Wiertło, jako najpopularniejsze narzędzie do obróbki otworów, jest szeroko stosowane w produkcji mechanicznej, zwłaszcza do obróbki otworów w urządzeniach chłodzących, arkuszach rurowych urządzeń wytwarzających energię, generatorach pary i innych częściach.
1、Charakterystyka wiercenia
Wiertło ma zwykle dwie główne krawędzie skrawające.Podczas obróbki wiertło obraca się i jednocześnie tnie.Kąt przedni wiertła staje się coraz większy od osi środkowej do krawędzi zewnętrznej, prędkość skrawania wiertła bliżej zewnętrznego koła jest większa, a prędkość skrawania maleje w kierunku środka, a prędkość skrawania wiertła środek obrotu wiertła wynosi zero.Pozioma krawędź wiertła znajduje się w pobliżu osi środka obrotowego.Krawędź boczna ma duży pomocniczy kąt natarcia, brak miejsca na wióry i niską prędkość skrawania, dzięki czemu będzie wytwarzać duży opór osiowy.Jeśli krawędź poprzeczna zostanie oszlifowana na typ A lub C zgodnie z DIN1414, a krawędź skrawająca w pobliżu osi środkowej ma dodatni kąt natarcia, można zmniejszyć opór skrawania i znacznie poprawić wydajność skrawania.
Ze względu na różne kształty, materiały, budowę i funkcje przedmiotów obrabianych, wiertła można podzielić na wiele typów, m.in. wiertła ze stali szybkotnącej (wiertła kręte, wiertła grupowe, wiertła płaskie), wiertła integralne z węglików spiekanych, wiertła wymienne do płytkich otworów, wiertła do głębokich otworów wiertła do otworów, wiertła tulejowe i wiertła z wymienną głowicą.
2、Łamanie i usuwanie wiórów
Cięcie wiertła odbywa się w wąskim otworze, a wióry muszą być odprowadzane przez rowek tnący wiertła, dlatego kształt wióra ma duży wpływ na wydajność cięcia wiertła.Typowe kształty wiórów obejmują wióry płatkowe, wióry rurowe, wióry igłowe, stożkowe wióry spiralne, wióry wstążkowe, wióry w kształcie wachlarza, wióry sypkie itp.
Gdy kształt chipa nie jest odpowiedni, wystąpią następujące problemy:
①Drobne wióry blokują rowek krawędziowy, wpływają na dokładność wiercenia, skracają żywotność wiertła, a nawet łamią wiertło (takie jak wióry sypkie, wióry wachlarzowate itp.);
②Długie wióry owijają się wokół wiertła, utrudniając jego pracę, powodując uszkodzenie wiertła lub uniemożliwiając przedostanie się chłodziwa do otworu (takie jak wióry spiralne, wióry taśmowe itp.).
Jak rozwiązać problem niewłaściwego kształtu chipa:
①Efekt łamania i usuwania wiórów można poprawić, odpowiednio lub łącznie, zwiększając prędkość posuwu, posuw przerywany, szlifując krawędź poprzeczną, instalując łamacz wiórów itp., aby wyeliminować problemy powodowane przez wióry.
②Do wiercenia można zastosować profesjonalne wiertło łamające wiór.Na przykład zaprojektowana krawędź łamiąca wióry jest dodana do rowka wiertła, aby łamać wióry na wióry łatwiejsze do usunięcia.Gruz powinien być odprowadzany płynnie wzdłuż rowu, bez zatykania rowu.Dlatego nowe wiertło łamające wióry osiąga znacznie płynniejszy efekt skrawania niż wiertło tradycyjne.
Jednocześnie krótki złom ułatwia przepływ chłodziwa do punktu wiercenia, co dodatkowo poprawia efekt rozpraszania ciepła i wydajność skrawania podczas obróbki.Co więcej, ponieważ nowo dodana krawędź łamiąca wióry wniknęła w cały rowek wiertła, jego kształt i funkcjonalność mogą zostać zachowane nawet po kilkukrotnym szlifowaniu.Oprócz powyższego usprawnienia funkcjonalności warto wspomnieć, że konstrukcja wzmacnia sztywność korpusu wiertła oraz znacząco zwiększa ilość otworów wierconych przed pojedynczym szlifowaniem.
