Сверла, системы BTA и струйные буры — это три основные технологии обработки глубоких отверстий. Они решают проблемы удаления стружки и охлаждения, с которыми не справляются обычные сверла. Однако принципы их реализации и сферы применения существенно различаются.
1. Система сверлильных сверл – удаление внешней стружки, обработка глубоких отверстий
Принцип работы: Сверло представляет собой цельный твердосплавный инструмент, напоминающий пистолетную пулю. Смазочно-охлаждающая жидкость под высоким давлением (приблизительно 2-10 МПа) принудительно впрыскивается через полый канал внутри буровой штанги к режущей кромке на переднем конце буровой головки для охлаждения и смазки. Затем стружка выбрасывается по кольцевому пространству между внешней V-образной стружкоприемной канавкой буровой штанги и уже обработанной стенкой отверстия в обратном направлении. «Внутренний вход и внешний выход» является его основной особенностью. Преимущества:
Высокая точность: размеры обрабатываемых отверстий могут достигать класса IT7-IT9, с хорошей прямолинейностью и шероховатостью поверхности со значением Ra от 0,8 до 3,2 мкм.
Широкий диапазон диаметров отверстий: отлично подходит для обработки глубоких отверстий малого диаметра. Типичный диапазон обработки составляет от φ1,5 мм до φ40 мм с соотношением глубины к диаметру до 100:1.
Хорошее качество поверхности: резка одной кромкой, с асимметричной силой, но сбалансированной направляющей, процесс обработки плавный.
Недостатки:
Ограниченный канал для отвода стружки: Стружку необходимо выводить из ограниченной V-образной канавки на внешней стороне бурильной трубы. Таким образом, требования к стружколоманию чрезвычайно высоки, и он не подходит для обработки пластичных материалов, которые имеют тенденцию образовывать длинную ленточную стружку.
Низкая эффективность: резка одной кромкой и ограниченная способность отвода стружки приводят к относительно низкой скорости подачи.
Сценарии применения: Широко используется при обработке глубоких отверстий среднего и малого диаметра, высокой точности и высокой производительности, например, отверстия для распыления масла в масляном насосе и масляной форсунке, каналы потока в блоках гидравлических клапанов, медицинские устройства, отверстия для воды для охлаждения пресс-формы и т. д.
II. Система BTA — обработка глубоких отверстий с внутренним выбросом стружки
Принцип работы: Система BTA состоит из бурового долота, бурильной трубы и специальной буровой муфты BTA (маслораспределителя). СОЖ высокого давления (примерно 1-5 МПа) нагнетается через бурильную муфту в кольцевое пространство между бурильной трубой и стенкой скважины, течет к головке бурового долота, охлаждает и смазывает, а затем выносит стружку из огромного полого канала внутри бурильной трубы в обратном направлении. «Внешнее продвижение и внутренняя разрядка» — вот ее основная особенность. Преимущества:
Стружка гладкая: внутреннее отверстие буровой штанги является единственным каналом для удаления стружки, имеет достаточно места, способно обрабатывать различные формы стружки, особенно подходит для обработки твердых материалов, таких как сталь и легированная сталь.
Высокая эффективность: в основном используется многолезвийная резка и обеспечивается плавный отвод стружки, что позволяет использовать более высокие скорости подачи, что приводит к высокой скорости съема материала.
Широкий диапазон диаметров отверстий: в основном используется для обработки средних и больших глубоких отверстий диаметром φ12 мм или выше. Отношение глубины к диаметру обычно меньше 100.
Недостатки:
Сложная система: требуются специальные держатели сверл BTA и уплотнительные устройства, а конструкция заготовки должна позволять установку держателей сверл.
Высокие первоначальные инвестиции: стоимость инструментов и вспомогательного оборудования относительно высока.
Применимые сценарии: эффективная черновая обработка и получистовая обработка отверстий средней и большой глубины в крупных деталях валов, стволах орудий, энергетическом оборудовании (например, трубных пластинах котлов), трубках гидроцилиндров и т. д.
III. Система струйного сверления — улучшение удаления внутренней стружки
Принцип работы: Струйное сверление представляет собой улучшенную версию BTA, в которой также используется внутреннее удаление стружки. Его уникальность заключается в использовании двухслойной конструкции трубы для буровой штанги. Часть СОЖ под высоким давлением, как и в системе БТА, подается в зону резания через зазор между внутренней и внешней трубами; другая часть выбрасывается через несколько наклоненных назад сопел на внутренней трубе, используя эффект Вентури для создания всасывания. Комбинация «нажим-всасывание» работает вместе, чтобы значительно повысить эффективность и надежность удаления стружки, а необходимое давление масла ниже, чем у системы BTA. Преимущества:
Наилучший эффект удаления стружки: комбинированное действие толкания и всасывания обеспечивает тщательное и надежное удаление стружки, что особенно подходит для обработки очень глубоких отверстий и материалов с высокой сложностью обработки.
Более низкое требование к давлению масла: по сравнению с чистой системой BTA давление масла, необходимое для достижения того же эффекта, ниже, и система более энергоэффективна.
Недостатки:
Самая сложная конструкция: конструкция двухслойной трубы делает изготовление буровой штанги сложным и дорогостоящим, а эффективный внутренний диаметр внутреннего отверстия относительно уменьшается.
Немного более низкая жесткость: двухслойная конструкция трубы может ослабить общую жесткость буровой штанги.
Применимые сценарии: Подходит для обработки сверхглубоких отверстий с чрезвычайно высокими требованиями к надежности, а также для обработки глубоких отверстий труднообрабатываемых материалов (таких как нержавеющая сталь, жаропрочные сплавы), дополняя и расширяя сферу применения системы BTA.
Итоговый выбор:
Для прецизионного сверления небольших отверстий -> Выберите ружейное сверло.
Для повышения эффективности и сверления отверстий среднего и большого размера -> выберите BTA.
Для тяжелых условий работы и чрезвычайно сложных задач -> Рассмотрите распылительную дрель.
Инструменты для глубокого сверления, прецизионные пистолетные дрели, сверлильные системы BTA, решения для обработки глубоких отверстий
