराई कंपन को प्रेरित करती है या मशीनिंग समय को बढ़ाती है। पैरामीटर अनुकूलन गुणवत्ता परिणाम सुनिश्चित करता है।

5.6 मशीन स्पिंडल सिस्टम

स्पिंडल सिस्टम की विशेषताएं जिनमें कठोरता, बेयरिंग/गियर प्रदर्शन और टूल होल्डर कनेक्शन गुणवत्ता शामिल हैं, बोरिंग परिणामों को प्रभावित करती हैं। अपर्याप्त स्पिंडल कठोरता कंपन का कारण बनती है, जबकि खराब बेयरिंग/गियर प्रदर्शन घूर्णी सटीकता को कम करता है। ढीले कनेक्शन टूल अस्थिरता की ओर ले जाते हैं। उच्च-सटीक, कठोर स्पिंडल सिस्टम आवश्यक हैं।

5.7 टूल क्लैंपिंग

टूल क्लैंपिंग विधियां बोरिंग गुणवत्ता को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करती हैं। टूल सेंटर ऊंचाई एक महत्वपूर्ण कारक का प्रतिनिधित्व करती है—गलत ऊंचाई प्रभावी रेक और क्लीयरेंस कोणों को बदलती है, जिससे टूल-वर्कपीस हस्तक्षेप होता है। जैसे ही टूल घूमता है, घर्षण विकसित होता है, जिससे टूल वर्कपीस में गहरा जा सकता है।

रेक कोण बढ़ाने से कटिंग बल और गर्मी उत्पादन कम होता है लेकिन कटिंग एज की ताकत कम हो जाती है। जब क्लीयरेंस कोण कम हो जाते हैं, तो प्रभावी रेक कोण बढ़ जाते हैं, जिससे टूल स्क्रैपिंग होती है—विशेष रूप से छोटे-छेद बोरिंग में समस्याग्रस्त। इष्टतम टूल पोजिशनिंग सेंटर ऊंचाई से थोड़ा ऊपर (जितना संभव हो उतना करीब रहते हुए) क्लीयरेंस कोण और कटिंग स्थितियों में सुधार करता है।

कंपन के दौरान, टूल टिप सेंटर ऊंचाई की ओर नीचे की ओर झुक जाता है, आदर्श पोजिशनिंग के करीब पहुंचता है। मामूली टूल रिट्रैक्शन वर्कपीस क्षति के जोखिम को कम करता है। छोटे रेक कोण कटिंग दबाव को स्थिर करते हैं, हालांकि अत्यधिक छोटे कोण (0° के करीब) टूल विफलता का कारण बन सकते हैं—सकारात्मक रेक कोण बोरिंग टूल्स को आमतौर पर पसंद किया जाता है।

6. चिप निकासी चुनौतियाँ

बोरिंग ऑपरेशन में, टूल की आंतरिक स्थिति कटिंग एज तक कटिंग तरल पदार्थ की पहुंच को सीमित करती है, चिप हटाने को जटिल बनाती है और टूल के जीवन को कम करती है। समाधानों में आंतरिक रूप से ठंडा किए गए टूल और उच्च-दबाव कटिंग तरल पदार्थ सिस्टम शामिल हैं।

7. बोरिंग टूल चयन सिद्धांत

बोरिंग टूल चयन छेद के व्यास और लंबाई (गहराई और ओवरहैंग) पर बहुत अधिक निर्भर करता है। सामान्य दिशानिर्देश न्यूनतम ओवरहैंग और अधिकतम व्यावहारिक टूल आकार की अनुशंसा करते हैं। उचित टूल चयन, अनुप्रयोग और सुरक्षित क्लैंपिंग विक्षेपण और कंपन को कम करते हैं।