3、Dokładność wiercenia
Na dokładność otworu składają się głównie takie czynniki, jak rozmiar otworu, dokładność położenia, współosiowość, okrągłość, chropowatość powierzchni i zadzior w otworze.
Czynniki wpływające na dokładność obrabianego otworu podczas wiercenia:
①Dokładność mocowania i warunki skrawania wiertła, takie jak uchwyt narzędzia, prędkość skrawania, posuw, płyn obróbkowy itp.;
②Rozmiar i kształt bitu, taki jak długość bitu, kształt krawędzi, kształt rdzenia itp.;
③Kształt przedmiotu obrabianego, taki jak kształt boku otworu, kształt otworu, grubość, stan mocowania itp.
Pogłębienie
Rozwiercanie jest spowodowane kołysaniem się wiertła podczas obróbki.Ruch uchwytu narzędziowego ma duży wpływ na średnicę otworu i dokładność pozycjonowania otworu.Dlatego też, gdy oprawka narzędziowa ulegnie poważnemu zużyciu, należy w porę wymienić nową oprawkę.Podczas wiercenia małych otworów trudno jest zmierzyć i wyregulować odchylenie, dlatego lepiej jest użyć wiertła o małej średnicy z grubym chwytem i dobrą współosiowością pomiędzy ostrzem a trzpieniem.W przypadku stosowania wiertła do przeszlifowania do obróbki przyczyną spadku dokładności otworu jest głównie asymetria kształtu grzbietu.Kontrola różnicy wysokości krawędzi może skutecznie powstrzymać rozwiercanie otworu.
Okrągłość otworu
Ze względu na wibracje wiertła wywiercony otwór może być wielokątny, a ściana otworu wygląda jak wzór podwójnej linii.Typowe otwory wielokątne są przeważnie trójkątne lub pięciokątne.Powodem powstania trójkątnego otworu jest to, że wiertło ma dwa centra obrotu podczas wiercenia i wibrują one z częstotliwością wymiany co 600. Główną przyczyną wibracji jest niezrównoważony opór skrawania.Gdy wiertło obraca się jeden raz, ze względu na słabą okrągłość obrabianego otworu, podczas drugiego obrotu skrawania opór jest niezrównoważony.Ostatnia wibracja powtarza się ponownie, ale faza wibracji ma pewne odchylenie, co powoduje podwójne linie na ściance otworu.Gdy głębokość wiercenia osiągnie pewien stopień, zwiększa się tarcie pomiędzy krawędzią wiertła a ścianą otworu, drgania słabną, ewolwenta znika, a okrągłość staje się lepsza.Ten typ otworu ma kształt lejka w przekroju podłużnym.Z tego samego powodu podczas cięcia mogą pojawić się również otwory pięciokątne i siedmiokątne.W celu wyeliminowania tego zjawiska, poza kontrolą takich czynników jak drgania tulei zaciskowej, różnica wysokości krawędzi skrawającej oraz asymetryczny kształt grzbietu i ostrza, należy podjąć również działania mające na celu poprawę sztywności wiertła, zwiększenie posuwu na obrót, zmniejsz kąt oparcia i zeszlifuj krawędź poprzeczną.
Wywierć otwory na zboczach i powierzchniach
Kiedy powierzchnia cięcia lub powierzchnia wiercenia wiertła jest nachylona, zakrzywiona lub schodkowa, dokładność pozycjonowania jest niska.W tym momencie wiertło jest nacinane promieniowo z jednej strony, co zmniejsza trwałość narzędzia.
