Бушење

Бушење је начин машинске обраде одвајањем честица којим се посебним алатом (сврдлом) израђују ваљкасте (цилиндричне) рупе у обратку. Алат обавља главно ротацијско кретање и праволиниско помично кретање које мора бити у смеру осе ротације. Бушење је повезано с предрадњом забушивања и накнадним операцијама проширивања, упуштања, развртања и избушивања.

Вибрационо бушење алуминијума

Разне врсте сврдала за бушење.

Алати за забушивање или означавање средишта рупе.

Сврдло за проширивање рупе.

Упуштало за упуштање крајева рупе.

Завршно развртало са спиралним зубима, континуирано по целој дуљини брида, а служи за најфинију обраду.

Преносна електрична бушилица.

Стубна бушилица.

Стоно стубна бушилица.

Различите урезнице за израду навоја.

Под бушењем у ужем смислу разуме се израда округлих рупа (наврта, уврта, проврта) помоћу резног алата (сврдла), које уједно потпуно одређује и пречник рупе у грубљој толеранцији.

Бушење се изводи на алатним машинама, претежно бушилицама, при чему је главно кретање кружно континуирано, а посмично кретање (посмак) праволинијско континуирано које се изводи истодобно кад и главно кретање. Алат који се користи је сврдло које је одређено бројем резних оштрица, углом жлеба сврдла, материјалом сврдла, геометријом врха сврдла, језгром и геометријом оштрице.

Подела

Забушивање је поступак означавања средишта рупе специјалним сврдлима забушивалима. Сврха забушивања је центрирање рупе како не би спирално сврдло приликом бушења рупе направило отклон. Алати за забушивање су сврдла за централни уврт или НЦ сврдла.

Проширивање је поступак бушења сврдлом већег пречника од пречника већ постојеће рупе. Проширивање се може обавити више пута, али је препоручљиво да пречник сваке следеће веће рупе буде већи од претходне рупе.

Упуштање је поступак обраде улаза или излаза округле рупе. Упуштала су резни алати који се употребљавају за проширивање улаза или излаза рупе, те за постизање тачнијег облика постојећих рупа. Режу као и сврдла и израђују се с две, три или више резних оштрица. Упуштање је груба обрада метала. Њима се обрађују челне површине равно или под углом. Служе за проширивање, упуштање за главе вијка, обраду косих крајева рупе и за поравнавање уздигнутих делова обратка.

Према облику и сврси упуштала се деле на:

• спирална или навојна упуштала,
• вратна упуштала,
• конусна упуштала,
• насадна упуштала,
• једнострана челна упуштала,
• специјална упуштала.

Развртање је поступак фине (завршне) обраде цилиндричне рупе. Тачност димензије, геометријски облик и храпавост површине која се добије након обраде сврдлом није задовољавајући у већини случајева. Развртала су резни алати који се употребљавају за завршну обраду рупе и служе за фину обраду већ постојећих рупа, тј. за дотеривање глаткоће површине и постизање веће тачности избушених рупа (досед).

Урезивање навоја у рупи је поступак израде спиралних утора у постојећој рупи. Урезница улази нормално у округлу рупу одређеним бројем окретаја, те одређеним помаком, који мора одговарати кораку навоја.

Бушилице су алатне машине којима се помоћу алата за бушење израђују округле рупе. Деле се на: ручне бушилице, преносне електричне бушилице, стоне бушилице, стоно стубне бушилице, стубне бушилице, редне бушилице, револверске бушилице, вишевретене бушилице, радијалне бушилице, хоризонталне бушилице, бушилице глодалице, координатне бушилице, бушилице за дубоко бушење, бушилице за урезивања навоја.

У ретким случајевима, посебно обликоване бургије служе за резање рупа које нису кружног пресека; квадратни попречни пресек је могућ.

Машинске бушилице

Машинске бушилице су алатне машине којима се помоћу алата за бушење израђују округле рупе. Деле се на: стоне бушилице, стоно стубне бушилице, стубне бушилице, редне бушилице, револверске бушилице, вишевретене бушилице, радијалне бушилице, хоризонталне бушилице, бушилице глодалице, координатне бушилице, бушилице за дубоко бушење, бушилице за урезивања навоја.

Стона бушилица

Радни сто код стоних бушилица налази се на подложној плочи. Вретениште се може висински помицати. Пренос снаге у вретеништу са мотора на главно вретено врши се клинастим ременом. Радно вретено је улежиштено у пиноли која омогућује помично кретање ручном полугом.

Стоно-стубна бушилица

Разлика стоно стубних и стоних бушилица је у радном столу, који се налази конзолно смештен на стубу бушилице и који се може помицати и закретати. Стоне и стоно стубне бушилице морају бити смештене на повишеном радном месту или радном столу.

