Prędkości i posuwy wierteł węglikowych: praktyczne wykresy, wzory i wskazówki dla mechaników

Wiercenie jest zwykle pierwszą operacją, która uczy mechanika szacunku dla parametrów skrawania. Zbyt delikatnie posuw wiertła węglikowego powoduje jego ścieranie, utwardzanie powierzchni i tępienie w kilku otworach. Naciśnij go zbyt mocno, a rogi odpryskują, zanim pierwszy otwór zostanie ukończony. Wygodny zakres pomiędzy tymi dwoma wynikami jest węższy w przypadku węglików niż w przypadku stali szybkotnącej i właśnie dlatego warto przemyśleć kilka minut prędkości wierteł i posuwów w przypadku węglików spiekanych, zanim wrzeciono zacznie się obracać.

Zarabiamy na szlifowaniu wierteł pełnowęglikowych, dlatego co tydzień docierają do nas te same pytania od warsztatów, producentów form i dostawców z branży lotniczej. Odpowiedzi nie są skomplikowane. Należy je po prostu nałożyć w odpowiedniej kolejności, a następnie dostosować zgodnie z tym, co mówią chipy i wrzeciono.

Za każdym cięciem wiertniczym stoją dwie liczby

Prędkości i kanały brzmią jak jeden temat, ale są to dwie osobne decyzje, które rozwiązują dwa różne problemy.

• Prędkość skrawania to szybkość przemieszczania się krawędzi skrawającej przez przedmiot obrabiany, wyrażona jako prędkość powierzchniowa (Vc, w m/min lub SFM). Reguluje temperaturę na krawędzi.
• Posuw na obrót (fn, w mm/obr. lub cal/obr.) to odległość, jaką wiertło posuwa się w jednym pełnym obrocie. Reguluje grubość wióra i stopień, w jakim krawędź faktycznie skrawa, a nie ciera.
• Obroty wrzeciona nie są wyborem dowolnym. Oblicza się ją na podstawie prędkości powierzchniowej i średnicy wiertła, więc małe wiertło potrzebuje znacznie więcej obrotów na minutę niż duże przy tej samej wartości Vc.

Węglik toleruje w przybliżeniu dwa do trzech razy większą prędkość powierzchniową niż stal szybkotnąca w tym samym materiale. Ograniczeniem węglika jest rzadko zmiękczanie krawędzi. Jest to ciepło skupione w bardzo małej strefie kontaktu oraz kruchość, która powoduje, że odłamany róg w ciągu kilku sekund może spowodować śmierć.

Formuły w prostych słowach

Prędkość wrzeciona na podstawie prędkości powierzchniowej

W jednostkach imperialnych obr./min = (SFM x 3,82) podzielone przez średnicę wiertła w calach. W jednostkach metrycznych, obr./min = (Vc x 1000) podzielone przez (3,14 x średnica wiertła w mm). Wiertło z węglików spiekanych o średnicy 10 mm pracujące z prędkością 80 m/min potrzebuje zatem 80 x 1000 podzielone przez 31,4, czyli około 2546 obr./min.

Posuw z posuwu na obrót

Posuw w mm/min = obr/min x posuw na obrót. Pozostając przy tym samym przykładzie, 2546 obr./min x 0,12 mm/obr. daje w przybliżeniu 306 mm/min. W przypadku wiertarki trójostrzowej ten sam posuw na obrót jest rozkładany na trzy krawędzie skrawające, więc obciążenie na krawędź jest mniejsze, a jakość otworu zwykle poprawia się w materiałach lepkich.

Jeśli wolisz nie uruchamiać tych liczb ręcznie dla każdego narzędzia w łóżeczku, nasz Kalkulator prędkości wiercenia i posuwu z praktycznymi przykładami przechodzi przez te same wzory w formie metrycznej i imperialnej.

Zakresy początkowe dla typowych materiałów

Poniższa tabela stanowi punkt wyjścia dla klientów, którzy przechodzą ze stali szybkotnącej na węglik spiekany. Zakłada się sztywną konfigurację, wiertło o stosunku długości do średnicy wynoszącym cztery lub mniej i chłodziwo docierające do krawędzi skrawającej.

