Wiertła węglikowe do stali hartowanej: przewodnik dotyczący wyboru, prędkości i konfiguracji

Zapytaj dowolnego mechanika o wiercenie w hartowanej stali, a usłyszysz te same historie: świecąca końcówka wiertła, piszczące wrzeciono i otwór, który nie chce rosnąć. Stal narzędziowa o twardości 50 HRC i wyższej zachowuje się mniej jak zwykły metal, a bardziej jak materiał ścierny. Gdy część zostanie poddana obróbce cieplnej, zasady się zmieniają, a oprzyrządowanie, które doskonale sprawdza się w przypadku stali miękkiej, nie przetrwa ani jednego otworu. Wiertła z węglików spiekanych do stali hartowanej nadają się właśnie do takich sytuacji, ale zakup odpowiedniego wiertła to tylko połowa sukcesu. Druga połowa to dopasowanie podłoża, geometrii i parametrów cięcia do twardości, którą masz przed sobą. Oto jak podchodzimy do tego meczu w naszej własnej szlifierni.

Dlaczego stal hartowana zachowuje się tak inaczej

Stal szybkotnąca jest wspaniałym materiałem aż do momentu, w którym przedmiot obrabiany staje się tak twardy jak narzędzie. Stale poddane obróbce cieplnej, takie jak D2, A2, H13, M2 i całkowicie hartowane stale matrycowe zwykle mają twardość od 45 do 62 HRC, a na tym poziomie na krawędzi tnącej dzieją się trzy rzeczy jednocześnie.

• Nacisk skrawania w miejscu gwałtownie wzrasta, a cienka środnik zwykłego wiertła krętego zamiast ciąć, odchyla się.
• Prawie cała energia odkształcenia zamienia się w ciepło, a to ciepło nie ma dokąd uciec, ponieważ hartowana stal słabo je przewodzi.
• Powierzchnia twardnieje jeszcze bardziej pod krawędzią trącą, więc tępe wiertło sprawia, że ​​następna próba jest trudniejsza niż pierwsza.

HSS traci swoją twardość powyżej około 600 stopni Celsjusza, dlatego poleruje hartowaną stal, a nie ją tnie. Węglik spiekany utrzymuje swoją twardość daleko poza tym oknem i ma wytrzymałość na ściskanie, aby wytrzymać występujący nacisk. Ta kombinacja jest głównym powodem, dla którego węglik jest tutaj domyślną odpowiedzią.

Co sprawia, że wiertło węglikowe nadaje się do stali hartowanej

Nie każde wiertło z węglików spiekanych jest wiertłem ze stali hartowanej. Dwa narzędzia mogą mieć tę samą średnicę i chwyt, a jednocześnie zachowywać się zupełnie inaczej podczas skrawania.

Podłoże

Węglik drobnoziarnisty i bardzo drobnoziarnisty z zawartością kobaltu wynoszącą około 6 do 12 procent zapewnia najlepszą równowagę pomiędzy ostrością krawędzi i wytrzymałością na zerwanie poprzeczne. Grubsze gatunki są bardziej wytrzymałe na uderzenia, ale nie są w stanie sprostać wymaganiom stali o ostrych krawędziach, a zaokrąglona krawędź po prostu się ociera.

Powłoki

Powłoka AlTiN, TiAlN lub TiSiN działa jak bariera termiczna i zmniejsza tarcie, zatrzymując ciepło w chipie, a nie w narzędziu. Powłoki mają ogromne znaczenie, ale nie są w stanie uratować miękkiego podłoża. Najpierw wybierz gatunek, a następnie powłokę.

Geometria

Kąt wierzchołkowy wynoszący 140 stopni z cieńszą środnikiem zmniejsza ciąg i ułatwia rozpoczęcie wiercenia bez konieczności chodzenia. Wzmocnione marginesy i lekko ujemne przygotowanie krawędzi są odporne na odpryski. Długość rowka powinna być tak krótka, jak pozwala na to otwór, a wewnętrzne kanały chłodziwa stają się opłacalne, gdy tylko głębokość przekroczy trzy średnice. Jeśli chcesz zobaczyć, jak bardzo sam kąt wierzchołkowy zmienia zachowanie, skorzystaj z tego porównania Punkty wiertnicze 118 i 135 stopni to przydatna lektura towarzysząca.

Wiertła kręte z węglika spiekanego ogólnego przeznaczenia • Nadaje się do wydajnego wiercenia różnych materiałów, takich jak stal, żeliwo, stal nierdzewna itp. • Wiertło kręte z chwytem prostym i chłodzeniem wewnętrznym/zewnętrznym. Zobacz produkt →

Dopasowanie narzędzia do zakresu twardości

Twardość to najbardziej przydatna liczba przy wyborze wiertła. Poniższa tabela odzwierciedla logikę wyjściową, którą stosujemy w rozmowach z klientami.

Dane skrawania dla wiercenia węglików spiekanych w stali hartowanej

Instynkt przeniesiony ze stali miękkiej polega na zwalnianiu wrzeciona i opieraniu się na posuwie. W przypadku stali hartowanej sytuacja odwrotna jest bliższa prawdy: utrzymuj stały posuw na obrót, tak aby krawędź tnie zamiast trzeć, i utrzymuj niską prędkość skrawania.

• Prędkość powierzchniowa: około 40 do 60 m/min poniżej 45 HRC, 25 do 40 m/min pomiędzy 45 a 55 HRC i 15 do 25 m/min powyżej 55 HRC.
• Posuw na obrót: około 0,05 do 0,15 mm na obrót w zależności od średnicy, przy większych średnicach w górnej części.
• Głębokość zagłębienia: od połowy średnicy do jednej średnicy, z pełnym wycofaniem w celu usunięcia wiórów.
• Chłodziwo: chłodziwo przez narzędzie lub mgła powietrzno-olejowa pod wysokim ciśnieniem; Sam płyn chłodzący rzadko osiąga punkt.