कटिंग के दौरान, स्पर्शरेखा और रेडियल दोनों बल टूल को वर्कपीस से विक्षेपित करने का प्रयास करते हैं। रेडियल विक्षेपण कटिंग गहराई और चिप की मोटाई को कम करता है, जिससे कंपन हो सकता है। रेडियल विक्षेपण छेद के व्यास को प्रभावित करता है, जबकि स्पर्शरेखा विक्षेपण कटिंग एज को सेंटरलाइन से नीचे की ओर ले जाता है। प्रमुख बोरिंग विचारों में इंसर्ट ज्यामिति, चिप निकासी और टूल आवश्यकताएं शामिल हैं।

टूल का लीड कोण अक्षीय और रेडियल बल दिशा/परिमाण को प्रभावित करता है। नाक त्रिज्या और कोण बल में कमी को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करते हैं—एक सामान्य नियम बताता है कि नाक त्रिज्या कटिंग गहराई से थोड़ी छोटी होती है। आंतरिक टर्निंग के लिए, सकारात्मक रेक कोण ज्यामिति नकारात्मक रेक विकल्पों की तुलना में कम कटिंग बल उत्पन्न करती है। कम-घर्षण वाली सामग्री जैसे सिरेमिक इंसर्ट, पतले-लेपित इंसर्ट, या बिना लेपित इंसर्ट आमतौर पर कम कटिंग बल उत्पन्न करते हैं और पसंद किए जाते हैं।

आंतरिक मशीनिंग में प्रदर्शन और सुरक्षा के लिए चिप निकासी महत्वपूर्ण साबित होती है। छोटी चिप्स बिजली की खपत, कंपन और क्रेटर पहनने को बढ़ाती हैं, जबकि लंबी चिप्स निकासी की समस्या पैदा करती हैं। आदर्श चिप्स छोटी और सर्पिल आकार की होती हैं, जो न्यूनतम कटिंग एज दबाव के साथ हटाने की सुविधा प्रदान करती हैं।

केन्द्राभिमुख बल चिप्स को बाहर की ओर चलाता है, हालांकि वे अक्सर छेद में ही रहते हैं, संभावित रूप से वर्कपीस और टूल दोनों को नुकसान पहुंचाते हैं जब मशीन की गई सतहों के खिलाफ संकुचित किया जाता है। चिप निकासी में सुधार में स्पिंडल चैनलों के माध्यम से आंतरिक कटिंग तरल पदार्थ का अनुप्रयोग या संपीड़ित हवा शामिल है। बैक बोरिंग चिप्स को कटिंग एज से दूर करने में मदद करता है। कम कटिंग गति और छोटे कटिंग हेड चिप क्लीयरेंस स्पेस को अधिकतम करते हैं।

आंतरिक मशीनिंग टूल चयन इन सिद्धांतों का पालन करता है:

  • पर्याप्त चिप क्लीयरेंस बनाए रखते हुए सबसे बड़ा संभव बोरिंग बार व्यास चुनें।
  • चिकनी निकासी के लिए कटिंग पैरामीटर और चिप निर्माण के साथ संगतता सुनिश्चित करें।
  • ओवरहैंग लंबाई को कम करें—क्लैंपिंग लंबाई बार व्यास से तीन गुना अधिक होनी चाहिए।
  • लीड कोण चुनें जो 75° से अधिक हो, अधिमानतः 90° के करीब, बलों को बार अक्ष के साथ निर्देशित करने के लिए।
  • विक्षेपण को कम करने के लिए सकारात्मक रेक कोण ज्यामिति का चयन करें।
  • नाक त्रिज्या का उपयोग करें जो कटिंग गहराई से छोटी हो।
  • अपर्याप्त जुड़ाव (घर्षण-प्रभुत्व) या अत्यधिक जुड़ाव (बड़ी गहराई/फीड) से कंपन से बचें।
  • कम कटिंग बलों के लिए सिरेमिक या पतले-लेपित/बिना लेपित इंसर्ट को प्राथमिकता दें, खासकर उच्च लंबाई-से-व्यास अनुपात के साथ।
  • ओपन चिप ब्रेकर ज्यामिति आमतौर पर बोरिंग ऑपरेशन को लाभ पहुंचाती है।
  • चिप पैकिंग या कंपन समस्याओं के लिए उच्च-शक्ति वाले इंसर्ट आवश्यक हो सकते हैं—संशोधित टूल पथ चिप निर्माण में सुधार कर सकते हैं।
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2025-11-23

