Puurimine

Puuripadrun ehk spindel

Puurimine on üks levinud auguvalmistamisviise. Puurimisel kasutatakse lõikeriistana puuri, mis võimaldab saada auku nii täismaterjalis kui ka suurendada sissepuuritud augu läbimõõtu. Puurimisel on pealiikumine pöörlev, ettenihkeliikumine sirgjooneline.

Tavalistel puurpinkidel antakse mõlemad liikumised puurile: puur pöörleb olles kinnitatud pingi spindlisse ja samal ajal liigub töödeldava tooriku sisse, mis on kinnitatud liikumatult töölauale.

Puurimise otstarve

Kodune seinapuurimine

Puurimine on tegevus aukude saamiseks erinevates materjalides nende töötlemise käigus, mille eesmärgiks on

• aukude tegemine keermestamiseks, avardamiseks, hõõritsemiseks või laiemaks treimiseks;
• (tehnoloogiliste) aukude tegemine nendes elektrikaableid, ankurpolte, toestuselemente jne paigutamiseks;
• toorikute (lõigu) eraldamine materjali liistudest;
• purustatavate konstruktsioonide nõrgemaks muutmine;
• lõhkeaine paigutamine loodusliku kivi kaevandusel;
• hammaste puurimine hambaarsti töövõttena.

Tööpingid ja tööriistad puurimiseks

Silindriliste aukude puurimist, aga ka mitmetahuliste (kolmnurksete, ruudukujuliste, viie- ja kuuetahuliste, ovaalsete) aukude puurimist tehakse spetsiaalsete lõiketööriistade – puuride – abil. Sõltuvalt töödeldava materjali omadustest valmistatakse nõutava suuruse ja tüübi puure järgmistest materjalidest:

• Süsinikterased – puu, plastmasside, pehmete metallide puurimine ja ülepuurimine.
• Vähelegeeritud terased – puidu, plastide ja pehmete metallide puurimine ja ülepuurimine. Võrreldavalt süsinikterastega on neil suurem kuumakindlus (kuni 250 °C) ja puurimise kiirus.
• Kiirlõiketerased – kõikide konstruktsiooniliste materjalide puurimine nende mittekarastatud seisus. Kuumakindlus on kuni 650 °C.
• Kõvasulamiga varustatud terased – mittekarastatud teraste ja värvmetallide puurimine suurtel kiirustel. Kuumakindlus on kuni 950 °C. Võivad olla tervik-, pealejoodetud või vahetatavate plaatidega.
• Teemandiga varustatud terased – kõvade materjalide, klaasi, keraamika ja kivide puurimine.

Puurimisoperatsioone sooritatakse järgmistel tööpinkidel:

• Vertikaalpuurpingid – puurimine on põhioperatsioon
• Horisontaalpuurpingid – puurimine on põhioperatsioon
• Vertikaalsisetreipingid – puurimine on abioperatsioon
• Horisontaalsisetreipingid – puurimine on abioperatsioon
• Vertikaalfreespingid – puurimine on abioperatsioon
• Horisontaalfreespingid – puurimine on abioperatsioon
• Universaalfreespingid – puurimine on abioperatsioon
• Treipingid – puur on liikumatu, ja töödeldav toorik keerleb

Ja samuti käsiriistadel:

• Mehaanilised trellid – puurimine toimub inimese muskeljõu kasutamisel.
• Elektritrellid – puurimine transporditava elektertööriista montaažil (sealhulgas löök-pöördpuurimine).
• Perforaatorid.

Materjalide lõikamise protsesside lihtsustamise võtteid:

• Jahutamine – määrde-jahutusvedelikud ja -gaasid (vesi, emulsioonid, oleiinhape, süsihape, grafiit jne)
• Ultraheli – puuri ultrahelivibratsioonid suurendavad tootlikkust ja laastu purunemist.
• Soojendus – soojenduse abil vähendatakse raskesti töödeldavate materjalide kõvadust.
• Löök – kivi või betooni löök-pöördpuurimisel.

Puurimisliigid

• Silindriliste aukude puurimine;
• Mitmetahuliste ja ovaalsete aukude puurimine;
• Silindriliste aukude ülepuurimine (läbimõõdu suurendus);
• Tsenterpuurimine – materjali vähese koguse läbipuurimine, et jätkata tööd teise puuriga (näiteks sügavale puurimisel), või detaili tagakese abil fikseerimiseks;
• Sügavpuurimine – augu puurimine viie või enama läbimõõdu kordsele sügavusele. Tihti nõuab spetsiaalseid tehnilisi lahendusi.

Jahutamine puurimisel

Suur probleem puurimisel on puuri ja töödeldava materjali ülekuumenemine hõõrdumise tõttu. Puurimise kohas võib temperatuur ulatuda kuni mitmesaja kraadini Celsiuse skaalal.

Ülekuumenemisel võib materjal hakata põlema või sulama. Paljud terased kaotavad ülekuumenemisel kõvadust, mille tagajärjel kuluvad teraspuuride lõikeservad kiiremini, ja selle pärast hõõrdumine aina suureneb, mis viib puuride kiire rivist väljalangemiseni ning puurimise efektiivsuse järsu langemiseni. Analoogselt, kõvasulamipuuri või vahetatavate plaatidega puuri kasutamisel kõvasulam kaotab ülekuumenemise tagajärjel kõvadust ning algab lõikeserva plastiline deformatsioon, mis on ebasoovitav kulumise liik.

Kuumenemise tõrjeks kasutatakse jahutamist jahutatavate emulsioonide või määrde-jahutusvedelike (MJV) abil. Pingi peal puurimisel on tihti võimalik organiseerida vedeliku andmist vahetult puurimise kohale. Jahutusvedeliku andmist võib samuti teostada kanalite kaudu puuris, kui tööpink seda võimaldab. Selliseid kanaleid tehakse paljudes tervikterastes ning kõikides korpusterastes. MJV sisemist andmist on vaja sügavate aukude puurimisel (10 ning enama läbimõõdu kordsele sügavusele). Seejuures on vajalik mitte niivõrd jahutamine ise, kuivõrd laastu eemaldamine. MJV surve viib laastu lõikamise tsoonist eemale, mis aitab vältida selle paketeerimist või korduvat lõikamist. Kui sel juhul pole võimalik tagada MJV andmist, siis tuleb sooritada puurimist puuri perioodiliste väljaviimistega laastu eemaldamiseks. Kuid selline meetod on väga väikese tootlikkusega.