Uważaj na chipsy. Wióry w kolorze srebrnym lub słomkowym oznaczają, że proces jest prawidłowy, natomiast wióry niebieskie lub świecące oznaczają nieprawidłową prędkość powierzchniową lub posuw.

Zasady konfiguracji, które utrzymują Carbide przy życiu

Węglik jest kruchy, a wiercenie w stali hartowanej niczego nie wybacza. Większość uszkodzonych wierteł, które widzimy, jest spowodowana ustawieniem, a nie nachyleniem.

• Zmierzyć bicie na trzpieniu i utrzymywać całkowite wskazane bicie poniżej 0,01 mm. Każdy dodatkowy mikron zwielokrotnia obciążenie jednego rowka.
• Użyj najkrótszego wiertła i uchwytu, które dotrą do otworu. Uchwyty na końcówki są lepsze od długich przedłużeń tulei zaciskowych.
• Zamocuj przedmiot blisko otworu i wyeliminuj ruch; wystarczy ułamek milimetra, aby wyszczerbić krawędź.
• Nigdy nie wierć ręcznie w stali hartowanej, ponieważ posuw ręczny zmienia obciążenie przy każdym drganiu.
• Nacinaj wiertłem punktowym z węglików spiekanych, a następnie wprowadzaj ze stałym posuwem i bez zatrzymania na dnie.
• Zamiast poprawiać ręcznie, należy wymienić stępione wiertło, co zwykle niszczy przygotowanie krawędzi.

W przypadku otworów głębszych niż pięć średnic dedykowana konstrukcja głębokich otworów z geometrią przelotowego chłodziwa pozwala odróżnić prosty otwór od części złomowanej.

Wiertła do głębokich otworów Wiertła kręte • Nadaje się do wydajnego wiercenia różnych materiałów, takich jak stal, żeliwo, stal nierdzewna itp. • Wiertło kręte z chwytem prostym i chłodzeniem wewnętrznym/zewnętrznym. Zobacz produkt →

Gdy wiercenie nie jest rozwiązaniem: zamiast tego wyfrezuj otwór

Powyżej około 55 HRC lub gdy otwór jest duży w stosunku do maszyny, interpolacja śrubowa jest często mądrzejszą metodą. Precyzyjny frez walcowo-czołowy zagłębia się pod niewielkim kątem i krąży na zewnątrz, rozkładając obciążenie wzdłuż rowka, zamiast skupiać je w jednym punkcie. Rezultatem jest bardziej okrągły otwór, znacznie mniejsze ryzyko zakopania narzędzia w gotowej części i tolerancje położenia, które utrzymują się bez konieczności wykonywania oddzielnej operacji rozwiercania. Ultratwarde gatunki ze wzmocnioną krawędzią i drobną strukturą mikroziarnistą zostały stworzone właśnie do takich zastosowań.

Precyzyjne frezy płaskie z 4 ostrzami • Konstrukcja krótkiego ostrza znacznie poprawia odporność narzędzia na zużycie i umożliwia osiągnięcie wyższej jakości powierzchni przedmiotu obrabianego. • Stosowany jest głównie do przetwarzania h... Zobacz produkt →

Wybór partnera produkcyjnego w zakresie narzędzi ze stali hartowanej

Wiercenie w stali hartowanej stanowi problem z narzędziami, a narzędzie działa tak dobrze, jak szlifowanie za nim. Changzhou Maton Tools to producent narzędzi węglikowych z siedzibą w Xixiashu, mieście narzędziowym w delcie rzeki Jangcy. Nasze wiertła i frezy trzpieniowe szlifujemy na importowanych pięcio- i sześcioosiowych centrach szlifierskich CNC i sprawdzamy je za pomocą precyzyjnego sprzętu z Niemiec, Japonii i Szwajcarii. Nasz zespół składa się z dwóch starszych inżynierów na poziomie profesorskim i ponad dziesięciu inżynierów zajmujących się narzędziami, wspieranych przez długą współpracę badawczą z Uniwersytetem Nauki i Technologii Chin Wschodnich oraz ponad dziesięcioma patentami. Pracujemy zgodnie z normą ISO9001 i obsługujemy klientów z branży lotniczej, motoryzacyjnej, elektronicznej, produkcji form i produkcji obronnej.

Nasz wiertła pełnowęglikowe asortyment obejmuje wiertła kręte ogólnego przeznaczenia, wiertła do głębokich otworów, wiertła z prostym rowkiem i wiertła z trzema rowkami. Podaj nam twardość materiału i konfigurację maszyny, a przed złożeniem zamówienia zalecimy odpowiedni gatunek, powłokę i geometrię.

Kluczowe dania na wynos

• Węglik wygrywa na hartowanej stali ze względu na twardość na gorąco i wytrzymałość na ściskanie, a nie ze względu na powłokę.
• Dopasuj podłoże i geometrię do zakresu twardości; wiertło 30 HRC i wiertło 55 HRC to różne narzędzia.
• Utrzymuj niską prędkość skrawania i stały posuw na obrót, z krótkimi uderzeniami i chłodziwem dostarczanym do punktu.
• Sztywność, niskie bicie i stały posuw zapobiegają większym złamaniom niż jakakolwiek zmiana gatunku.
• Powyżej 55 HRC rozważ frezowanie śrubowe za pomocą ultratwardego frezu palcowego zamiast wiercenia.