Témata
Reklama

Vrtání hlubokých otvorů

Tato technologie se mnohdy stává kritériem rozhodujícím o přijetí lukrativních zakázek. Díky širokému portfoliu dodavatelů nabízí firma Grumant různé systémy pro vrtání hlubokých otvorů. Tento článek by měl v této oblasti třískového obrábění ukázat možnosti při volbě vhodných nástrojů.

Dělové vrtáky

Jak už název napovídá, dělové vrtáky jsou speciálně konstruovány pro vrtání hlubokých otvorů. Z dnes představovaných vrtáků dosahují nejvyššího poměru vrtané hloubky a průměru. Celotvrdokové dělové vrtáky se vyrábějí v průměrech od 0,6 mm do 12 mm v délkách až 350 mm. Efektivní délka je 80 až 100D. Pokud je tedy potřebné vyvrtat hlubší otvor, je nutné použít více vrtáků. Tyto vrtáky se skládají ze dvou částí. Vrtací hlava a tělo vrtáku ze slinutého karbidu jsou připájeny ke stopce z nástrojové oceli.

Jednobřité vrtáky jsou vyrobeny ze slinutého karbidu a jsou připájeny na ocelové tělo vrtáku. To je připájeno k ocelové stopce. Průměry těchto vrtáků se pohybují v rozmezí od 1,9 mm do více než 50 mm. Efektivní délka těchto vrtáků je 40 až 50D. Celková délka těchto vrtáků pak může dosáhnout 6 000 mm. K dispozici jsou geometrie optimalizované pro různé materiály obrobků.

Dělové vrtáky lze využít k preciznímu vrtání s přesností vrtaných otvorů IT7 a drsností povrchu Ra od 0,1 po 0,8.

Vzhledem ke konstrukci vrtáků (jeden nesouměrný břit) je nutno napřed vrtat pilotní otvor do hloubky přibližně 1,5D. K tomu je možné použít standardně nabízené vrtáky s tolerancí m7. Důležitý je také dostatečný tlak a průtok chladicí emulze, jejímž hlavním úkolem je evakuace třísek z vrtaného otvoru.

Reklama
Reklama
Reklama
Monolitní vrtáky ze slinutého karbidu řady MLD

Monolitní vrtáky ze slinutého karbidu

Za běžné vrtání označujeme hloubky otvorů zhruba kolem 10D. Např. u olejových kanálků klikových hřídelí, ale i v celé řadě dalších aplikací je poměr hloubky a průměru díry výrazně vyšší. Vrtání takto hlubokých děr klade vysoké nároky jak na použité nástroje, tak i na celou technologii.

Firma Grumant nabízí monolitní vrtáky ze slinutého karbidu v délce 10D, 15D a 20D jako standard. Průměry těchto vrtáků jsou 3 až 12 mm. Zákazníky jistě zaujme příznivá cena těchto vrtáků konstruovaných pro MQL (minimum quantity lubrication - minimální množství chlazení).

Pro vrtání do hloubek přes 20D má firma Korloy, která je společností Grumant zastupována, vypracovanou technologii s použitím spirálových vrtáků MDL umožňujících kontinuální vrtání bez výplachů, jež dosahují až trojnásobné produktivity oproti vrtákům dělovým a zhruba osminásobné produktivity proti klasickým vrtákům HSS díky nutnosti výplachů.

Navrtání se provádí pilotním vrtákem MLDP do hloubky 1,5 až 2D, jehož průměr je nabroušen v toleranci x6 a úhel špičky má hodnotu 155°. Následují vrtáky MLD s průměrem v toleranci h7 a vrcholovým úhlem 140°. Tyto vrtáky se vyrábějí v průměrech 2,5 až 15 mm (průměr stopky 3 až 15 mm), maximální délka pracovní části je 250 mm (maximální celková délka 310 mm); chlazení olejovou mlhou o tlaku cca 0,6 MPa, spotřeba oleje cca 20 cm3.h-1. Optimalizovaná konstrukce vrtáku zvyšuje jeho tuhost a zabraňuje jeho ohýbání. Použití nového Ti-AlN povlaku snižuje tření a zvyšuje tepelnou odolnost. Dobrý odvod třísky i z velké hloubky je samozřejmostí, napomáhá tomu i speciální geometrie břitu utvářející drobivou třísku.

Extradlouhá verze vrtáku YTDI

Extradlouhé vrtáky s výměnnou korunkou ze slinutého karbidu

Naprostou novinkou je modifikovaná řada vrtáků YTDI. V jednom z minulých vydání MM Průmyslového spektra jsme prezentovali výborné výsledky, kterých dosahuje tato řada vrtáků při vrtání trubkovnic. Jen pro připomenutí - jde o vrtáky s výměnnou TK korunkou, které se standardně vyrábějí v průměrech od 8 do 50,4 mm v délkách 3D, 5D a 7D, nově v délce 10D.

