Ferramentas para furos profundos

O processo de perfuração autopilotado BTA pode usinar furos de 18 mm de diâmetro com relações comprimento-diâmetro de até 100 ou mais.
"O processo BTA - também conhecido como sistema de tubo único ou STS - abrange cabeças de perfuração sólidas para furos profundos, cabeças de mandrilamento e escareamento, ferramentas de mandrilamento escalonadas e conformadas e cabeças de trepanação."
Esses diferentes tipos de cabeçotes de ferramentas - cada um fornecendo uma solução de produção de furos profundos mais eficaz do que a furação e mandrilamento convencionais - precisam ser configurados e aplicados adequadamente para alcançar resultados ideais, e é por isso que formou seu Centro de Aplicação BTA.
O Sr. Barker diz: "Devido à sua configuração e capacidade de tamanho do furo, a perfuração BTA requer mais potência do que a perfuração com pistola; e embora ambas perfurem a partir de sólido, usando refrigeração de alta pressão para lubrificar diretamente a zona de corte e evacuar os cavacos para longe da cabeça do da furadeira, há uma diferença marcante no design de uma furadeira e de uma ferramenta BTA.
A perfuração com canhão usa uma cabeça de ferramenta de metal duro soldada a um tubo, através do qual o refrigerante é bombeado sob pressão para a aresta de corte da cabeça da ferramenta.
Os cavacos são evacuados através de um canal profundo em forma de V na cabeça da broca que se estende ao longo do exterior do tubo entre a broca e a porção perfurada da peça de trabalho.
"O sistema BTA possui uma cabeça de broca rígida - com pastilhas de metal duro soldadas ou intercambiáveis ​​- que é fixada a um suporte e tubo de alimentação.
"O líquido refrigerante é bombeado sob pressão para a aresta de corte entre a parte externa do tubo, a cabeça de corte e o furo recém-criado no material da peça.
"Essa pressão força os cavacos a serem descarregados de volta através da cabeça de perfuração, do tubo e do fuso da máquina para serem coletados. Tanto nos sistemas BTA quanto nos sistemas de perfuração tipo pistola, as guias na cabeça de perfuração suportam a ação de corte, permitindo que taxas de avanço contínuas sejam aplicadas furos retos e redondos de tamanho preciso com altos graus de acabamento superficial a serem alcançados."

Estabilidade de usinagem
O Sr. Barker continua explicando que, como os cavacos são evacuados através do furo interno da cabeça de perfuração e do tubo BTA, não são necessários canais ou canais; isso proporciona uma seção transversal maior da ferramenta que aumenta a rigidez e, portanto, a estabilidade sob condições de corte.
Enquanto isso, o pull-boring é um processo baseado em BTA usado para ampliar com precisão os furos passantes existentes para manter - por exemplo - uma espessura de parede, tolerância ou acabamento superficial constante.
O processo utiliza uma cabeça de mandrilamento BTA tensionada, mas com os coxins colocados à frente das pastilhas de corte, para que a ferramenta de corte possa ser puxada para trás através da peça de trabalho.
O escareamento é um uso eficaz da tecnologia BTA para abrir furos pré-perfurados existentes. Aqui, a cabeça de perfuração BTA pode atingir um diâmetro ou concentricidade de furo mais preciso - ou fornecer um recurso adicional, como um rolamento ou diâmetro de vedação de óleo.
Embora a perfuração com canhão possa ser usada para usinar furos tão pequenos quanto 0,5 mm de diâmetro, os furos BTA começam em 18 mm devido ao tamanho necessário para o tubo de perfuração; e como mencionado anteriormente, o uso de cabeçotes do tipo trepanação estende o conceito BTA para diâmetros de furo de até 1,000mm.
A operação de trepanação também produz um núcleo central de material que pode ser usado para fabricar outros componentes e é particularmente econômico no processamento de materiais de alto valor.
As cabeças de perfuração BTA têm diâmetro maior do que o tubo rígido no qual são aparafusadas.
Além disso, a construção da ferramenta significa que ela pode ser usada para furar materiais difíceis, como aços-liga exóticos e aços inoxidáveis ​​- e com taxas de penetração várias vezes maiores que as brocas convencionais.

