Глубокое сверление на станках с ЧПУ – задача не из простых. Часто встречаются ошибки, связанные с выбором режущего инструмента. Многие пробуют стандартные сверла, рассчитанные на обычное сверление, и разочаровываются в скорости и качестве. На самом деле, подбор инструмент для глубокого сверления ЧПУ – это отдельная область, требующая внимательного подхода к материалу, параметрам резания и характеристикам инструмента. В этой статье поделюсь опытом, полученным в работе с различными материалами и инструментами, и расскажу о распространенных ошибках, которых стоит избегать.
Первая проблема, с которой сталкиваешься – это отвод стружки. Обычные сверла, особенно с острыми углами схода, создают препятствия для эффективного удаления стружки из сверла и заготовки. Это приводит к повышенному трению, перегреву инструмента и заклиниванию. В результате, производительность падает, а инструмент быстро изнашивается. Помимо этого, стандартные сверла часто не имеют достаточной прочности, чтобы выдерживать высокие нагрузки при глубоком сверлении.
Мы неоднократно сталкивались с подобными проблемами при работе с различными металлами. Например, при сверлении высокопрочных сталей часто приходилось останавливать станок из-за перегрева сверла, даже при использовании умеренных скоростей и подач. Это, конечно, снижало общую эффективность производства и увеличивало затраты на замену инструментов.
Выбор инструмент для глубокого сверления ЧПУ напрямую зависит от материала заготовки. Для мягких металлов, таких как алюминий или медь, можно использовать более простые сверла с небольшим количеством зубьев. Но для закаленной стали, титана или других твердых материалов требуются более специализированные инструменты. Например, для работы с титаном чаще всего используют сверла с покрытием TiN или TiAlN, которые обеспечивают повышенную износостойкость и устойчивость к высоким температурам.
Когда мы начинали работать с титановыми сплавами, то, вначале, испытывали проблемы с заклиниванием сверла и его быстрым износом. Пришлось экспериментировать с разными типами сверл и режимами резания. В итоге, для успешного сверления титана нам подходят сверла с геометриями, оптимизированными для глубокого сверления, и с повышенной твердостью.
Существует несколько основных типов инструментов для глубокого сверления. Наиболее распространенные – это спиральные сверла с геометриями, специально разработанными для отвода стружки. Вариации в геометрии позволяют оптимизировать процесс резания для различных материалов. Есть сверла с конусным профилем, с раструбом, с различными типами канавок для удаления стружки. Важно понимать, что выбор геометрии должен соответствовать материалу и требуемой точности сверления.
Еще один вариант – это резцевые сверла. Они обеспечивают более чистое и точное сверление, но обычно имеют меньшую производительность по сравнению со спиральными сверлами. Резцевые сверла хорошо подходят для сверления мягких металлов и пластика, где важна точность и качество поверхности. Мы иногда используем их при сверлении алюминиевых профилей для получения аккуратных отверстий.
Покрытие инструмента играет важную роль в его долговечности и эффективности. Наиболее распространенные покрытия – это TiN (нитрид титана), TiAlN (нитрид титана-алюминия) и CrN (оксид хрома). TiN обеспечивает хорошую износостойкость и антифрикционные свойства, TiAlN – более устойчив к высоким температурам и коррозии, а CrN – обеспечивает повышенную твердость. Выбор покрытия зависит от материала заготовки и условий эксплуатации.
Использование инструментов с качественными покрытиями позволило нам значительно увеличить срок службы сверл при работе с твердыми сплавами и закаленными сталями. Мы заметили, что инструменты с TiAlN покрытием практически не изнашиваются при сверлении высокопрочных материалов, в то время как инструменты без покрытия быстро тупятся и требуют замены.
Параметры резания, такие как скорость вращения шпинделя, подача и глубина сверления, оказывают существенное влияние на процесс глубокого сверления. Неправильный выбор этих параметров может привести к перегреву инструмента, заклиниванию или некачественному сверлению. Рекомендуется начинать с умеренных параметров и постепенно увеличивать их, пока не будет достигнута оптимальная производительность.
Мы всегда начинаем с низких скоростей и подач, а затем постепенно увеличиваем их, пока не добьемся максимальной производительности без перегрева инструмента. Очень важно следить за температурой сверла и заготовки. Если температура слишком высокая, необходимо уменьшить скорость или подачу. Использование СОЖ (смазочно-охлаждающей жидкости) также помогает снизить температуру и улучшить качество сверления.
Использование СОЖ при глубоком сверлении – это не просто рекомендация, это необходимость. СОЖ снижает трение между инструментом и заготовкой, отводит тепло и удаляет стружку. Это позволяет увеличить скорость резания, улучшить качество поверхности и продлить срок службы инструмента. Выбор СОЖ зависит от материала заготовки и типа инструмента. Для стали часто используют маслосодержащие СОЖ, для алюминия – водорастворимые, а для титана – специальные СОЖ, предназначенные для работы с этим материалом.
Использование правильной СОЖ позволило нам значительно улучшить качество сверления и увеличить срок службы инструментов при работе с различными металлами. Мы экспериментировали с разными типами СОЖ, чтобы найти оптимальный вариант для каждого конкретного случая. Например, при сверлении титана мы использовали специальные СОЖ на основе масла с добавлением фторидов, которые обеспечивают эффективное охлаждение и смазку инструмента.
При глубоком сверлении часто допускаются ошибки, которые приводят к снижению производительности, износу инструмента и ухудшению качества сверления. К наиболее распространенным ошибкам относятся неправильный выбор инструмента, неправильные режимы резания, недостаточная смазка и охлаждение, а также несоблюдение правил безопасности.
Мы часто сталкивались с ситуациями, когда производители станка не уделяли должного внимания настройке параметров резания. Это приводило к тому, что сверло быстро тупилось и требовало замены. Важно тщательно настраивать параметры резания и следить за их соответствием материалу заготовки и типу инструмента.
Заклинивание сверла – неприятная, но не смертельная проблема. Если сверло заклинило, необходимо немедленно остановить станок и попытаться аккуратно извлечь сверло. Нельзя применять силу, так как это может привести к поломке сверла или повреждению заготовки. Для извлечения сверла можно использовать специальный инструмент или обратиться к специалистам.
В нашем случае, когда сверло заклинивало в титановом листе, мы использовали специальный инструмент для извлечения заклинившего сверла. Также важно регулярно проводить техническое обслуживание станка, чтобы предотвратить заклинивание сверла.
ООО Чжучжоу Чжижун Продвинутых Материалов (https://www.zrcarbide.ru) предлагает широкий выбор инструментов для глубокого сверления ЧПУ. Мы всегда рады помочь вам в выборе оптимального инструмента для ваших задач. Наш основной продукт – пластины для глубокого сверления – разработан для полной замены продуктов Kennametal (совместимые с Kennametal) как по геометрии, так и по производительности, со стабильным качеством и надежными сроками поставки. Мы обслуживаем промышленных клиентов в областях автомобильных компонентов, нефтегазового оборудования, изготовления пресс-форм и тяжелого машиностроения. Если у вас есть вопросы, не стесняйтесь обращаться к нам.