Nástrojové systémy pro vrtání hlubokých otvorů

V roce 2002 byla přijata do nadnárodního společenství IMC Group francouzská firma OUTILTEC, specializující se především na velmi kvalitní dělové vrtáky a další standardní i speciální vrtací, vyvrtávací a vystružovací nástroje. Těsná spolupráce s tímto naším novým členem výrazně rozšířila dosavadní nabídku i kvalitu nářadí pro vrtací a vyvrtávací operace v celé mezinárodní obchodní síti a trhu IMC. Bohaté zkušenosti firmy s progresivní technologií výroby dělových vrtáků zabezpečují jejich vysokou tvarovou i rozměrovou kvalitu pro hluboké i mělké vrtání. Vedle všech typů dělových vrtáků pájených a celokarbidových s vysokou tuhostí ve standardním provedení jsou k dispozici i semi-standardní a speciální varianty obou typů, konstruovaných v souladu s požadavky uživatele. Vynikající přímost a koncentricita, možnost dosažení přesnosti vrtání v rozsahu tolerancí od IT7 do IT9, dosažitelná drsnost obrobeného povrchu v rozsahu Ra 0,4 - Ra 1,6 a další významná zlepšení kvality otvoru přinášejí vedle jakostních i ekonomická zvýhodnění (např. vyřazení mnohdy nepotřebných zkvalitňujících dokončovacích operací). Celokarbidové typy vrtáků s integrálním břitem a stopkou z SK poskytují vysokou tuhost, která spolu s optimálním přívodem chladicí kapaliny umožňuje použití výrazně zvýšených posuvů a řezných rychlostí. Ilustrační obr. 1 znázorňuje některé z našeho rozsáhlého souboru dělových vrtáků. K dalšímu významnému rozšíření možností mateřské firmy ISCAR v oblasti výroby hlubokých otvorů došlo prostřednictvím japonské společnosti UNITAC, přijaté za dalšího nového člena komplexu IMC. Vedle výše zmíněného rozsáhlého souboru specializovaných nástrojů OUTILTEC pro hluboké vrtání je tak popisovaná oblast výroby hlubokých otvorů rozšiřována o další nové výrobní modulární systémy, reprezentované rozmanitými nástroji se speciálními vrtacími a převrtávacími hlavicemi. Společnost UNITAC přináší do komplexu IMC mnohaleté zkušenosti v oblasti hlubokého vrtání a postavení jednoho z největších světových výrobců příslušných nástrojů, vysoce oceňovaných ve světovém srovnání. Lze tak našim zákazníkům nabídnout široký soubor různých hlavic osazených vysokovýkonnými druhy slinutých karbidů ISCAR pro širokou aplikaci a k nim příslušných jedno a dvoutrubkových upínacích stopek s připojovacími závity pro hlavice. Na obr. 2 jsou některé vrtací i převrtávací hlavice různých velikostí, různého konstrukčního provedení, s pájenými i vyměnitelnými břitovými destičkami. Popisovaný, nově zaváděný modulární soubor výměnných vrtacích a převrtávacích hlavic s pájenými nebo vyměnitelnými řeznými destičkami a spojených závitem s upínací trubkovou stopkou výrazně rozšiřuje aplikační pole zmíněných dosavadních dělových vrtáků. S ohledem na zvýšenou produktivitu těchto nových nástrojů proti dělovým vrtákům je výhodné je použít jako první volbu při rozměrech hlubokých otvorů od ? 8 mm výše. Modulární soubor se doporučuje používat především v případech, kde poměr vrtané hloubky k průměru je větší než 10. Soubor vyráběných hlavic a příslušných upínacích stopek se člení na charakteristické skupiny nástrojů pro různá technologická využití podle některých rozlišovacích znaků obou hlavních komponentů: HLAVICE: Vrtací - s pájenými nebo vyměnitelnými řeznými destičkami Převrtávací - s pájenými nebo vyměnitelnými řeznými destičkami UPÍNACÍ STOPKY: Jednotrubkový systém pro hlavice s vnějším spojovacím závitem Jednotrubkový systém pro hlavice s vnitřním spojovacím závitem Dvoutrubkový systém pro hlavice s vnějším spojovacím závitem Všechny hlavice pro jednotrubkový upínací systém mají vnější i vnitřní upínací závit odpovídající příslušnému závitu ve stopce, hlavice pro dvoutrubkový upínací systém mají pouze vnější závit. Nástroje pro hluboké vrtání firmy UNITAC vybavené karbidovými