Tyto vrtáky byly modifikovány pro hluboké vrtání a nyní se vyrábějí jako speciální řada v délkách 15D, 20D a 30D. Jsou plně ompatibilní se standardně dodávanými VBD. Jde tedy o alternativu k dělovým vrtákům, které mohou při vhodné aplikaci překonat svým výkonem. Jako příklad uvádíme porovnání výkonu tohoto vrtáku a vrtáku dělového při vrtání otvoru o průměru 12 mm a hloubce 428 mm, kde dosahuje vrták YTDI čtyřikrát vyššího posuvu než vrták dělový.

Vrták Spadedrill s VBD ze spékané oceli

Vrtáky SpadeDrill

Vrtáky s vyměnitelnou korunkou označované jako „Spade Drill" a umožňující vrtat otvory od průměru 13,0 mm do 114,0 mm v délkách téměř 10D. Obrovskou výhodou je, že tyto vrtáky vykazují 3- až 5krát vyšší produktivitu a životnost v porovnání s konvenčními vrtáky z rychlořezných ocelí. Tento rozdíl je způsoben především použitím řezných materiálů nové generace (Super HSS a Premium HSS).

Další velkou výhodu přináší samotná konstrukce vrtáků. Zejména fakt, že i tělesa se stopkou Morse mají kanálky pro vnitřní chlazení, znamená, že tento vrták má mnohem lepší vlastnosti oproti konvenčním vrtákům se stopkou Morse. Přívod chladicí kapaliny pro vrtáky se stopkou Morse umožňuje přídavný nákružek. Možnost použití přídavného chlazení spolu s vlastnostmi materiálů VBD (hlavně jejich houževnatosti) umožňují produktivní použití těchto vrtáků i na starších konvenčních strojích. Vrtáky se na český trh dodávají se stopkou Morse nebo Weldon v několika délkových provedeních. Pečlivě provedené testy ukázaly, že tyto vrtáky při zachování velmi vysokého výkonu, dobré kvality povrchu a vynikající životnosti mají velmi výhodné ekonomické vlastnosti ve smyslu celkové ekonomiky obrábění.

Modulární systém vrtáků VMD

Vrtáky VMD

Jde o asi nejuniverzálnější řadu. Jsou osazeny ISO VBD ve tvaru trigonu, které jsou uchyceny ve výměnných kazetách. Úpravou délky kazety lze upravovat velikost vrtaného průměru. Geometrickou přesnost otvoru zajišťuje vodicí vrták, který je vyroben z PM oceli. Variabilní je také délka nástroje dodávaného jako modulární systém, který se skládá z vrtací hlavy, prodloužení a základního upínače. Samotná hlava je vyrobena z výkovku, a tím je spolu se speciálním povlakem zajištěna vysoká životnost nástroje.

Vrtáky VMD jsou standardně dodávány v průměrech od 45 do 180 mm. Větší průměry je možné dodat jako speciální řešení. Jak již bylo zmíněno, průměr každého vrtáku lze upravit v rozsahu 5, případně 10 mm. Prodloužení jsou dodávána ve třech různých délkách pro každý průměr. Základní upínače jsou k dispozici s kužely SK, BT nebo morse. Každá verze je nabízena i s nákružkem pro přívod chladicí kapaliny z externího zdroje. Důležitou roli zde hraje průtok chladicí kapaliny, který musí zajistit evakuaci obrovského množství třísek z vrtaného otvoru.

Poměr délky a průměru vrtaného otvoru je omezen modulární konstrukcí celého systému, která zvyšuje variabilitu, ale snižuje tuhost. Jako příklad uvádíme nasazení tohoto systému při vrtání otvoru s průměrem 115 mm a hloubkou 700 mm.

Tabulky a grafy naleznete v tištěné verzi časopisu MM Průmyslové spektrum.

Zdeněk Bělín, DiS.

belin@grumant.cz

Grumant 

On-line verzi časopisu MM Průmyslové spektrum si můžete nově zakoupit v digitální trafice PUBLERO.

Reklama
Vydání #5
Kód článku: 110542
Datum: 11. 05. 2011
Rubrika: Trendy / Obrábění
Autor:
Firmy
Související články
Vyvrtávání hlubokých otvorů

V současné době jsou kladeny stále vyšší nároky na nástroje pro obrábění. Čím dál více se obrábí těžkoobrobitelné a různé nestandardní materiály. K tomu jsou obrobky po konstrukční stránce čím dál složitějšími.

Věnujte pozornost vedlejším časům při obrábění

Firma Grumant se již 25 let zabývá prodejem nástrojů a strojů pro třískové obrábění. Zároveň je již známo to, že klade silný důraz na podporu svých zákazníků. 25 let zkušeností jejích techniků ukazuje, že řada zákazníků se soustředí hlavně na kontrolu a optimalizaci strojního času a přehlíží ztráty časů vedlejších. A právě zkrácení vedlejších časů je klíčem k razantnímu zvýšení produktivity, zisku a překvapivě i cesta jak odlehčit problému nedostatku kvalifikovaných obráběčů.

Nástroje pro přesné a výkonné obrábění

Společnost WNT v nedávné době uvedla na trh celou řadu novinek v oblasti technologie obrábění, které mají pro své uživatele řešení pro svoji univerzálnost v použití, stabilitu procesu obrábění, ekonomičnost provozu a v neposlední řadě procesní spolehlivost.

