Сверла со сменными пластинами
Сверление - одна из наиболее часто встречающихся операций металлообработки. Однако, здесь чаще всего используются устаревшие инструменты. Много времени теряется при использовании спиральных сверл из быстрорежущей стали с устаревшей геометрией, что снижает производительность и эффективность выполнения обработки. А экономия времени это основной путь повышения эффективности обработки. В таком случае сверло со сменными пластинами должно рассматриваться как первый выбор, позволяющий не только сэкономить время но и снизить затраты на отверстие и номенклатуру инструмента.
Основой сверла является корпус, имеющий точные посадочные поверхности под пластины и непосредственно твердосплавные пластины, которые фиксируются в корпусе за счет винтов. Пластины имеют свои особенности (геометрия передней поверхности пластины, марка твердого сплава, исполнение самой пластины), благодаря чему удается добиться высокой производительности и устойчивости инструмента при обработке различных материалов и эксплуатации инструмента в любых условиях.
К достоинствам данного вида сверл можно смело отнести:
1) Большой диапазон диаметров (порядка 12-83 мм).
2) Универсальность инструмента (сверление, растачивание, плунжерное сверление, обработка фасок и конусных отверстий и т.д.).
3) Доступность разных видов корпусов (от стандартных до многоступенчатых).
4) Применение для всех видов материала (возможность подобрать сплав, покрытие и геометрию сменной пластины в зависимости от материала заготовки).
5) Формирование отверстия большего диаметра чем сверло используя регулируемый патрон (радиальное смещение -0,2 /+0,7 мм) и эксцентриковую втулку (радиальное смещение -0.1/+0.3 мм).
6) Доступность различных вариантов соединений (позволяет закреплять сверла на станках почти всех конфигураций).
7) Наиболее экономичный выбор для сверления отверстий (отсутствие необходимости регулировки и настройки инструмента после смены пластин, быстрая их замена, наличие нескольких режущих кромок на одной пластине).
8) Практически плоское дно обработанного отверстия.
9) Большие возможности при врезании в неплоскую поверхность в сравнении с цельными твердосплавными сверлами и сверлами со сменными головками.
Выпуклая поверхность - обычно нет необходимости снижать подачу (для других видов сверл сверление возможно если радиус поверхности в 4 раза больше радиуса сверла и ось отверстия перпендикулярно поверхности).
Вогнутая поверхность - уменьшить подачу до 1/3 от рекомендованного значения ( для других видов сверл сверление возможно если радиус поверхности в 15 раз больше радиуса сверла и ось отверстия перпендикулярно поверхности).
Наклонная поверхность — при наклоне от 2° до 89° уменьшить подачу до 1/3 от рекомендованного значения ( для других видов сверл сверление не рекомендуется если наклон более 10°)..
Изогнутая поверхность - уменьшить подачу до 1/3 от рекомендованного значения.
Неровная поверхность — уменьшить подачу до 1/3 от рекомендованного значения.
Рассверливание — отверстие не более 25% от диаметра сверления, подача должна быть уменьшена ( для других видов сверл данная операция не рекомендована в связи с риском выкрашивания режущей кромки и проблемами со стружкодроблением)
Пересечение отверстий - уменьшить подачу до 1/3 от рекомендованного значения ( для других видов сверл данная операция не рекомендована в связи с риском выкрашивания режущей кромки).
Данный вид сверл имеют ряд ограничений:
1) Глубина сверления ограничивается диапазоном 2D – 5D.
2) Достижимая величина поля допуска не выше IT9.
3) На размер отверстия может повлиять изменение геометрии одной из пластин в результате износа.
Общие рекомендации при работе:
Используйте сверло минимально возможной длины. Проверьте запрограммированную длину.
Начинайте сверлить со средних рекомендованных значений подачи и скорости резания.
Проверьте стружкообразование и измерьте диаметр отверстия. Стружкообразование сверла со сменными пластинами корректируется изменением геометрии пластины и отладкой режимов резания. Используйте геометрию пластины в соответствии с обрабатываемым материалом и условиями резания.
Внутренний подвод СОЖ всегда предпочтителен, особенно при обработке материалов, образующих при резании длинную стружку, и при сверлении глубоких отверстий.
Для получения точного отверстия необходимо обеспечить совмещение осей вращения сверла и шпинделя. Шпиндель станка и оснастка должны быть в хорошем состоянии.
При выходе сверла со сменными многогранными пластинами из заготовки может образовываться диск, который в свою очередь может вылететь с высокой скоростью. В связи с этим, на станке должны быть установлены устройства защиты для безопасной работы оператора.
При сверлении невращающимся инструментом вращается не сверло, а обрабатываемая заготовка. При использовании этого метода чрезвычайно важно, чтобы сверло было соосно оси шпинделя станка. Сверло со сменными пластинами формирует небольшой центральный стержень, который можно видеть на дне отверстия или диска. Размер стержня должен находиться в диапазоне от 0,05 до 0,15 мм, в противном случае возможно возникновение трещин на режущей кромке, вибрации, отверстий увеличенного размера и износа на корпусе сверла. Размеры стержня могут варьироваться в зависимости от различных положений сверла.
Как мы видим данный инструмент максимально универсален, обладает множеством достоинств и практически лишен недостатков. Сверла со сменными пластинами используются там, где скорость и рентабельность имеют первостепенное значение.
Ниже приведем таблицу с путями решения проблем, возникающих при использовании сверл с механическим крепление пластин.
И немного видео по теме:
При создании статьи использованы:
1) Высокопроизводительная обработка металлов резанием. Учебник SANDVIK COROMANT 2003 Виноградов Д. В.
2) Технические руководства и каталоги Dormer Pramet, Sandvik Coromant, Tungaloy.