destičkami ISCAR jsou k dispozici ve všestranné jakosti karbidu IC908, která postupně nahrazuje dřívější jakosti řezných materiálů IC9025 a IC520 ze zaváděcí fáze. Vrtací hlavice s pájenými či vyměnitelnými destičkami jsou určeny pro vrtání zplna v jediné operaci. Rozsah vrtaných průměrů pájenými hlavicemi je zatím 8 – 65 mm, rozsah průměrů vrtaných hlavicemi s vyměnitelnými destičkami je 16 – 250, mm případně i větší dle speciálního požadavku. Pájené hlavice dosahují větší přesnost. Rychlá a snadná výměna hlavic zabezpečuje minimalizaci ztrátových časů. Převrtávací hlavice se používají k rozšíření předvrtaných otvorů a zdokonalení jejich geometrického tvaru a kvality obrobeného povrchu. Rozsah obrobených průměrů pájenými převrtávacími hlavicemi je opět do 65 mm, hlavicemi s VD do 100 mm, případně i více. Firma nabízí i speciální hlavice různých tvarů přizpůsobených požadavkům zákazníků. Popisované systémy pro vrtání a převrtávání hlubokých otvorů se vyznačují používáním velkého množství chladicí kapaliny, která je současně využita k odvodu třísek z místa řezu. V případě jednotrubkového upínacího systému je kapalina přiváděna mezerou mezi vrtacím nástrojem a obrobenou dírou, odříznuté třísky jsou odváděny vnitřkem trubky. U dvoutrubkového upínacího systému je chladicí kapalina přivedena mezerou mezi oběma souosými trubkami k řeznému břitu a odříznuté třísky odvedeny vnitřní trubkou pryč. Tento způsob je vhodnější pro aplikace na standardních strojích, předchozí na jednoúčelových. Modulární systémy nacházejí velmi široké uplatnění v rozmanitých průmyslových odvětvích, jako např. automobilovém, leteckém, zbrojním, ve výrobě obráběcích, hydraulických, důlních a zemědělských strojů a zařízení, turbín, jaderných elektráren a mnoha jiných. Pro doplnění informací je dále uveden stručný popis konkrétního výrobního případu použití s několika technologickými údaji: Vrtací hlavice: DSD-IC 060.00 (jednotrubkový vrtací systém v provedení s vnitřním závitem) Vrtací tyč: TS 020 L 10000 (délka tyče 10 000 mm – složená ze tří sešroubovaných kusů) Výměnné destičky: TPMX 1704RG IC9025 Stroj: Schiess Chlazení: Olej Obráběný díl: Hřídel z materiálu: ČSN 14 220 (1.7131) Řezné podmínky: vc = 90 m/min fn = 0,2 mm/ot n = 477 ot/min Tvorba třísky bez problémů, tříska krátká, dobře utvářená, k městnání nedochází. Drsnost opracované plochy měřena na začátku a na konci vrtaného otvoru, vždy v hloubce max. 500 mm - Ra=3 ?m. Průměr otvoru 60,01 mm, přímost díry 0,1mm/m, životnost řezné destičky cca 15 m. Soubor rozmanitých výměnných vyvrtávacích hlavic ISOTURN osazených vyměnitelnými destičkami a upnutých na jednotnou karbidovou stopku (viz obr. 3) představuje vhodný dokončovací doplněk nástrojových systémů pro vrtání hlubokých otvorů. Nástroje tohoto vyvrtávacího souboru poskytují velmi hospodárné řešení případného dokončovacího obrábění hlubokých otvorů odpovídajících rozměrů. Konstrukční provedení hlavic, spojovacího šroubu, karbidové stopky s vnitřním chlazením a upínací matice již byly opakovaně publikovány. Soubor dosud existujících nástrojů je neustále tvarově i rozměrově doplňován dle potřeby. V současné době jsou k dispozici dvě řady výměnných hlavic v pravém i levém provedení pro karbidové stopky ?12 a 16 mm, umožňující rozmanité varianty obrábění včetně vnitřního závitování. Dle rozměru použité stopky a příslušné hlavice lze obrábět otvory od minimálního průměru 13 a 17,5 mm. Do hlavic se upínají vyměnitelné destičky trojúhelníkového, trigon či kosočtvercového tvaru, případně závitovací pro požadovaný druh závitu. Jednotlivé části komplexního vyvrtávacího nástroje – tj. hlavice požadovaného tvaru, karbidová stopka, spojovací šroub, stahovací matice a příslušné vyměnitelné destičky, jsou k dispozici buď samostatně nebo ve formě kitu (prodejní souprava ozn. KIT BORING E12 nebo E16 SHANK).