Puurimine

Puurimine on üks levinumaid augu valmistamise viise. Puurimisel kasutatakse lõikeriistana puuri, mis võimaldab teha auku nii täismaterjalis kui ka suurendada juba ettepuuritud augu läbimõõtu. Puurimisel on pealiikumine pöörlev ja ettenihkeliikumine sirgjooneline.

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

Puurimise otstarve

Puurimine on tegevus, mille käigus valmistatakse auke erinevates materjalides.

Selle peamised eesmärgid on:

teha auke keermestamiseks, avardamiseks, hõõritsemiseks või laiemaks treimiseks;
teha (tehnoloogilisi) avasid elektrikaablite, ankurpoltide, toestuselementide ja muu sellise paigaldamiseks;
eraldada toorikuid (lõike) materjali liistudest;
nõrgendada purustatavaid konstruktsioone;
paigutada lõhkeainet loodusliku kivi kaevandamisel;
puurida hambaid hambaarsti töövõttena.

Tööpingid ja tööriistad puurimiseks

Silindriliste ja ka mitmetahuliste (kolmnurksete, ruudukujuliste, viie- ja kuuetahuliste, ovaalsete) aukude valmistamiseks kasutatakse spetsiaalseid lõiketööriistu – puure.

Sõltuvalt töödeldava materjali omadustest valmistatakse eri tüüpi ja mõõtudega puure järgmistest materjalidest:

süsinikterased – sobivad puidu, plastide ja pehmete metallide puurimiseks ning ülepuurimiseks;
vähelegeeritud terased – kasutatakse puidu, plastide ja pehmete metallide töötlemisel, võrreldes süsinikterastega on neil suurem kuumakindlus (kuni 250 °C) ja puurimiskiirus;
kiirlõiketerased – sobivad kõikide konstruktsioonimaterjalide puurimiseks nende mittekarastatud olekus, kuumakindlus on kuni 650 °C;
kõvasulamiga varustatud terased – kasutatakse mittekarastatud teraste ja värvmetallide puurimiseks suurtel kiirustel, kuumakindlus on kuni 950 °C, võivad olla tervikpuurid, pealejoodetud teradega või vahetatavate lõikeplaatidega;
teemandiga varustatud terased – mõeldud kõvade materjalide, näiteks klaasi, keraamika ja kivi puurimiseks.

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.

Puuritakse ka käsiriistadel:

mehaanilised trellid – puurimine inimese lihasjõu abil;
elektritrellid – puurimine transporditava elektertööriista montaažil, võimalik on ka löök-pöördpuurimine;
perforaatorid.

Materjalide lõikamise protsesside lihtsustamise võtteid:

jahutamine – kasutatakse määrde- ja jahutusvedelikke ning -gaase (vesi, emulsioonid, oleiinhape, süsihape, grafiit ja muu selline);
ultraheli – vähendatakse raskesti töödeldavate materjalide kõvadust eelsoojendamise teel;
soojendus – raskesti töödeldavate materjalide eelsoojendamine vähendab nende kõvadust;
löök – kasutatakse kivi ja betooni löök-pöördpuurimisel.

Puurimisliigid

Peamised puurimisliigid on:

silindriliste aukude puurimine;
mitmetahuliste ja ovaalsete aukude puurimine;
silindriliste aukude ülepuurimine (läbimõõdu suurendamine);
tsenterpuurimine – materjali vähese koguse läbipuurimine, et jätkata tööd teise puuriga (näiteks sügavale puurimisel) või fikseerida detaili tsentrite vahel;
sügavpuurimine – augu puurimine sügavusele, mis on viis või enam korda suurem kui selle läbimõõt, sageli nõuab see spetsiaalseid tehnilisi lahendusi.

Jahutamine puurimisel

Puurimisel on üks peamine probleem puuri ja töödeldava materjali ülekuumenemine, mis tekib hõõrdumise tõttu. Puurimiskohas võib temperatuur tõusta mitmesaja kraadini Celsiuse skaalal.

Ülekuumenemisel võib materjal hakata põlema või sulama. Samuti kaotavad paljud terased kõrgel temperatuuril oma kõvaduse, mille tagajärjel kuluvad kiiremini teraspuuride lõikeservad. Kulunud lõikeservad suurendavad hõõrdumist, mis kiirendab puuri kulumist ja võib järsult puurimise efektiivsust vähendada. Analoogselt kaotab ka kõvasulamipuuri või vahetatavate plaatidega puuri kõvasulam ülekuumenemise tagajärjel kõvaduse ning algab lõikeserva plastiline deformatsioon, mis on ebasoovitav kulumise liik.

Kuumenemise vähendamiseks kasutatakse jahutatavaid emulsioone või määrde-jahutusvedelikke (MJV). Pingil saab jahutusvedelikku tihti suunata otse puurimiskohta. Jahutusvedelikku võib juhtida ka puuris olevate kanalite kaudu, kui tööpink seda võimaldab. Selliseid kanaleid kasutatakse paljudes tervikterastes ning kõigis korpusterastes. MJV sisemist andmist on vaja sügavate aukude puurimisel (kümne ning enama läbimõõdu sügavusele). Sellisel juhul on laastu eemaldamine vajalikum kui jahutamine. MJV surve viib laastu lõiketsoonist eemale ja aitab vältida selle kuhjumist või korduvat lõikamist. Kui MJV andmist pole võimalik tagada, tuleb puurimise ajal puur perioodiliselt välja tuua, et laast eemaldada. Selline meetod on aga väga väikese tootlikkusega.