सूक्ष्म मशीनिंग के क्षेत्र में, छेद के व्यास पर माइक्रोन-स्तर का नियंत्रण प्राप्त करना एक महत्वपूर्ण चुनौती प्रस्तुत करता है। बोरिंग टूल्स, छेद मशीनिंग के लिए विशेष कटिंग उपकरण के रूप में, इस मांग वाली आवश्यकता के समाधान के रूप में उभरे हैं। ये उपकरण न केवल पुर्जे की सटीकता को बढ़ाने के लिए महत्वपूर्ण घटक के रूप में काम करते हैं, बल्कि जटिल आंतरिक छेद ज्यामिति की मशीनिंग के लिए प्रभावी साधन के रूप में भी काम करते हैं।

1. बोरिंग टूल्स का अवलोकन

एक बोरिंग टूल छेद मशीनिंग के लिए डिज़ाइन किया गया एक कटिंग उपकरण है, जिसके प्राथमिक कार्यों में शामिल हैं:

  • आंतरिक छेद मशीनिंग: आयामी सटीकता और सतह की गुणवत्ता में सुधार के लिए मौजूदा छेदों को बढ़ाना।
  • छेद के व्यास का विस्तार: छेद के व्यास को आवश्यक विशिष्टताओं तक बढ़ाना।
  • आंतरिक समोच्च प्रोफाइलिंग: टेपर्ड छेद और स्टेपड छेद जैसी जटिल आंतरिक ज्यामिति की मशीनिंग।

ड्रिलिंग, रीमिंग और ब्रोचिंग जैसे अन्य छेद मशीनिंग विधियों की तुलना में, बोरिंग अपनी असाधारण लचीलेपन और सटीक नियंत्रण क्षमताओं के लिए अलग है। सिंगल या डबल-एज कटिंग के माध्यम से, बोरिंग टूल्स माइक्रोन-स्तर की मशीनिंग सटीकता प्राप्त कर सकते हैं, जो H7 या यहां तक ​​कि H6 मानकों तक सख्त छेद सहनशीलता आवश्यकताओं को पूरा करते हैं। ये उपकरण बोरिंग मशीन, खराद और मिलिंग मशीन सहित विभिन्न मशीन टूल्स में व्यापक अनुप्रयोग पाते हैं।

2. बोरिंग टूल्स के प्रकार और विशेषताएं

बोरिंग टूल्स को कटिंग एज की मात्रा और संरचनात्मक विशेषताओं के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है, जिसमें सिंगल-एज और डबल-एज बोरिंग टूल्स सबसे आम वेरिएंट हैं।

2.1 सिंगल-एज बोरिंग टूल्स

सिंगल-एज बोरिंग टूल्स संरचना में टर्निंग टूल्स के समान होते हैं, जिसमें केवल एक कटिंग एज होता है। उच्च-सटीक छेद मशीनिंग के लिए, फाइन-एडजस्टमेंट बोरिंग टूल्स का उपयोग किया जाता है। ये उपकरण सटीक समायोजन तंत्र को शामिल करते हैं जो मशीन टूल पर सीधे कटिंग व्यास के सटीक नियंत्रण की अनुमति देते हैं।

कार्य सिद्धांत में टूल होल्डर और बोरिंग हेड के बीच एक सटीक डायल इंडिकेटर सिस्टम को एक फाइन स्क्रू मैकेनिज्म के साथ जोड़ना शामिल है। डायल को घुमाकर, टूल हेड गाइड कुंजियों के साथ रैखिक रूप से चलता है, जिससे 0.001 मिमी तक की सटीकता के साथ माइक्रोन-स्तर के व्यास समायोजन सक्षम होते हैं।

