Orodja za globoke luknje

Samopilotirni postopek vrtanja BTA lahko obdeluje izvrtine od premera 18 mm z razmerjem med dolžino in premerom do 100 ali več.
"Postopek BTA - znan tudi kot sistem z enojno cevjo ali STS - zajema polne vrtalne glave za globoke luknje, glave za vrtanje in vrtanje, orodja za stopenjsko in oblikovno vrtanje ter glave za trepaniranje."
Te različne vrste orodnih glav - vsaka zagotavlja učinkovitejšo rešitev za izdelavo globokih lukenj kot običajno vrtanje in vrtanje - je treba ustrezno konfigurirati in uporabiti za doseganje optimalnih rezultatov, zato je ustanovil svoj aplikacijski center BTA.
G. Barker pravi: "Zaradi svoje konfiguracije in zmožnosti velikosti lukenj vrtanje BTA zahteva več moči kot vrtanje s pištolo; in medtem ko oba vrtata iz trdne snovi, uporabljata visokotlačno hladilno sredstvo za neposredno mazanje območja rezanja in odvajanje ostružkov stran od glave vrtalnika obstaja izrazita razlika v zasnovi pištolskega svedra in orodja BTA.
Pri vrtanju s pištolo se uporablja glava orodja iz trdne karbidne trdine, ki je spajkana na cev, skozi katero se pod pritiskom črpa hladilna tekočina na rezalni rob glave orodja.
Ostružki se odvajajo skozi globoko žleb v obliki črke V v vrtalni glavi, ki se razteza vzdolž zunanje strani cevi med svedrom in izvrtanim delom obdelovanca.
»Sistem BTA ima togo vrtalno glavo – s spajkanimi trdimi karbidnimi ploščicami ali z zamenljivimi ploščicami –, ki je pritrjena na podporno in dovodno cev.
"Hladilno sredstvo se pod pritiskom črpa do rezalnega roba med zunanjostjo cevi, rezalno glavo in novo ustvarjeno izvrtino v materialu obdelovanca.
"Ta pritisk prisili, da se ostružki splaknejo nazaj skozi vrtalno glavo, cev in vreteno stroja, ki jih je treba zbrati. Tako pri BTA kot pri sistemih pištolskega vrtanja vodilne ploščice v vrtalni glavi podpirajo delovanje rezanja, kar omogoča uporabo neprekinjenih hitrosti podajanja ravne in okrogle luknje natančne velikosti z visoko stopnjo končne obdelave površine."

Stabilnost obdelave
G. Barker pojasnjuje, da ker se ostružki odvajajo skozi notranjo izvrtino vrtalne glave in cevi BTA, žlebljenje ali žlebljenje ni potrebno; to zagotavlja večji presek orodja, ki poveča togost in s tem stabilnost v pogojih rezanja.
Medtem je vlečno vrtanje postopek, ki temelji na BTA in se uporablja za natančno povečanje obstoječih skoznjih izvrtin, da se na primer ohrani stalna debelina stene, toleranca ali končna obdelava površine.
Postopek uporablja napeto vrtalno glavo BTA, vendar z obrabnimi blazinicami, nameščenimi pred rezalnimi ploščicami, tako da se rezalno orodje lahko potegne nazaj skozi obdelovanec.
Vrtanje je učinkovita uporaba tehnologije BTA za odpiranje obstoječih predhodno izvrtanih lukenj. Tukaj lahko vrtalna glava BTA doseže natančnejši premer ali koncentričnost izvrtine - ali zagotovi dodatno funkcijo, kot je premer ležaja ali oljnega tesnila.
Medtem ko se vrtanje s pištolo lahko uporablja za obdelavo izvrtin s premerom 0.5 mm, se luknje BTA začnejo pri 18 mm zaradi velikosti, potrebne za vrtalno cev; in kot smo že omenili, uporaba glav v stilu trepaniranja razširi koncept BTA na premere izvrtin do 1,000mm.
Operacija trepaniranja proizvede tudi osrednje jedro materiala, ki se lahko uporabi za izdelavo nadaljnjih komponent, in je še posebej ekonomično pri obdelavi materialov visoke vrednosti.
Vrtalne glave BTA imajo večji premer od toge cevi, v katero so privijačene.
Poleg tega konstrukcija orodja pomeni, da se lahko uporablja za vrtanje zahtevnih materialov, kot so eksotična legirana jekla in nerjavna jekla – in s hitrostjo preboja, ki je nekajkrat večja od običajnih vrst svedrov.

