Спеціальне обладнання та система ВТА - ефективна технологія глибокого свердління

Спеціальне обладнання та система ВТА - ефективна технологія глибокого свердління </ p>

Ми продовжуємо цикл статей про глибокому свердлінні, розпочатий в МТТ №2 (75) 2008р.
У цьому випуску ми докладно зупинимося на існуючих системах глибокого свердління.

Обробка високоточних отворів методом глибокого свердління, в наші дні - широко поширена технологічна операція в області металообробки.
При всьому різноманітті обладнання, існує 3 основні системи глибокого свердління:
- ELB - однорезцовое свердління </ strong>, також має назву Gun-drilling (збройне свердління) і застосовується для отримання отвори з внутрішнім діаметром від 0,7 до 40 (50) мм. Мастильно-охолоджуюча рідина (МОР) подається внутрісистемного. Виведення шламу (стружкової суміші) проводиться по подовжньому жолобку на зовнішній стороні інструменту.
- BTA - ця технологія призначена для глибокого свердління </ strong> з зовнішньої подачею мастильно-охолоджувальної рідини і застосовується при свердлінні отворів діаметром до 250 мм - при суцільному свердлінні, і до 400мм - при розсвердлюванні. Цей спосіб називають також однотрубним або STS (Single Tube System) свердлінням. Мастильно-охолоджуюча рідина подається зовні в простір між свердлом і стінкою оброблюваного матеріалу. Стружка відводиться внутрісистемного через отвір в сверлильной трубі.
- Ejector - ежекторна технологія глибокого свердління або DTS (Double Tube System </ strong>) застосовується при свердлінні отворів діаметром від 18 до 180мм (до 250мм при розсвердлюванні). Мастильно-охолоджуюча рідина подається в простір між зовнішньою трубою і внутрішньої трубою (двотрубний спосіб). МОР надходить із зовнішнього боку сверлильной головки, омиває її і відводиться разом зі стружкою у внутрішню свердлильну трубу.
Система ВТА.
Найбільш поширена система, застосовувана для високоточного високопродуктивного глибокого свердління - ВТА (Boring and Trepanning Association).
Принципова схема свердління системи ВТА представлена ​​на Рис.1.
</ p>

Рис.1. Принципова схема глибокого свердління системи ВТА. </ P>

Система складається з сверлильной головки, яка кріпиться до сверлильной трубі (стебла) за допомогою прямокутної різьби з великим кроком - для швидкого і надійного кріплення. Різьба на свердлильної голівці буває внутрішня і зовнішня, одно- або чотирьох- заходная, в залежності від типу свердла і діаметра свердління.
Діаметр сверлильной труби на 2-3мм менше діаметру сверлильной головки, що забезпечує зазор між сверлениє отвором і зовнішнім діаметром сверлильной труби. У цей зазор під високим тиском (10-80 бар) подається МОР. Така схема подачі МОР дозволяє доставляти охолоджуючу рідину безпосередньо до ріжучих крайок, а великі обсяги прокачується рідини (в порівнянні з однорезцовим сверлением ELB) швидко видаляють із зони різання стружку.
Продуктивність системи BTA, для ряду матеріалів досягає до 400% в порівнянні з продуктивністю системи ELB (при рівних параметрах сверлениє отвори).
Система ВТА покриває найбільший діапазон діаметрів свердління, в порівнянні з іншими системами (ELB і DTS).
Для прямого (суцільного) свердління використовуються свердла від 6 до 250мм. Компанія «TaeguTec» виробляє свердлильні головки ВТА діаметром від 8 до 245мм (рис. 2), в комплекті зі свердлильними трубами. Кріплення свердлильних головок уніфіковано з свердлильними трубами інших виробників. Для системи DTS компанія «TaeguTec» виробляє свердлильні головки діаметром від 18 до 168мм.
Для трепанації (кільцевий, корончате свердління) - різновид системи ВТА - використовують спеціальні фрези діаметром до 760мм.
Глибина свердління досягає L = 100xD і більше (до 10000мм).
</ p>

Рис. 2. Свердлильні головки типу ВТА. </ P>

Система ВТА використовується тільки на спеціалізованих верстатах глибокого свердління, що забезпечують необхідну схему подачі МОР і ущільнення між торцем оброблюваної деталі і пристроєм подачі МОР (див. Рис. 1). Ця система - кращий вибір для високопродуктивного глибокого свердління, і для вузьких оброблюваних матеріалів з поганим стружкообразования, таких як корозійно-стійка сталь, сплави на основі титану, низьковуглецевих сталі.

Якість при глибокому свердлінні ВТА характеризується кількома показниками :
- шорсткість просвердлений отвори;
- точність діаметра отвору;
- прямолінійність отвору (ексцентричність - для деталей обертання);
- величина облоя на вихідний стороні сверлениє отвори.
Величину цих показників, головним чином, визначають такі чинники:
- якість і тип інструменту (сверлильной головки);
- технічні характеристики і стан обладнання (стабільність обертів шпинделя і подачі, необхідний тиск і температура МОР, марка і якість фільтрації МОР, відсутність зайвої вібрації сверлильной труби);
- якість оснащення (свердлильна труба, кондукторні втулки, віброгасники, патрони для затиску циліндричних заготовок);
- властивості матеріалу і геометрія оброблюваної деталі;
- довжина і вага деталі (для деталей обертання);
- режими різання (для конкретного діаметра і глибини свердління, матеріалу і необхідної продуктивності).

Свердлильні головки ВТА виробництва компанії «TaeguTec» дозволяють досягати шорсткості отвору до Ra 3мкм (при механічному кріпленні твердосплавних пластин), до Ra 2мкм (при напайнимі пластинах), і до Ra 1-2мкм (при використанні зенкерів для розсвердлювання з подовженими опорними пластинами).
Яким чином досягається настільки високу якість поверхні? Виникаючі радіальні ріжучі сили передаються за допомогою опорних (напрямних) пластин (див. Рис.1.) На стінки оброблюваного отвори, поверхні якого поліруються під тиском. Цю дію можна посилити за допомогою конструктивних перетворень опорних планок (перш за все, збільшивши їх довжину). В результаті виходять поверхні високої якості.
За точністю сверлениє отвори досягаються квалітети IT9 - IT7.
Опорні пластини і кондукторна втулка визначають співвісність сверлениє отвори і геометричної осі заготовки (для тіл обертання) в початковий момент свердління - т. н. ексцентриситет. Після виходу опорної пластини з кондукторной втулки сверлильная головка трикулачні до закінчення свердління, ось чому стадія «Засвердлювання» є визначальною для ексцентричності сверлениє отвори. Збільшення довжини опорних пластин, в даному випадку, покращує показники ексцентричності сверлениє отвори.
Крім того, на ексцентричність впливають: косина торця заготовки, який піддається Засвердлювання, точність осьового позиціонування заготовки (для деталей обертання), жорсткість сверлильной труби, глибина свердління та інші фактори.

Одним з найважливіших факторів, що визначають якість і продуктивність при глибокому свердлінні, поряд з інструментом, є обладнання.
Європейські лідери у виробництві верстатів глибокого свердління, що використовують систему ВТА - компанії «TBT Tiefbohrtechnik» і «LOCH Präzisions-Bohrtechnik» (Німеччина). Сучасні верстати для глибокого свердління дозволяють обробляти як малогабаритні деталі довжиною від 200мм і вагою від декількох кілограм (коленвали ДВС), так і великогабаритні деталі довжиною до 10000мм і вагою до декількох тонн (циліндри високого тиску, спеціальні вали) - рис.3.1., 3.2 ..
</ p>

Рис.3.1., 3.2. Великогабаритний верстат глибокого свердління «LOCH Präzisions-Bohrtechnik» (система ВТА). </ P>

Технічний центр «ВариУс» готовий вибрати оптимальну для Ваших завдань систему свердління, здійснити підбір та постачання інструменту, оптимізувати режими різання, а також, при необхідності, поставити обладнання для глибокого свердління, відповідно до вимог і бюджетом Замовника (поставку обладнання «LOCH Präzisions-Bohrtechnik» здійснює дочірня компанія «ВаріТек»).

Автор статті: Бобух К.А. </ p>