Uma troca automática de ferramentas com ferramentas longas ocorre através de um magazine pick-up e um trocador de ferramentas prismático.
Com diâmetros de furação pequenos, o refrigerante é alimentado através do fuso de fresagem com uma pressão de refrigerante de máx. 200 barras. Com diâmetros de perfuração maiores, o volume do líquido refrigerante é crucial.
A furação profunda é particularmente difícil com materiais como Inconel ou titânio, porque as pastilhas intercambiáveis ​​estão sujeitas a desgaste intenso. Isto requer que o fabricante da máquina possua conhecimentos abrangentes.
Graças ao magazine de ferramentas no centro de usinagem, é possível – sem muito trabalho extra – utilizar diferentes ferramentas de furação em diferentes estágios ao trabalhar em furos extremamente profundos.
Qualquer número de furos pode ser feito em qualquer posição em pouco tempo. Isto proporciona flexibilidade para realizar diferentes etapas de usinagem consecutivamente.
A forma mais básica de usinagem interna é a furação. Em termos de perfuração, furos com diâmetro entre 0,2 e 500 mm e profundidade de perfuração normalmente superior a três vezes o diâmetro são geralmente considerados furos “profundos”.

Desafios especiais exigem ferramentas especiais
Os desafios constantes associados à furação profunda são como introduzir lubrificante refrigerante na aresta de corte, como remover cavacos em uma taxa constante e como criar o furo mais reto possível. Com procedimentos de perfuração profunda, a cabeça de perfuração próxima ao elemento de corte principal (geralmente uma aresta de corte individual ou composta de pastilhas de corte intercambiáveis) consiste em uma aresta de corte secundária e tiras de guia adicionais. Esse arranjo garante que a broca fique apoiada na parede do furo, o que aumenta a precisão e facilita a centralização da broca durante o processo. O suporte fornecido à broca também produz um efeito de alisamento, que melhora a qualidade da superfície interna do furo.

Processos diferentes
Os processos de furação profunda são divididos em duas categorias principais, dependendo se os cavacos são removidos externamente ou internamente. A remoção externa de cavacos está principalmente associada à furação com canhão e, mais raramente, à furação profunda de lábio duplo, em que o lubrificante de resfriamento é introduzido na aresta de corte através de furos de entrada na broca e a mistura de cavaco/lubrificante de resfriamento é transportada ao longo de um V ranhura longitudinal em forma de na ferramenta. Este processo é normalmente usado para diâmetros de perfuração entre 0,5 e 40 mm. Outra opção, para diâmetros de furação iguais ou superiores a 16 mm, é o processo BTA. Este é um dos processos pelos quais a mistura de cavacos/lubrificante de resfriamento é transportada internamente. A vantagem dos processos em que os cavacos são transportados internamente é que os cavacos que saem não entram mais em contato com a superfície do furo e, portanto, não podem danificá-lo. Brocas ejetoras, uma forma especial de broca BTA, podem ser usadas em diâmetros de aproximadamente 25 mm e superiores com base em um arranjo de dois tubos. Essas brocas têm saídas adicionais de lubrificante de resfriamento ao redor da borda da cabeça de perfuração, e parte do lubrificante é alimentada diretamente no tubo interno através de um bico circular. Isso cria pressão negativa na seção frontal da broca, o que acelera a remoção da mistura de cavacos/lubrificante de resfriamento.

Usinagem integrada
Com furos extremamente profundos ou materiais onde a usinagem é difícil, o desgaste excessivo da ferramenta geralmente exige que a furação seja realizada em etapas, usando ferramentas de comprimentos diferentes, mas do mesmo diâmetro. Os centros de usinagem WFL MILLTURN oferecem vantagens decisivas neste tipo de etapas de usinagem. Por um lado, as diversas ferramentas de perfuração utilizadas podem ser armazenadas e mantidas prontas no magazine de ferramentas; isso minimiza interrupções e processos manuais, ao mesmo tempo que melhora significativamente a precisão posicional. Sem mencionar o fato de que a usinagem genuína de furos profundos em seis lados só pode ser realizada durante uma ou duas operações de fixação, no máximo.

Medição automática de peças e controle adaptativo
Devido à grande projeção da ferramenta, furos profundos estão sujeitos a desvios do centro do furo que aumentam com a profundidade do furo. Esses erros de usinagem não podem ser totalmente eliminados, mesmo na usinagem em máquinas MILLTURN. Os desvios do centro do furo são medidos por medição inteligente durante o processo, após a conclusão da perfuração profunda. Isto é realizado com uma sonda de medição estendida ou por meio de medição ultrassônica da espessura da parede, que envolve a medição da espessura da parede em várias posições circunferenciais e o cálculo do meio do furo central. Novos pontos de fixação são então produzidos na peça de trabalho concentricamente ao furo profundo defeituoso por meio de torneamento-fresamento. Isto permite a realização de todos os processos de usinagem subsequentes com tolerância de forma e posição muito próxima ao furo profundo perfurado. Os benefícios são claros. Os tempos de preparação são reduzidos enormemente e qualquer trabalho de acabamento devido à deformação resultante