2.2 डबल-एज बोरिंग टूल्स

डबल-एज बोरिंग टूल्स में सेंटरलाइन के बारे में सममित रूप से स्थित दो कटिंग एज होते हैं, जो एक साथ कटिंग ऑपरेशन को सक्षम करते हैं। यह कॉन्फ़िगरेशन मशीनिंग के दौरान रेडियल बलों को संतुलित करता है, जिससे कटिंग दक्षता में सुधार होता है। टूल होल्डर संरचना के आधार पर, डबल-एज बोरिंग टूल्स को आगे फ्लोटिंग और फिक्स्ड प्रकारों में वर्गीकृत किया गया है।

  • फ्लोटिंग बोरिंग टूल्स: मुख्य रूप से फिनिश मशीनिंग के लिए उपयोग किए जाते हैं, ये उपकरण संरचना में रीमर के समान होते हैं और उच्च आयामी सटीकता और सतह फिनिश के साथ छेद का उत्पादन कर सकते हैं।
  • फिक्स्ड बोरिंग टूल्स: कठोर टूल होल्डर की सुविधा देते हैं और सामान्य बोरिंग ऑपरेशन के लिए उपयुक्त हैं।
3. बोरिंग टूल्स की संरचना और सामग्री

बोरिंग टूल्स में आमतौर पर दो मुख्य घटक होते हैं: टूल बॉडी और कटिंग हेड। टूल बॉडी मशीन स्पिंडल या टूल होल्डर से जुड़ने वाली मुख्य संरचना के रूप में कार्य करता है, जबकि कटिंग हेड, जो कार्बाइड जैसी कठोर सामग्री से बना होता है, विशिष्ट प्रसंस्करण आवश्यकताओं के आधार पर वास्तविक मशीनिंग करता है।

3.1 टूल बॉडी सामग्री

टूल बॉडी के लिए सामग्री चयन में कठोरता, ताकत और कंपन डंपिंग गुणों पर विचार किया जाता है। सामान्य सामग्रियों में शामिल हैं:

  • मिश्र धातु इस्पात: सामान्य बोरिंग अनुप्रयोगों के लिए अच्छी ताकत और क्रूरता प्रदान करता है।
  • टंगस्टन स्टील: उच्च-सटीक, मांग वाले ऑपरेशन के लिए बेहतर कठोरता और कंपन डंपिंग प्रदान करता है।
  • कार्बन फाइबर कंपोजिट: हल्के गुणों को उच्च कठोरता के साथ जोड़ते हैं, जो बड़े बोरिंग टूल निर्माण के लिए आदर्श हैं।
3.2 कटिंग हेड सामग्री

कटिंग हेड सामग्री सीधे टूल के प्रदर्शन और सेवा जीवन को प्रभावित करती है। सामान्य विकल्पों में शामिल हैं:

  • हाई-स्पीड स्टील (HSS): कम गति की कटिंग के लिए अच्छी क्रूरता और पहनने का प्रतिरोध करता है।
  • कार्बाइड: उच्च गति के संचालन के लिए उच्च कठोरता, पहनने का प्रतिरोध और गर्मी प्रतिरोध प्रदान करता है।
  • सिरेमिक्स: उच्च तापमान, उच्च गति वाले अनुप्रयोगों के लिए अत्यधिक कठोरता और पहनने का प्रतिरोध प्रदान करते हैं।
  • क्यूबिक बोरॉन नाइट्राइड (CBN): कठोर इस्पात और गर्मी प्रतिरोधी मिश्र धातुओं की मशीनिंग के लिए अल्ट्रा-हाई कठोरता प्रदान करता है।
  • हीरा: गैर-लौह और गैर-धातु सामग्री के लिए उच्चतम कठोरता और पहनने का प्रतिरोध रखता है।
4. बोरिंग टूल्स के अनुप्रयोग

बोरिंग टूल्स लगभग सभी यांत्रिक मशीनिंग क्षेत्रों में व्यापक अनुप्रयोग पाते हैं, जिनमें शामिल हैं:

  • इंजन सिलेंडर मशीनिंग: इंजन सिलेंडर बोर की उच्च-सटीक बोरिंग उचित पिस्टन संचालन सुनिश्चित करती है।
  • हाइड्रोलिक सिलेंडर मशीनिंग: हाइड्रोलिक सिलेंडर आंतरिक भागों की सटीक बोरिंग सिस्टम सीलिंग प्रदर्शन को बनाए रखती है।
  • सटीक बेयरिंग छेद मशीनिंग: बेयरिंग छेदों की सटीक बोरिंग घूर्णी सटीकता की गारंटी देती है।
  • मोल्ड मशीनिंग: मोल्ड कैविटी की उच्च-सटीक बोरिंग उत्पाद आयामी सटीकता और सतह की गुणवत्ता सुनिश्चित करती है।
5. बोरिंग गुणवत्ता को प्रभावित करने वाले कारक

बोरिंग गुणवत्ता टूल सिस्टम की कठोरता, गतिशील संतुलन, वर्कपीस स्थिरता, टूल ज्यामिति, कटिंग पैरामीटर, मशीन स्पिंडल सिस्टम और क्लैंपिंग विधियों सहित कई कारकों पर निर्भर करती है।

5.1 टूल सिस्टम की कठोरता

टूल सिस्टम की कठोरता बोरिंग गुणवत्ता को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करती है, विशेष रूप से छोटे-व्यास, गहरे-छेद और कठोर-सामग्री मशीनिंग के लिए, खासकर कैंटिलीवर ऑपरेशन में। अपर्याप्त कठोरता कटिंग के दौरान कंपन का कारण बनती है, जिससे सटीकता और सतह फिनिश से समझौता होता है।

5.2 टूल सिस्टम का गतिशील संतुलन

डायनेमिक बैलेंस का तात्पर्य रोटेशन के दौरान समान द्रव्यमान वितरण से है। असंतुलन के कारण केन्द्राभिमुख बल उत्पन्न होते हैं जिससे कंपन होता है, जो उच्च गति वाले ऑपरेशन में विशेष रूप से समस्याग्रस्त होता है। गतिशील संतुलन सुधार मशीनिंग गुणवत्ता में सुधार करता है।

5.3 वर्कपीस की कठोरता

वर्कपीस की कठोरता विरूपण के प्रतिरोध को निर्धारित करती है। छोटे, पतली दीवार वाले घटक या ज्यामितीय रूप से विवश वर्कपीस उचित फिक्सिंग के बिना कटिंग बलों के तहत विकृत हो सकते हैं। उचित फिक्स्चर या अतिरिक्त समर्थन बिंदुओं के माध्यम से वर्कपीस की कठोरता को बढ़ाना मशीनिंग सटीकता में सुधार करता है।

5.4 टूल ज्यामिति

टूल ज्यामिति जिसमें रेक कोण, नाक त्रिज्या और चिप ब्रेकर कॉन्फ़िगरेशन शामिल हैं, कटिंग बलों को प्रभावित करते हैं। विभिन्न ज्यामिति विभिन्न प्रतिरोध स्तर उत्पन्न करती हैं—उदाहरण के लिए, बड़े रेक कोण कटिंग बलों को कम करते हैं लेकिन टूल की ताकत को कम करते हैं। उचित ज्यामिति चयन विशिष्ट मशीनिंग आवश्यकताओं से मेल खाता है।

5.5 कटिंग पैरामीटर

कटिंग पैरामीटर—गति, फीड दर और कट की गहराई—परिणामों को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करते हैं। अत्यधिक गति टूल के पहनने को तेज करती है जबकि अपर्याप्त गति दक्षता को कम करती है। अनुचित फीड दरें टूल ओवरलोड या खराब सतह फिनिश का कारण बनती हैं, जबकि कट की गलत गहराई कंपन को प्रेरित करती है या मशीनिंग समय को बढ़ाती है। पैरामीटर अनुकूलन गुणवत्ता परिणाम सुनिश्चित करता है।

5.6 मशीन स्पिंडल सिस्टम

स्पिंडल सिस्टम की विशेषताएं जिनमें कठोरता, बेयरिंग/गियर प्रदर्शन और टूल होल्डर कनेक्शन गुणवत्ता शामिल हैं, बोरिंग परिणामों को प्रभावित करती हैं। अपर्याप्त स्पिंडल कठोरता कंपन का कारण बनती है, जबकि खराब बेयरिंग/गियर प्रदर्शन घूर्णी सटीकता को कम करता है। ढीले कनेक्शन टूल अस्थिरता की ओर ले जाते हैं। उच्च-सटीक, कठोर स्पिंडल सिस्टम आवश्यक हैं।

5.7 टूल क्लैंपिंग

टूल क्लैंपिंग विधियां बोरिंग गुणवत्ता को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करती हैं। टूल सेंटर ऊंचाई एक महत्वपूर्ण कारक का प्रतिनिधित्व करती है—गलत ऊंचाई प्रभावी रेक और क्लीयरेंस कोणों को बदलती है, जिससे टूल-वर्कपीस हस्तक्षेप होता है। जैसे ही टूल घूमता है, घर्षण विकसित होता है, जिससे टूल वर्कपीस में गहरा जा सकता है।

रेक कोण बढ़ाने से कटिंग बल और गर्मी उत्पादन कम होता है लेकिन कटिंग एज की ताकत कम हो जाती है। जब क्लीयरेंस कोण कम हो जाते हैं, तो प्रभावी रेक कोण बढ़ जाते हैं, जिससे टूल स्क्रैपिंग होती है—विशेष रूप से छोटे-छेद बोरिंग में समस्याग्रस्त। इष्टतम टूल पोजिशनिंग सेंटर ऊंचाई से थोड़ा ऊपर (जितना संभव हो उतना करीब रहते हुए) क्लीयरेंस कोण और कटिंग स्थितियों में सुधार करता है।

कंपन के दौरान, टूल टिप सेंटर ऊंचाई की ओर नीचे की ओर झुक जाता है, आदर्श पोजिशनिंग के करीब पहुंचता है। मामूली टूल रिट्रैक्शन वर्कपीस क्षति के जोखिम को कम करता है। छोटे रेक कोण कटिंग दबाव को स्थिर करते हैं, हालांकि अत्यधिक छोटे कोण (0° के करीब) टूल विफलता का कारण बन सकते हैं—सकारात्मक रेक कोण बोरिंग टूल्स को आमतौर पर पसंद किया जाता है।

6. चिप निकासी चुनौतियाँ

बोरिंग ऑपरेशन में, टूल की आंतरिक स्थिति कटिंग एज तक कटिंग तरल पदार्थ की पहुंच को सीमित करती है, चिप हटाने को जटिल बनाती है और टूल के जीवन को कम करती है। समाधानों में आंतरिक रूप से ठंडा किए गए टूल और उच्च-दबाव कटिंग तरल पदार्थ सिस्टम शामिल हैं।

7. बोरिंग टूल चयन सिद्धांत

बोरिंग टूल चयन छेद के व्यास और लंबाई (गहराई और ओवरहैंग) पर बहुत अधिक निर्भर करता है। सामान्य दिशानिर्देश न्यूनतम ओवरहैंग और अधिकतम व्यावहारिक टूल आकार की अनुशंसा करते हैं। उचित टूल चयन, अनुप्रयोग और सुरक्षित क्लैंपिंग विक्षेपण और कंपन को कम करते हैं।

कटिंग के दौरान, स्पर्शरेखा और रेडियल दोनों बल टूल को वर्कपीस से विक्षेपित करने का प्रयास करते हैं। रेडियल विक्षेपण कटिंग गहराई और चिप की मोटाई को कम करता है, जिससे कंपन हो सकता है। रेडियल विक्षेपण छेद के व्यास को प्रभावित करता है, जबकि स्पर्शरेखा विक्षेपण कटिंग एज को सेंटरलाइन से नीचे की ओर ले जाता है। प्रमुख बोरिंग विचारों में इंसर्ट ज्यामिति, चिप निकासी और टूल आवश्यकताएं शामिल हैं।

टूल का लीड कोण अक्षीय और रेडियल बल दिशा/परिमाण को प्रभावित करता है। नाक त्रिज्या और कोण बल में कमी को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करते हैं—एक सामान्य नियम बताता है कि नाक त्रिज्या कटिंग गहराई से थोड़ी छोटी होती है। आंतरिक टर्निंग के लिए, सकारात्मक रेक कोण ज्यामिति नकारात्मक रेक विकल्पों की तुलना में कम कटिंग बल उत्पन्न करती है। कम-घर्षण वाली सामग्री जैसे सिरेमिक इंसर्ट, पतले-लेपित इंसर्ट, या बिना लेपित इंसर्ट आमतौर पर कम कटिंग बल उत्पन्न करते हैं और पसंद किए जाते हैं।

आंतरिक मशीनिंग में प्रदर्शन और सुरक्षा के लिए चिप निकासी महत्वपूर्ण साबित होती है। छोटी चिप्स बिजली की खपत, कंपन और क्रेटर पहनने को बढ़ाती हैं, जबकि लंबी चिप्स निकासी की समस्या पैदा करती हैं। आदर्श चिप्स छोटी और सर्पिल आकार की होती हैं, जो न्यूनतम कटिंग एज दबाव के साथ हटाने की सुविधा प्रदान करती हैं।

केन्द्राभिमुख बल चिप्स को बाहर की ओर चलाता है, हालांकि वे अक्सर छेद में ही रहते हैं, संभावित रूप से वर्कपीस और टूल दोनों को नुकसान पहुंचाते हैं जब मशीन की गई सतहों के खिलाफ संकुचित किया जाता है। चिप निकासी में सुधार में स्पिंडल चैनलों के माध्यम से आंतरिक कटिंग तरल पदार्थ का अनुप्रयोग या संपीड़ित हवा शामिल है। बैक बोरिंग चिप्स को कटिंग एज से दूर करने में मदद करता है। कम कटिंग गति और छोटे कटिंग हेड चिप क्लीयरेंस स्पेस को अधिकतम करते हैं।

आंतरिक मशीनिंग टूल चयन इन सिद्धांतों का पालन करता है:

  • पर्याप्त चिप क्लीयरेंस बनाए रखते हुए सबसे बड़ा संभव बोरिंग बार व्यास चुनें।
  • चिकनी निकासी के लिए कटिंग पैरामीटर और चिप निर्माण के साथ संगतता सुनिश्चित करें।
  • ओवरहैंग लंबाई को कम करें—क्लैंपिंग लंबाई बार व्यास से तीन गुना अधिक होनी चाहिए।
  • लीड कोण चुनें जो 75° से अधिक हो, अधिमानतः 90° के करीब, बलों को बार अक्ष के साथ निर्देशित करने के लिए।
  • विक्षेपण को कम करने के लिए सकारात्मक रेक कोण ज्यामिति का चयन करें।
  • नाक त्रिज्या का उपयोग करें जो कटिंग गहराई से छोटी हो।
  • अपर्याप्त जुड़ाव (घर्षण-प्रभुत्व) या अत्यधिक जुड़ाव (बड़ी गहराई/फीड) से कंपन से बचें।
  • कम कटिंग बलों के लिए सिरेमिक या पतले-लेपित/बिना लेपित इंसर्ट को प्राथमिकता दें, खासकर उच्च लंबाई-से-व्यास अनुपात के साथ।
  • ओपन चिप ब्रेकर ज्यामिति आमतौर पर बोरिंग ऑपरेशन को लाभ पहुंचाती है।
  • चिप पैकिंग या कंपन समस्याओं के लिए उच्च-शक्ति वाले इंसर्ट आवश्यक हो सकते हैं—संशोधित टूल पथ चिप निर्माण में सुधार कर सकते हैं।