Стубна бушилица

Стубна бушилица се израђује с округлим стубом за мање промере бушења или са сандучасто обликованим сталком за веће дубине и промере бушења. Подложна плоча се код стубних бушилица причвршћује на темеље. За пренос снаге се користи вишеосовински зупчасти преносник. Радни сто се висински помиче и могуће га је, код бушилица с округлим стубом закретати. Буше се дубље рупе већег пречника. У подножју је најчешће спремник и пумпа за расхладну течност.

Редне бушилице

Редне бушилице се састоје од једног чврстог стола на који је причвршћено више стоних, стоно стубних бушилица или бушилица на сталку. Служе за обраду већег броја рупа разних димензија у истом обратку. Употребљавају се због боље економичности у серијској производњи. Лако се аутоматизују.

Револверска бушилица

Револверска бушилица наменски је слична редним бушилицама, али јој је својствена специјална револверска глава. Њом се обрађује рупа чија обрада захтева различите операције. Обрадак стегнут у стезној направи обрађује се у једном захвату.

Вишевретенска бушилица

Служи у серијској и масовној производњи за истовремену обраду више рупа, односно свих врста уврта, проврта, упуштања, навоја, на једном обратку у једном захвату. Развила се из стубне бушилице, додавањем звона с низом паралелно укопчаних радних вретена.

Радијална бушилица

Главно вретениште с бушним вретеном помиче се по конзоли. Конзола се може вертикално позиционирати, те закретати око стуба. Овим се повећава радни простор у којем могу прецизно бушити. Радијална бушилица служи за обраду бушења на великим и тешким предметима, који би се тешко помицали испод бушног вретена. Сва кретања обавља алат, док је обрадак причвршћен за радни стол на темељној плочи (подножју).

Хоризонтална бушилица

Хоризонтална бушилица служи за врло тачну обраду бушењем, највећих делова у једном захвату. Тиме се омогућује тачан однос међу осима разних проврта. Због тражене тачности хоризонтална бушилица мора бити јако крута. На постољу је радни сто који може прихватити изразито велике и тешке обратке. Један стуб носи вретениште с главним вретеном, док други стуб има прихватни лежај за прихват и центрирање бушне мотке.

Параметри бушења

Код бушења сваке рупе потребно је одредити параметре или режиме рада. Основни параметри су брзина резања, брзина окретања сврдла, помак, пречник сврдла и дубина бушења:

• Брзина резања v_c је ободна брзина на сврдлу, тј. брзина с којом алат обрађује сировац. Она зависи од материјала који се обрађује. Сваки материјал има своју брзину којом се може резати. Брзина резања зависи од алата којим се буши, од потребног стања површине након бушења, од хлађења за време бушења, од снаге машине, од помаку. Брзине резања се могу наћи у облику дијаграма, таблица, а има и оних са програмском подршком, које саме рачунају потребне параметре.
• Број окретаја главног радног вретена се прерачунава према:

n = (v_c ˑ 1000) / (D ˑ π)

где је: D – пречник обратка.

• Помак v_f је релативна брзина кретања алата према обратку, а код бушења увек је у правцу осе ротације. То је брзина улаза (пенетрације) алата у материјал. Мери се у mm/мин.
• Помак по окретају f_n (mm/окр) одређује се као аксијални помак алата током једног окретаја. Користи се за рачунање дубине пенетрације, те за дефинисање помака бушења.

Пример поступка израде навоја

За израду навоја М10 у рупи потребно је:

• На одабраној позицији забушити наврт (означавање средишта рупе) ручним или НЦ забушивалом;
• Према димензији и врсти навоја одабира се потребно сврдло које буши округлу рупу. На пример за М10 потребна је рупа према таблицама D = 8,376 mm и одабира се спирално сврдло D = 8,4mm. Ако је потребно, изврши се предбушење спиралним сврдлом, нпр. D = 5mm;
• Препорука је упуштање улаза рупе због лакше даљње обраде, те лакшег каснијег увођења вијка;
• Такође се одабира урезница с дефинисаним профилом која урезује навој. Према таблицама М10 има корак 1,5 mm, те се према њему одређује брзина резања (400 о/мин) и помак (400 ˑ 1,5 = 600 mm/мин или 1,5 mm/окр).