Samodejna menjava orodja pri dolgih orodjih poteka s pomočjo zbiralnega zabojnika in prizmatičnega menjalnika orodja.
Pri majhnih premerih vrtanja se hladilno sredstvo dovaja skozi rezkalno vreteno s tlakom hladilnega sredstva max. 200 barov. Pri večjih premerih vrtanja je količina hladilne tekočine ključna.
Globoko vrtanje lukenj je še posebej težavno pri materialih, kot sta inconel ali titan, ker so menjalne ploščice izpostavljene močni obrabi. To zahteva, da ima proizvajalec strojev obsežno strokovno znanje.
Zahvaljujoč zalogovniku orodij v obdelovalnem centru je mogoče – brez veliko dodatnega dela – uporabljati različna vrtalna orodja v različnih fazah dela pri izjemno globokih luknjah.
V nobenem trenutku je mogoče narediti poljubno število lukenj na katerem koli mestu. To zagotavlja fleksibilnost zaporednega izvajanja različnih korakov obdelave.
Najosnovnejša oblika notranje obdelave je vrtanje. V smislu vrtanja se luknje s premerom med 0,2 in 500 mm in globino vrtanja, ki je običajno večja od trikratnega premera, na splošno štejejo za "globoke" luknje.

Posebni izzivi zahtevajo posebna orodja
Večni izzivi, povezani z vrtanjem globokih lukenj, so, kako nanesti hladilno mazivo na rezalni rob, kako odstraniti ostružke z enakomerno hitrostjo in kako narediti čim bolj ravno luknjo. Pri postopkih globokega vrtanja je vrtalna glava ob dejanskem glavnem rezalnem elementu (večinoma samostojni rezalni rob ali tisti, sestavljen iz zamenljivih rezalnih ploščic) sestavljena iz sekundarnega rezila in dodatnih vodilnih trakov. Ta razporeditev zagotavlja, da je sveder podprt na steni izvrtine, kar poveča natančnost in olajša centriranje svedra med postopkom. Podpora, ki je zagotovljena svedru, povzroči tudi učinek glajenja, kar izboljša kakovost površine v notranjosti luknje.

Različni procesi
Postopki globokega vrtanja so razdeljeni v dve glavni kategoriji, odvisno od tega, ali se ostružki odstranijo zunaj ali znotraj. Zunanje odstranjevanje ostružkov je v glavnem povezano z vrtanjem s pištolo in, redkeje, z vrtanjem globokih lukenj z dvojnimi ustnicami, pri čemer se hladilno mazivo vnese na rezalni rob skozi vstopne luknje v svedru, mešanica ostružkov in hladilnega maziva pa se odpelje stran vzdolž V -oblikovana vzdolžna reža v orodju. Ta postopek se običajno uporablja za premere vrtanja med 0,5 in 40 mm. Druga možnost, pri premerih vrtanja 16 mm in več, je postopek BTA. To je eden od postopkov, pri katerem se mešanica čipa/hladilnega maziva odpelje znotraj. Prednost pri postopkih, pri katerih se ostružki odvajajo interno, je, da odhajajoči ostružki ne pridejo več v stik s površino luknje in je zato ne morejo poškodovati. Ejektorski svedri, posebna oblika svedra BTA, se lahko uporabljajo pri premerih približno 25 mm in več na osnovi dvocevne razporeditve. Ti svedri imajo dodatne odprtine za hladilno mazivo okoli roba vrtalne glave, nekaj maziva pa se dovaja neposredno v notranjo cev skozi obročasto šobo. To ustvari podtlak v sprednjem delu svedra, kar pospeši odstranjevanje mešanice odrezkov/hladilnega maziva.

Integrirana strojna obdelava
Pri izredno globokih luknjah ali materialih, kjer je strojna obdelava težavna, prekomerna obraba orodij pogosto zahteva, da se vrtanje izvede postopoma z orodji različnih dolžin, vendar enakega premera. Obdelovalni centri WFL MILLTURN nudijo odločilne prednosti, kar zadeva tovrstne korake obdelave. Na primer, različna uporabljena orodja za vrtanje je mogoče shraniti in imeti pripravljena v zalogovniku orodja; to minimizira prekinitve in ročne postopke, hkrati pa znatno izboljša položajno natančnost. Da ne omenjamo dejstva, da je pravo šeststransko obdelavo globokih lukenj mogoče izvesti samo med enim vpenjanjem ali največ dvema.

Samodejno merjenje obdelovanca in prilagodljiv nadzor
Zaradi velike projekcije orodja so globoko izvrtane luknje podvržene odstopanju središča izvrtine, ki se povečuje z globino izvrtine. Teh napak pri obdelavi ni mogoče popolnoma odpraviti, niti pri obdelavi na strojih MILLTURN. Odstopanja središča lukenj se merijo z inteligentnimi meritvami v procesu po zaključku globokega vrtanja. To izvedemo bodisi s podaljšano merilno sondo bodisi z ultrazvočnim merjenjem debeline stene, ki vključuje merjenje debeline stene na različnih obodnih položajih in izračun sredine sredinske izvrtine. Nato se s stružnim rezkanjem na obdelovancu proizvedejo nove vpenjalne točke koncentrično glede na poškodovano globoko izvrtano luknjo. To omogoča izvedbo vseh nadaljnjih obdelovalnih procesov z zelo natančno toleranco oblike in položaja glede na globoko izvrtano luknjo. Prednosti so očitne. Časi namestitve so izjemno skrajšani in vsa zaključna dela zaradi deformacij, ki izhajajo iz tega