Běžně používané obráběcí stroje pro hluboké díry

Běžně používané obráběcí stroje pro hluboké díry
Obráběcí stroje pro hluboké otvory jsou obecný termín pro specializované obráběcí stroje, které se spoléhají na specifické obráběcí techniky k výrobě hlubokých otvorů s poměrem stran větším než 10. Mezi tyto specifické obráběcí techniky patří vrtání hlubokých otvorů, válcování hlubokých otvorů a honování hlubokých otvorů. Obráběcí stroje pro hluboké otvory představují pokročilé a efektivní technologie obrábění hlubokých otvorů. Tato kapitola primárně představuje struktury a principy dělových vrtaček, vyvrtávacích a vrtacích strojů pro hluboké otvory s vnitřním odstraňováním třísek, honovacích strojů pro hluboké otvory a dvousystémových tříosých vyvrtávacích a vrtacích strojů pro hluboké otvory.

4.1 Nácvik se zbraněmi
4.1.1 Princip fungování vrtaček s pistolí
Vrtačky s děrovým mechanismem jsou typické vrtačky pro hluboké otvory s vnějším odvodem třísek. Vrtačky s děrovým mechanismem se používají především k vrtání hlubokých otvorů malého průměru. Vyžadují vysoký tlak řezné kapaliny a patří k nejběžnějším vrtačkám pro hluboké otvory. Vrtací systém vrtačky s děrovým mechanismem využívá vnější odvod třísek. Řezná kapalina proudí dutou vrtací tyčí do vrtací hlavy za účelem chlazení a mazání a třísky jsou odváděny vrtákem a V-drážkami na vnější straně vrtací tyče. Níže uvedený diagram znázorňuje princip fungování typické vrtačky s děrovým mechanismem.

Vrtačka s děrovacím mechanismem se skládá z lože, skříně vřetena, sběrače třísek, maznice, skříně vrtacích tyčí, podpěry obrobku, podpěry vrtacích tyčí, podávacího systému, vysokotlakého chladicího systému, elektrického systému CNC a hydraulického systému. Obrobek je přidržován ke skříni vřetena a kuželové horní desce sběrače třísek. Vrták je poháněn skříní vrtacích tyčí a otáčí se vysokou rychlostí, čímž se dosahuje řezného pohybu. Servomotor pohání kuličkový šroub, který pohání skříň vrtacích tyčí a zajišťuje posuvný pohyb. Maznice vstřikuje vysokotlaký chladicí olej ze zadního konce vrtáku skrz vnitřní otvor vrtáku přímo do řezné oblasti obrobku. Třísky z vrtání jsou poté chladicí kapalinou proplachovány podél drážek pro vedení třísek vrtáku do sběrače třísek, kde vstupují do násypky na třísky. Chladicí kapalina poté prochází filtračním papírem a magnetickou filtrací, než se vrátí do olejové nádrže k dalšímu použití. 4.1.2 Hlavní parametry vrtaček s děrovacím mechanismem

Vrtačky s děrovacím mechanismem dokáží vrtat otvory o průměru od 3 do 40 mm s maximální hloubkou vrtání 2500 mm.

Typická řezná rychlost v = 1,1 až 1,65 m/s, rychlost posuvu f = 0,015 až 0,03 mm/min, tlak řezné kapaliny P = 2,5 až 6,0 MPa a průtok řezné kapaliny O = 10 až 100 l/min. Hlavní parametry typické vrtačky pro hluboké otvory jsou uvedeny v tabulce 4.1.

4.1.3 Typické nácviky pro práci se zbraněmi

Ve výrobě se dělové vrtačky dodávají v široké škále typů a specifikací. Následují běžně používané typy. 1. Konvenční dělové vrtačky
Běžné dělové vrtačky jsou nejběžnějším typem dělových vrtaček, které se používají především k vrtání hlubokých otvorů malého průměru v rotujících i nerotujících součástech. Na základě uspořádání vřetena, toho, zda se vrtací hlava otáčí, tvaru obrobku a počtu vřeten je lze rozdělit na jednoosé horizontální dělové vrtačky, jednoosé vertikální tříosé dělové vrtačky a víceosé horizontální dělové vrtačky, jak je znázorněno na obrázcích 4.2 až 4.4.

2. Obráběcí centra pro hluboké otvory s pistolí
Obráběcí centra pro hluboké otvory s pistolovým vrtáním se používají především k vrtání hlubokých otvorů malého průměru se složitými prostorovými úhly ve složitých pouzdrech a rámech strojů, jak je znázorněno na obrázku 4.5.

4.2 Vrtací a vyvrtávací stroj pro hluboké otvory s odvodem třísek
4.2.1 Princip činnosti vrtacího a vyvrtávacího stroje pro hluboké otvory s odvodem třísek
Vyvrtávačka a vyvrtávačka hlubokých děr s odvodem třísek je typický systém pro obrábění hlubokých děr, schopný vrtat hluboké díry a vyvrtávat hluboké díry, primárně používaný pro vrtání a vyvrtávání hlubokých děr o velkém průměru. Metoda vrtání je typicky vrtání BTA, ale s výměnou určitého příslušenství lze implementovat metody vyhazovače a DF vrtání. Jeho konstrukce a princip činnosti jsou znázorněny na obrázcích 4.6 a 4.7. Vřeteno obráběcího stroje pohání obrobek, zatímco nástroj se pohybuje lineárním posuvem. Vysokotlaká chladicí kapalina je přiváděna přes maznici do mezery mezi vnějším průměrem nástrojové lišty a stěnou otvoru. Poté prochází prstencovou mezerou mezi vnějším průměrem nástrojové lišty a stěnou otvoru k břitu vrtáku, kde jej chladí a třísky odvádějí vnitřkem vrtací lišty do nádoby pro odvod třísek v zadní části lože stroje.

Hlavní součástí vrtačky a vyvrtávačky pro hluboké otvory s odstraňováním třísek je maznice. Struktura maznice je znázorněna na obrázku 4.8. Pravý konec maznice je utěsněn těsněním vrtací trubky. Když chladicí kapalina vstoupí, může vysokotlaká chladicí kapalina proudit pouze doleva vodicím pouzdrem k vrtáku, čímž chladí a promazává vrtanou oblast. Maznice má tři hlavní funkce: (1) Vystředění obrobku a jeho axiální utažení. (2) Vedení vrtáku na začátku vrtání. (3) Dodávání chladicí kapaliny do řezné oblasti. 4.2.2 Hlavní parametry vrtačky a vyvrtávačky pro hluboké otvory Rozsah průměrů vrtání vrtačky a vyvrtávačky pro hluboké otvory je 40~500 mm a maximální hloubka vrtání může dosáhnout 20 000 mm. Tlak řezné kapaliny P = 0,5~2,0 MPa a průtok řezné kapaliny O-40~200 l/min. Hlavní parametry typické vrtačky a vyvrtávačky pro hluboké otvory jsou uvedeny v tabulce 4.2. 4.2.3 Typické vyvrtávací a vrtací stroje pro hluboké otvory s vnitřním odvodem třísek
Mezi běžné stroje pro hluboké vyvrtávání a vrtání patří následující.
1. Horizontální rotační vyvrtávací a vrtací stroje pro hluboké otvory
Horizontální rotační vyvrtávačky a vrtačky pro hluboké otvory jsou nejčastěji používanými vyvrtávačkami a vrtačkami pro hluboké otvory, které se používají především k obrábění rotačních součástí. Podle velikosti a hmotnosti obrobku se dělí na malé, střední a těžké vyvrtávačky a vrtačky pro hluboké otvory, jak je znázorněno na obrázcích 4.9 až 4.11.

2. Souřadnicové vrtací a vyvrtávací stroje pro hluboké díry
Souřadnicové vyvrtávací a vrtací stroje pro hluboké otvory jsou vybaveny přesnými souřadnicovými polohovacími zařízeními a používají se především k obrábění nerotujících součástí. Souřadnicové vyvrtávací a vrtací stroje pro hluboké otvory lze rozdělit na horizontální a sloupové souřadnicové vyvrtávací a vrtací stroje pro hluboké otvory, jak je znázorněno na obrázcích 4.12 a 4.13.