Литература

• Оберг, Ерик; Јонес, Франклин D.; Хортон, Холброок L.; Рyффел, Хенрy Х. (2000), Мацхинерy'с Хандбоок (26тх изд.), Неw Yорк: Индустриал Пресс Инц., ИСБН 978-0-8311-2635-3. 
• Модерн мацхинерy, 5, Модерн Мацхининг Публисхинг Цомпанy, 1899, стр. 68. 
• Гиллеспие, Лароуx (2008), Цоунтерсинкинг Хандбоок, Индустриал Пресс Инц., стр. 78—79, ИСБН 978-0-8311-3318-4. 
• Сwан ет ал (Септембер 7, 2018). "Тоол Wеар оф Адванцед Цоатед Тоолс ин Дриллинг оф ЦФРП." АСМЕ. Ј. Мануф. Сци. Енг. Новембер 2018; 140(11): 111018. https://doi.org/10.1115/1.4040916
• Нгуyен, Динх ет ал "Тоол Wеар оф Суперхард Церамиц Цоатед Тоолс ин Дриллинг оф ЦФРП/Ти стацкс." Процеедингс оф тхе АСМЕ 2019 14тх Интернатионал Мануфацтуринг Сциенце анд Енгинееринг Цонференце. Волуме 2: Процессес; Материалс. Ерие, Пеннсyлваниа, УСА. Јуне 10–14, 2019. В002Т03А089. АСМЕ. https://doi.org/10.1115/MSEC2019-2843
• УС патент 38,119 Импровемент ин Дрилл-Битс. Тwист Дрилл Бит, Грантед: Април 7, 1863
• [Мацхинерy едиторс]. (1910) Дееп холе дриллинг, 2нд едитион. Мацхинерy's Референце Сериес Нумбер 25. А смалл монограпх он гун дриллинг працтице ас оф 1910. Цомпилед ас парт оф а сериес бy тхе едиторс оф тхе јоурнал Мацхинерy бy ревисинг анд републисхинг информатион фром тхе јоурнал. Репринтед, алонг wитх 2 отхер Мацхинерy артицлес он дееп холе дриллинг фром 1926 анд 1927, бy Линдсаy Публицатионс, Инц, ISBN 1-55918-258-X.
• Forsman, A; et al. (јун 2007). „Суперпулсе А наносецонд пулсе формат то импрове ласер дриллинг” (ПДФ). Пхотоницс Спецтра. Приступљено 20. 7. 2014. 
• Боватсек, Јим; Тамханкар, Асхwини; Пател, Рајесх (1. 11. 2012). „Ултравиолет ласерс: УВ ласерс импрове ПЦБ мануфацтуринг процессес”. Ласер Фоцус Wорлд. Приступљено 20. 7. 2014. 
• Меиер, Диетер Ј.; Сцхмидт, Степхан Х. (2002). „ПЦБ Ласер Тецхнологy фор Ригид анд Флеx ХДИ – Виа Форматион, Струцтуринг, Роутинг” (ПДФ). ЛПКФ Ласер анд Елецтроницс. Архивирано из оригинала (ПДФ) 17. 12. 2015. г. Приступљено 20. 7. 2014. 
• Ган, Е.К.W.; Зхенг, Х.Y.; Лим, Г.C. (7. 12. 2000). Ласер дриллинг оф мицро-виас ин ПЦБ субстратес. Процеедингс оф 3рд Елецтроницс Пацкагинг Тецхнологy Цонференце. ИЕЕЕ. ИСБН 0-7803-6644-1. дои:10.1109/ептц.2000.906394. 
• Кестенбаум, А.; D'Амицо, Ј.Ф.; Блуменстоцк, Б.Ј.; ДеАнгело, M.А. (1990). „Ласер дриллинг оф мицровиас ин епоxy-гласс принтед цирцуит боардс”. ИЕЕЕ Трансацтионс он Цомпонентс, Хyбридс, анд Мануфацтуринг Тецхнологy. Институте оф Елецтрицал анд Елецтроницс Енгинеерс (ИЕЕЕ). 13 (4): 1055—1062. ИССН 0148-6411. дои:10.1109/33.62548. 
• Флоуд, Родерицк C. (2006) [1976], Тхе Бритисх Мацхине Тоол Индустрy, 1850–1914, Цамбридге, Енгланд: Цамбридге Университy Пресс, ИСБН 978-0-521-02555-3, ЛЦЦН 2006275684, ОЦЛЦ 70251252 .
• Рyдер, Тхомас анд Сон, Мацхинес то Маке Мацхинес 1865 то 1968, а центенарy бооклет, (Дербy: Бемросе & Сонс, 1968)
• Тхомсон, Росс (2009), Струцтурес оф Цханге ин тхе Мецханицал Аге: Тецхнологицал Инвентион ин тхе Унитед Статес 1790-1865, Балтиморе, MD: Тхе Јохнс Хопкинс Университy Пресс, ИСБН 978-0-8018-9141-0 
• Wоодбурy, Роберт С. (1972) [1961], Студиес ин тхе Хисторy оф Мацхине Тоолс, Цамбридге, Массацхусеттс, УС, анд Лондон, Енгланд: МИТ Пресс, ИСБН 978-0-262-73033-4, ЛЦЦН 72006354 

Спољашње везе

• Top Pile Company
• Feeds for high speed drills
• „Працтицал демонстратион оф сqуаре-холе бит, YоуТубе видео”. Yоутубе.цом. Приступљено 10. 5. 2014.