Související články
Cesty k vyšší energetické účinnosti v třískovém obrábění

Energie je stále dražší. Z analýzy spotřeby energie u obráběcích strojů a z návazného procesu obrábění je možné odvodit konkrétní závěry pro zvýšení energetické účinnosti a stanovit, co je základem pro optimalizaci nástrojů a procesu obrábění.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Nesousledné frézování

K výrobě zákaznických nástrojů neodmyslitelně patří rozvaha o životnosti a údržbě navrhovaných nástrojů. Její součástí je doporučení strategie obrábění včetně jeho smyslu. A to je zase přizpůsobeno konstrukčním možnostem obráběcího stroje. Konvenční stroje, které zajišťují posuv pomocí prosté soustavy šroub-matice, umožňují pouze nesousledný způsob frézování. Důvodem je obtížně odstranitelná vůle mezi šroubem a maticí. Ta by při volbě sousledného obrábění vedla v mezích této vůle ke vtažení obrobku pod frézovací nástroj a jeho jistou destrukci.

Patrick De Vos

Patrick De Vos se narodil v roce 1959 v Belgii. Už při studiu se věnoval oboru výrobní technologie. Po jeho skončení na škole zůstal ještě dva roky jako učitel a vědecký pracovník a věnoval se optimalizaci obráběcího procesu a výrobních technologií. Od roku 1983 pracuje pro Seco, kde vystřídal několik různých pozic. Od roku 2006 zastává svoji současnou funkci manažera výuky, kde je zodpovědný za vzdělávání zaměstnanců i zákazníků.

Výběr správného závitníku

Nejdůležitějším faktorem při jakémkoliv moderním obrábění je výběr nejvhodnějšího obráběcího nástroje pro danou aplikaci. Vzhledem k tomu, že nabídka závitníků umožňujících vytvoření závitu v obráběné díře je obrovská, může se nalezení správné volby jevit jako obtížné.

Rychlejší výměna nástrojových držáků

Výměna nástroje na stroji musí být provedena ve správný okamžik a rychle. Modulární rychlovýměnné systémy a technika polohování nástrojových držáků na stroji zjednodušují výměnu, čímž se zároveň zkracují vedlejší časy.

Vyvrtávací tyče s tlumením zvyšují kvalitu obrábění

Pro některé operace obrábění jsou potřebné dlouhé vyvrtávací tyče a upínače. Ty jsou však náchylné k vibracím, což snižuje výkon obrábění a přesnost výroby. Vyvrtávací tyče s tlumením zlepšují značně kvalitu obrábění.

Úspora vedlejších časů

V současné době se firmy v České republice potýkají s nedostatkem pracovníků. Obzvláště citelná je tato situace v oblasti strojírenství, kde jsou na pracovníky kladeny vyšší požadavky na vzdělánV současné době se firmy v České republice potýkají s nedostatkem pracovníků. Obzvláště citelná je tato situace v oblasti strojírenství, kde jsou na pracovníky kladeny vyšší požadavky na vzdělání a praxi v oboru. Nelze ani očekávat, že se situace sama zlepší nebo nás zachrání zahraniční pracovníci. í a praxi v oboru. Nelze ani očekávat, že se situace sama zlepší nebo nás zachrání zahraniční pracovníci.

Nový pohled na moderní CAM programování v praxi

Při své dennodenní praxi se odborníci firmy Grumant u svých zákazníků opakovaně setkávají s tím, že jsou programy připravovány přímo na strojích. Důsledkem toho jsou ztráty strojní kapacity a dále dochází ke ztrátě kontroly nad výrobním procesem z hlediska použitých strategií a řezných podmínek. Ani tam, kde se již používá CAM programování, nemusí být vyhráno. O tom, jak revolučně vidí CAM programování ve firmě Grumant, pojednává tento článek.

Progres v navyšování podílu na trhu

Skupina Plansee Group dosáhla v hospodářském roce 2017/18 konsolidovaného obratu 1,3 miliardy euro, což znamenalo nárůst o 11 % ve srovnání s předchozím obdobím. V rámci bilanční tiskové konference konané v Reutte o tom informovali členové představenstva Bernhard Schretter a Karlheinz Wex.

Proč používat strategii trochoidního frézování?

Strategie trochoidního frézování byla na trh díky svým výhodám uvedena už před několika léty, ale přesto se často setkáváme se zákazníky, kteří používají výhradně tradiční metody obrábění. Důvodem nejsou nedostatečné možnosti strojového parku nebo absence kvalitního CAM systému pro programování. Důvodem je nejčastěji obecná neznalost této strategie frézování a konzervativní myšlení.

Rychlovýměnný upínací systém

Společnost v-tech v minulém roce představila modulární rychlovýměnný systém pro CNC obráběcí stroje. Slouží jako rozhraní mezi stolem CNC stroje a upínačem obrobku, který může být v podobě svěráku, univerzálního sklíčidla či přípravku.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit