Nástroje pro hluboké díry

Proces samopilotního vrtání BTA může obrábět otvory od průměru 18 mm s poměrem délky k průměru až 100 nebo více.
"Proces BTA - také známý jako systém s jednou trubkou nebo STS - pokrývá plné vrtací hlavy pro hluboké díry, hlavy pro tažení a válcové vyvrtávání, nástroje pro stupňovité a tvarové vyvrtávání a trepanační hlavy."
Tyto různé typy nástrojových hlav – z nichž každá poskytuje efektivnější řešení pro výrobu hlubokých děr než konvenční vrtání a vyvrtávání – je třeba vhodně nakonfigurovat a použít, aby bylo dosaženo optimálních výsledků, a proto vytvořilo své aplikační centrum BTA.
Pan Barker říká: „Vzhledem ke své konfiguraci a velikosti otvorů vyžaduje vrtání BTA více energie než vrtání pistolí; a když obě vrtají do plného materiálu, pomocí vysokotlakého chladicího média přímo maže řeznou zónu a odvádí třísky pryč z hlavy. vrtačku, existuje výrazný rozdíl v konstrukci pistolového vrtáku a nástroje BTA.
Pistolové vrtání využívá celokarbidovou nástrojovou hlavu připájenou k trubce, kterou je pod tlakem čerpána chladicí kapalina k řezné hraně nástrojové hlavy.
Třísky jsou odváděny hlubokou drážkou ve tvaru V v hlavě vrtáku, která se rozprostírá zpět podél vnější strany trubky mezi vrtákem a vrtanou částí obrobku.
„Systém BTA má pevnou vrtací hlavu – buď s pájenými monolitními karbidovými nebo vyměnitelnými břitovými destičkami – která je připevněna k nosné a podávací trubce.
„Chladicí kapalina je pod tlakem čerpána k řezné hraně mezi vnější stranu trubky, řeznou hlavu a nově vytvořený otvor v materiálu obrobku.
"Tento tlak nutí třísky, aby byly propláchnuty zpět skrz vrtací hlavu, trubku a vřeteno stroje, aby byly shromážděny. V systémech BTA i pistolových vrtáků podporují řezací činnost vodicí podložky v hlavě vrtáku, což umožňuje aplikaci plynulé rychlosti posuvu. rovné a kulaté otvory přesné velikosti s vysokým stupněm povrchové úpravy.

Stabilita obrábění
Pan Barker dále vysvětluje, že protože jsou třísky odváděny vnitřním otvorem vrtací hlavy a trubky BTA, není zapotřebí drážkování nebo drážkování; to poskytuje větší průřez nástroje, který zvyšuje tuhost a tím i stabilitu za řezných podmínek.
Mezitím je tažení vyvrtáváním proces založený na BTA, který se používá k přesnému zvětšení stávajících průchozích otvorů, aby se zachovala - například - konstantní tloušťka stěny, tolerance nebo povrchová úprava.
Proces využívá napnutou vyvrtávací hlavu BTA, ale s otěrovými destičkami nastavenými před řeznými vložkami, takže řezný nástroj může být tažen zpět skrz obrobek.
Zahloubení je efektivní využití technologie BTA k otevření stávajících předvrtaných děr. Zde může vrtací hlava BTA dosáhnout přesnějšího průměru nebo soustřednosti otvoru - nebo poskytnout další funkci, jako je průměr ložiska nebo olejového těsnění.
Zatímco vrtání pistolí lze použít k obrábění otvorů o průměru 0,5 mm, otvory BTA začínají na 18 mm kvůli velikosti požadované pro vrtací trubku; a jak již bylo zmíněno dříve, použití trepanačních hlav rozšiřuje koncepci BTA na průměry vrtání až 1,000mm.
Operace trepanace také vytváří centrální jádro z materiálu, které lze použít k výrobě dalších součástí, a je zvláště ekonomické při zpracování vysoce hodnotných materiálů.
BTA vrtací hlavy mají větší průměr než tuhá trubka, do které jsou zašroubovány.
Konstrukce nástroje navíc znamená, že jej lze použít pro vrtání obtížných materiálů, jako jsou exotické legované oceli a nerezové oceli, a to při několikanásobně větší rychlosti průniku než běžné typy vrtáků.