Zmniejsz prędkość skrawania o 20 do 30 procent w przypadku narzędzi o dużym zasięgu, części cienkościennych lub maszyny z zauważalnym biciem wrzeciona. Kiedy przedmiot ze stali nierdzewnej zaczyna piszczeć, powstrzymaj się odruchu spowolnienia podawania. Zbyt lekki posuw jest najczęstszą przyczyną utwardzania przez zgniot, a utwardzanie przez zgniot niszczy zarówno następne, jak i obecne wiertło.

Głębokość, sztywność i chłodziwo zmieniają liczby

Głębokość otworu i dziobanie

• Do 3 x D: pojedynczy przebieg zwykle wystarcza w przypadku przelotowego chłodziwa lub dobrze ukierunkowanego zalewu.
• 3 x D do 5 x D: nacinaj stopniowo co około jedną średnicę, aby czysto usunąć wióry.
• Powyżej 5 x D: zmniejsz prędkość skrawania o 20 do 30 procent, skróć nacięcia i traktuj doprowadzanie chłodziwa przez wrzeciono jako obowiązkowe, a nie opcjonalne.

Trzymanie narzędzia i bicie

Sprawdź całkowite bicie wskazane na końcówce wiertła, a nie na powierzchni oprawki. Utrzymanie jej poniżej 0,02 mm w przybliżeniu podwaja żywotność małego wiertła z węglików spiekanych, ponieważ niecentryczna krawędź przenosi prawie całe obciążenie na jeden narożnik. Uchwyty termokurczliwe i hydrauliczne są warte swojej ceny w przypadku średnic poniżej 6 mm.

Płyn chłodzący

Chłodziwo przekazywane przez wrzeciono dociera do końcówki, w której gromadzi się ciepło, dzięki czemu obsługuje najwyższe prędkości w tabeli. Chłodziwo zalewowe dobrze sprawdza się w przypadku płytkich otworów w stali i stali nierdzewnej. Żeliwo często wierci się na sucho za pomocą podmuchu powietrza, podczas gdy aluminium i tytan zapewniają dużą objętość i nacisk, ponieważ oba materiały przenoszą ciepło do narzędzia, a nie do wióra.

Czytaj żetony, a nie tylko wykres

Chipy są najtańszym urządzeniem sprzężenia zwrotnego w maszynie i informują Cię, którą zmienną należy zmienić.

• Srebrne lub jasnosłomkowe wióry z czystym lokiem oznaczają, że znajdujesz się w zakresie roboczym.
• Niebieskie lub spalone wióry wskazują na zbyt dużą prędkość powierzchniową lub chłodziwo, które nigdy nie dociera do krawędzi.
• Drobne sypkie wióry w stali nierdzewnej oznaczają, że podawanie jest zbyt lekkie i krawędź ociera się.
• Długie, żylaste wióry w aluminium wymagają większego posuwu na obrót lub innej geometrii rowka.
• Piszczenie i przyspawanie materiału do krawędzi zwykle oznaczają, że prędkość jest zbyt duża dla powłoki na narzędziu.

Dopasowanie wiertła do materiału

Parametry skrawania zapewniają rezultaty tylko wtedy, gdy wiertło w uchwycie pasuje do zadania. Każde wysyłane przez nas narzędzie jest szlifowane i sprawdzane na maszynach pięcio- i sześcioosiowych w godz naszej fabryce w Changzhou , dlatego też zwykle mówimy o geometrii, zanim zaczniemy mówić o liczbach.

Wiertło kręte z węglika spiekanego ogólnego przeznaczenia to rozsądne rozwiązanie do obróbki stali węglowej, stali stopowej i żeliwa w szerokim zakresie średnic.

