Adaptacja obrabiarek do obróbki głębokiego wiercenia.
Transkrypt
Adaptacja obrabiarek do obróbki głębokiego wiercenia.
• MECHANIK NR 5-6/2011 Adaptacja tokarek, wytaczarek oraz frezarek do wiercenia głębokich otworów Firma BOTEK Präzisions-Bohrtechnik GmbH (Riedlich-Niemcy) nieprzerwanie od wielu lat wprowadza nowe narzędzia i technologie do obróbki głębokich otworów (narzędzia firmy BOTEK na łamach Mechanika opisywane były w nr 8-9/2002, 02/2004 oraz 10/2007). W ostatnim okresie oferta została wzbogacona o szereg innowacyjnych rozwiązań zarówno w zakresie nowych narzędzi, jak i oprzyrządowania służącego do zaadaptowania obrabiarek uniwersalnych do wykonywania głębokich otworów. Przedstawiamy niektóre z najnowszych rozwiązań. Oprzyrządowanie do zastosowania wierteł lufowych na tokarkach CNC Głębokie wiercenia można wykonywać na tokarkach CNC, co wydatnie zwiększa elastyczność produkcji. Wykonanie długich oraz precyzyjnych otworów jest także możliwe bez dużych nakładów inwestycyjnych związanych z zakupem obrabiarek zadaniowych. Należy tylko zastosować odpowiedni zestaw (uchwyt i narzędzie) firmy BOTEK (rys. 1) do wykonywania skomplikowanych operacji głębokiego wiercenia. Rys. 1. Tokarka CNC po adaptacji umożliwiającej zastosowania narzędzi do głębokiego wiercenia Rys. 2. Elementy podlegające wymianie podczas operacji głębokiego wiercenia; uchwyt z kłem centrującym wymienia się na uchwyt narzędzia z doprowadzeniem chłodziwa Standardowy uchwyt we wrzecionie (najczęściej z kłem centrującym) jest zastępowany specjalnym uchwytem umożliwiającym zastosowanie wierteł lufowych (rys. 2). Zamiast zazwyczaj stosowanego uchwytu z kłem centrującym, należy zastosować uchwyt do głębokiego wiercenia wykonany na odpowiednią długość, który jest prowadzony w podtrzymce. W przypadku obrabiarek o niedużej przestrzeni na narzędzia – elementy do prowadzenia i pozycjonowania umieszcza się w tylnej części wrzeciona. Doprowadzenie chłodziwa może się odbywać od tyłu (w kierunku osiowym wrzeciona), bądź też – alternatywnie – w kierunku promieniowym, do uchwytu poprzez złączkę. Niezbędne dla tego typu operacji obróbkowych ciśnienie może wytworzyć standardowa pompa, która – w razie potrzeby – jest wspomagana dodatkową pompą zwiększającą ciśnienie emulsji lub oleju, a równocześnie zwiększającą wydatek przepływu chłodziwa Q. Zasilanie może się odbywać ze zbiornika obrabiarki, bądź też z centralnego systemu zasilającego kilka obrabiarek. Uchwyty z pierścieniem doprowadzającym chłodziwo do wytaczarek i frezarek dla wierteł D = 12 ÷ 115 mm Ciśnienie chłodziwa p, bar Wydatek chłodziwa Q, l/min Często użytkownicy frezarek bądź wytaczarek stoją przed zadaniem wykonania niewielkiej liczby głębokich otworów. Dużą przeszkodą jest wtedy zbyt niskie ciśnienie p cieczy chłodząco-smarujacej (emulsji lub oleju) oraz wydatek Q (rys. 3, 4). W przypadku wierteł lufowych z wlutowaną częścią roboczą z węglika (typ 110, 111) – wymagania odnośnie wydatku przepływu chłodziwa są podobne, jak dla wierteł typu 01, natomiast znacznie wzrastają wymagania odnośnie ciśnienia chłodziwa, którego wartość zależy także od długości wiercenia. Przykładowo, dla wierteł o średnicy D = 10 mm, L = 100 mm – wymaga się ciśnienia oleju p = 20 bar, natomiast dla D = 10 mm, L = 1000 mm – ciśnienie p = 55 bar. W przypadku stosowania emulsji, wartość ciśnienia może być zredukowana o 20%. Częstokroć użytkownicy wiertarek lub frezarek stosują narzędzia do głębokiego wiercenia bez uprzedniego przystosowania obrabiarki. Powoduje to uszkodzenie narzędzia, a także jest niebezpieczne dla operatora obrabiarki. Firma BOTEK, wychodząc naprzeciw zapotrzebowaniu klientów na oprzyrządowanie umożliwiające adaptację Średnica wietła D, mm Średnica wietła D, mm obrabiarek do zadań głębokiego wiercenia, wprowadziła Rys. 3. Wymagane ciśnienie p oraz wydatek Q dla