Automatická výměna nástrojů u dlouhých nástrojů probíhá pomocí sběrného zásobníku a hranolového měniče nástrojů.
U malých průměrů vrtání je chladicí kapalina přiváděna přes frézovací vřeteno s tlakem chladicí kapaliny max. 200 bar. U větších průměrů vrtání je rozhodující objem chladicí kapaliny.
Vrtání hlubokých děr je zvláště obtížné u materiálů, jako je Inconel nebo titan, protože vyměnitelné břitové destičky podléhají silnému opotřebení. To vyžaduje, aby měl výrobce stroje komplexní odborné znalosti.
Díky zásobníku nástrojů v obráběcím centru je možné – bez velké práce navíc – používat různé vrtací nástroje v různých fázích při práci na extrémně hlubokých dírách.
Jakýkoli počet otvorů může být vyroben na libovolné pozici během okamžiku. To poskytuje flexibilitu provádět různé kroky obrábění po sobě.
Nejzákladnější formou vnitřního obrábění je vrtání. Z hlediska vrtání se obecně za „hluboké“ díry považují díry s průměrem mezi 0,2 a 500 mm a hloubkou vrtání obvykle větší než trojnásobek průměru.

Speciální výzvy vyžadují speciální nástroje
Trvalé problémy spojené s vrtáním hlubokých děr spočívají v tom, jak zavést chladicí mazivo na řeznou hranu, jak odstraňovat třísky stálou rychlostí a jak vytvořit co nejrovnější díru. U postupů vrtání hlubokých děr se vrtací hlava vedle vlastního hlavního řezného prvku (většinou samostatného břitu nebo jednoho složeného z vyměnitelných břitových destiček) skládá z vedlejšího břitu a přídavných vodicích lišt. Toto uspořádání zajišťuje, že vrták je opřen o stěnu otvoru, což zvyšuje přesnost a usnadňuje vystředění vrtáku během procesu. Podpora poskytnutá vrtáku také vytváří vyhlazovací efekt, který zlepšuje kvalitu povrchu uvnitř otvoru.

Různé procesy
Procesy vrtání hlubokých děr se dělí do dvou hlavních kategorií v závislosti na tom, zda jsou třísky odstraňovány externě nebo interně. Externí odstraňování třísek je spojeno hlavně s vrtáním pistolí a vzácněji s vrtáním hlubokých otvorů s dvojitým břitem, kdy se chladicí mazivo přivádí na břit vstupními otvory ve vrtáku a směs třísky/chladícího maziva je odváděna po V -tvarovaná podélná drážka v nástroji. Tento proces se obvykle používá pro průměry vrtání mezi 0,5 a 40 mm. Další možností při průměrech vrtání 16 mm a více je proces BTA. Toto je jeden z procesů, při kterém je směs třísek/chladícího maziva transportována vnitřně pryč. Výhodou procesů, kdy jsou třísky odváděny interně, je, že odcházející třísky již nepřicházejí do kontaktu s povrchem otvoru a nemohou jej tedy poškodit. Vyhazovací vrtáky, speciální forma vrtáku BTA, lze použít od průměru přibližně 25 mm a více na základě dvoutrubkového uspořádání. Tyto vrtáky mají další výstupy chladicího maziva kolem okraje vrtací hlavy a část maziva je přiváděna přímo do vnitřní trubky prstencovou tryskou. To vytváří podtlak v přední části vrtáku, který urychluje odstraňování třísky/chladící směsi maziva.

Integrované obrábění
U extrémně hlubokých otvorů nebo materiálů, kde je obrábění obtížné, nadměrné opotřebení nástroje často vyžaduje, aby se vrtání provádělo po etapách pomocí nástrojů různých délek, ale stejného průměru. Obráběcí centra WFL MILLTURN nabízejí rozhodující výhody, pokud jde o tyto druhy obráběcích kroků. Za prvé, různé používané vrtací nástroje mohou být uloženy a připraveny v zásobníku nástrojů; to minimalizuje přerušení a manuální procesy a zároveň výrazně zlepšuje přesnost polohy. Nemluvě o tom, že pravé šestistranné obrábění hlubokých děr lze provádět pouze během jedné nebo maximálně dvou upínacích operací.

Automatické měření obrobku a adaptivní řízení
Kvůli velkému vyložení nástroje jsou hluboké vyvrtané díry vystaveny odchylce středu díry, která se zvyšuje s hloubkou díry. Tyto chyby při obrábění nelze zcela odstranit ani při obrábění na strojích MILLTURN. Odchylky středu díry se měří inteligentním měřením v průběhu procesu po dokončení vrtání hlubokých děr. To se provádí buď pomocí prodloužené měřicí sondy, nebo pomocí ultrazvukového měření tloušťky stěny, které zahrnuje měření tloušťky stěny v různých obvodových polohách a výpočet středu středového otvoru. Pomocí soustružnického frézování se pak na obrobku soustředně k defektnímu hlubokému vyvrtanému otvoru vytvoří nové upínací body. To umožňuje realizaci všech následných obráběcích procesů s velmi blízkou tolerancí tvaru a polohy k hlubokému vyvrtanému otvoru. Výhody jsou jasné. V důsledku deformací se enormně zkracují doby seřízení a případné dokončovací práce