Wiertła kręte pełnowęglikowe ogólnego przeznaczenia serii NNZT Wszechstronne rozwiązanie do stali węglowej, stali stopowej i żeliwa, z chłodzeniem zewnętrznym lub wewnętrznym i średnicami do 25 mm. Zobacz produkt →

W przypadku stali miękkiej i stali nierdzewnej geometria ze wzmocnionym środnikiem i ostrzejszym nachyleniem utrzymuje krawędź przy życiu i ogranicza narost na krawędziach w przypadku bardziej miękkich gatunków.

Wiertła kręte pełnowęglikowe serii NNZB do stali miękkiej i stali nierdzewnej Wiertła 3D i 5D z wewnętrznym chłodzeniem i ostrymi krawędziami do stali miękkiej i stali nierdzewnej, pomagające uniknąć narostu na krawędziach w średnicach od 3 mm do 20 mm. Zobacz produkt →

W przypadku żeliwa i aluminium konstrukcja z trzema rowkami usuwa wióry szybciej i utrzymuje rozmiar otworu lepiej niż wiertło z dwoma rowkami przy tym samym posuwie na obrót.

Wiertła pełnowęglikowe z trzema ostrzami serii NNZL do żeliwa i aluminium Niepowlekane wiertła trójostrzowe w typie 3D z chłodzeniem zewnętrznym i 15D z chłodzeniem wewnętrznym, odpowiednie do żeliwa, stopów aluminium i szybszego odprowadzania wiórów. Zobacz produkt →

Praktyczna procedura konfiguracji

1. Sprawdź materiał przedmiotu obrabianego i jego rzeczywistą twardość, a nie tylko nazwę na rysunku.
2. Wybierz prędkość powierzchniową z tabeli i oblicz liczbę obrotów na minutę dla rzeczywistej średnicy wiertła.
3. Wybierz posuw na obrót w oparciu o rozmiar wiertła i liczbę rowków, starając się uzyskać prawdziwy wiór, a nie pył.
4. Zmierzyć bicie na końcówce przed pierwszym otworem i skorygować, jeśli przekracza 0,02 mm.
5. Wywierć dwa lub trzy otwory w złomie lub w bezpiecznym miejscu, a następnie sprawdź kształt, kolor i rozmiar wiórów.
6. Dostosuj jedną zmienną na raz: najpierw prędkość, jeśli krawędź się pali, najpierw posuw, jeśli wiertło trze lub piszczy.

Pytania, które słyszymy najczęściej

Jak szybko powinno pracować wiertło z węglików spiekanych o średnicy 6 mm w stali miękkiej?

Bezpiecznym punktem początkowym jest około 100 m/min, które osiąga się przy około 5300 obr./min. Połącz to z 0,10 do 0,15 mm/obr. i cyklem dziobania po przejściu około 18 mm głębokości.

Dlaczego wiertło piszczy i wykrusza się w narożniku?

Piszczenie przy wykruszaniu się narożników prawie zawsze oznacza, że ​​prędkość skrawania jest zbyt duża dla powłoki i dopływu chłodziwa. Zmniejsz prędkość o 20 procent, upewnij się, że chłodziwo dociera do końcówki i sprawdź bicie, zanim uznasz, że narzędzie jest uszkodzone.

Czy nadal muszę wiercić punktowo?

Na płaskiej powierzchni za pomocą wiertła pełnowęglikowego o kącie 140 stopni plamienie jest często niepotrzebne i po prostu wymaga drugiej operacji. Punkt jest nadal przydatny na zakrzywionych, zakrzywionych lub przerywanych powierzchniach lub gdy długie wiertło wymaga pomocy w znalezieniu swojej pozycji.

Nie ma jednej prawidłowej liczby dotyczącej wiercenia węglików spiekanych, jest jedynie rozsądny punkt wyjścia i krótka lista rzeczy do obejrzenia. Zacznij konserwatywnie, słuchaj maszyny, czytaj chipy i zmieniaj jedną rzecz na raz. Rób to konsekwentnie, a to samo wiertło będzie nadal wytwarzać dokładne otwory długo po tym, jak podejście oparte wyłącznie na wykresach przebije trzy z nich.