wierteł lufowych z wymienną płytką skrawającą – typ 01-000 oraz 01-010 wiele rodzajów uchwytów (np. ISO, HSK, CAPTO) z od- • Ciśnienie chłodziwa p, bar Wydatek chłodziwa Q, l/min MECHANIK NR 5-6/2011 200xdia. 100xdia. 50xdia. 10xdia. Średnica wiertła D, mm Rys. 4. Wymagane ciśnienie p oraz wydatek Q dla wierteł lufowych z wlutowaną końcówką skrawającą – typ 110 Średnica wiertła D, mm powiednio uszczelnionymi obejmami, połączonymi obrotowo z adapterami do mocowania narzędzi z chwytami typu WELDON (rys. 5). W trakcie pracy narzędzia, obejmę należy unieruchomić poprzez odpowiedni element związany z korpusem obrabiarki. INNE NOWOŚCI Pulsator – urządzenie wywołujące kontrolowane drgania w kierunku osiowym narzędzia. Rys. 5. Uchwyt z pierścieniem doprowaUrządzenie wywołuje drgania o odpowiedniej amplitudzie w kierunku osiodzający chłodziwo wym narzędzia/wiertła lufowego, co prowadzi do zmniejszania grubości wióra, a w konsekwencji do jego łatwego łamania. Urządzenie to stosuje się zarówno na obrabiarkach zadaniowych, jak i na centrach obróbkowych, szczególnie podczas wykonywania otworów w stali oraz w materiałach generujących długi wiór (miedzi, niektórych stopów aluminium). Pulsator stosuje się do wierteł lufowych w zakresie średnic D = 4 ÷ 12 mm (rys. 6, 7). Wymierną korzyścią ze stosowania pulsatora jest możliwość 3-krotnego podwyższenia wartości posuwu vf w przypadku wykonywania otworów w miedzi wiertłami lufowymi z pojedynczym rowkiem wiórowym (typ 110). W przypadku wierteł pełnowęglikowych z podwójnym rowkiem (typ 123), pracujących w stali przy zastosowaniu obróbki pulsacyjnej i odpowiednio dobranej geometrii wiertła, TABLICA I. Parametry obróbki stosowane przy obróbce z pulsatorem / bez pulsatora MIEDŹ Obróbka bez pulsatora Obróbka z pulsatorem Obróbka z pulsatorem można osiągnąć posuwy robocze Narzędzie Wiertło lufowe – typ 110 Wiertło lufowe – typ 110 Wiertło lufowe – typ 123 vf = 200 ÷ 100 mm/min. Średnica D, mm 8,0 8,0 8,0 Prędkość posuwu vf, mm/min 40 120 200 STAL Narzędzie Obróbka bez pulsatora Obróbka z pulsatorem Obróbka z pulsatorem Wiertło lufowe – typ 110 Wiertło lufowe – typ 110 Wiertło lufowe – typ 123 Średnica D, mm Prędkość posuwu vf, mm/min 8,0 8,0 8,0 90 ÷ 100 150 ÷ 180 200 ÷ 1000 TABLICA II. Nowe typy wierteł do głębokiego wiercenia Wiertło lufowe z węglika – typ 113HP Zakres średnic: ∅ 7,00 ÷ 12,00 mm Dokładność obróbki: obróbka zgrubna klasa IT8, chropowatość powierzchni Ra = 0,8 µm Charakterystyka techniczna, zalety: możliwość obróbki z chłodzeniem emulsją, olejem bądź w mgle olejowej (MQL). Duże posuwy – wzrost do 800% w stosunku do wierteł lufowych typu 110; zastosowanie do materiałów generujących długie wióry Typy 158-00 oraz 158-01 – nowe wiertła kręte z węglika Zakres średnic: ∅ 3,00 ÷ 14,00 mm Dokładność obróbki: obróbka zgrubna klasa IT9-IT10 chropowatość powierzchni Ra = 1,5 ÷ 3 µm Charakterystyka techniczna, zalety: EXTRA-długie, długość robocza – do 40 × d. Duża wydajność. Krótki termin dostawy oraz regeneracji. Wiertło do głębokich wierceń na wymienne płytki skrawające – typ 01-000 oraz 01-010 Nowy zakres średnic: ∅ 12,00 ÷ 43,99 mm Dokładność obróbki: obróbka IT8, chropowatość Ra=1,0 ÷ 2,0 µm Charakterystyka techniczna, zalety: wymienne płytki oraz prowadniki.Obróbka z dużymi posuwami. Wyeliminowanie potrzeby stosowania osprzętu (m.in. tulejek wiertarskich oraz prowadzących) Rys. 6. Pulsator dla wierteł Dmax = 4 mm Maksymalne obroty n = 6000 obr/min. Ruch pulsacyjny bez możliwości regulacji. Gabaryty: ∅ 170, L = 160 mm. Masa: 4,4 kg Rys. 7. Pulsator dla zakresu D = 4 ÷ 12 mm Maksymalne obroty n = 6000 obr/min. Ruch pulsacyjny z możliwością regulacji. Gabaryty: ∅ 50, L = 160 mm. Masa: 1,3 kg Opracował: mgr. inż. Jan Wit AWEXIM Sp. z o.o. 03-934 Warszawa, ul. Wąchocka 1G tel./fax 22 750 78 07 www.awexim.pl e-mail: [email protected]