Aby poprawić dokładność pozycjonowania, można podjąć następujące środki:
1. Najpierw wywierć środkowy otwór;
2. Wyfrezować gniazdo otworu frezem walcowo-czołowym;
3. Wybierz wiertła o dobrej penetracji i sztywności;
4. Zmniejsz prędkość posuwu.
Leczenie zadziorów
Podczas wiercenia na wejściu i wyjściu otworu pojawią się zadziory, szczególnie podczas obróbki materiałów i cienkich blach o dużej wytrzymałości.Powodem jest to, że gdy wiertło ma się przewiercić, obrabiany materiał będzie ulegał odkształceniu plastycznemu.W tym czasie trójkątna część, która powinna zostać przecięta przez krawędź wiertła w pobliżu zewnętrznej krawędzi, zostanie zdeformowana i wygięta na zewnątrz pod działaniem osiowej siły skrawającej, a następnie zwinięta pod działaniem skosu zewnętrznej krawędzi wiertła a krawędzią obrzeża, tworząc zagięcia lub zadziory.
4、Warunki obróbki przy wierceniu
Ogólny katalog wyrobów wiertniczych zawiera Tabelę referencyjną podstawowych parametrów skrawania uporządkowaną według materiałów obrabianych.Użytkownicy mogą wybrać warunki skrawania do wiercenia, odnosząc się do podanych parametrów skrawania.To, czy wybór warunków skrawania jest odpowiedni, należy ocenić kompleksowo, przeprowadzając próbne skrawanie, biorąc pod uwagę takie czynniki, jak dokładność obróbki, wydajność obróbki, trwałość wiertła itp.
1. Żywotność bitu i wydajność obróbki
Zakładając spełnienie wymagań technicznych obrabianego przedmiotu, należy kompleksowo ocenić prawidłowe użytkowanie wiertła pod względem trwałości użytkowej i wydajności obróbki wiertła.Odległość cięcia można wybrać jako wskaźnik oceny żywotności wiertła;Prędkość posuwu można wybrać jako wskaźnik oceny efektywności obróbki.W przypadku wierteł ze stali szybkotnącej żywotność wiertła zależy w dużym stopniu od prędkości obrotowej, a w mniejszym stopniu od prędkości posuwu na obrót.Dlatego też wydajność obróbki można poprawić poprzez zwiększenie posuwu na obrót, zapewniając jednocześnie dłuższą żywotność wiertła.Należy jednak pamiętać, że jeśli posuw na obrót będzie zbyt duży, wiór będzie gęstniał, powodując trudności w łamaniu wióra.Dlatego konieczne jest określenie zakresu posuwu na obrót, aby podczas skrawania próbnego zapewnić płynne łamanie wiórów.W przypadku wierteł z węglika spiekanego występuje duże fazowanie w kierunku ujemnego kąta natarcia krawędzi skrawającej, a opcjonalny zakres posuwu na obrót jest mniejszy niż w przypadku wierteł ze stali szybkotnącej.Jeśli posuw na obrót przekroczy ten zakres podczas obróbki, żywotność wiertła ulegnie skróceniu.Ponieważ odporność cieplna wiertła z węglika spiekanego jest wyższa niż wiertła ze stali szybkotnącej, a prędkość obrotowa ma niewielki wpływ na żywotność świdra, można zastosować metodę zwiększania prędkości obrotowej w celu poprawy wydajności przetwarzania świdra cementowego bit z węglika i zapewnić żywotność bitu.
2. Racjonalne wykorzystanie chłodziwa
Wiertło wycina się w wąskim otworze, dlatego rodzaj chłodziwa i sposób wtrysku mają ogromny wpływ na żywotność wiertła i dokładność obróbki otworu.Płyn obróbkowy można podzielić na rozpuszczalny w wodzie i nierozpuszczalny w wodzie.Nierozpuszczalny w wodzie płyn obróbkowy ma dobrą smarowność, zwilżalność i odporność na przyczepność, a także pełni funkcję zapobiegania rdzy.Rozpuszczalny w wodzie płyn obróbkowy ma dobre właściwości chłodzące, nie dymi i nie jest palny.Ze względu na ochronę środowiska w ostatnich latach powszechnie stosuje się rozpuszczalny w wodzie płyn obróbkowy.Jeśli jednak stopień rozcieńczenia rozpuszczalnego w wodzie płynu obróbczego jest niewłaściwy lub płyn obróbkowy ulegnie pogorszeniu, żywotność narzędzia zostanie znacznie zmniejszona, dlatego należy zachować ostrożność podczas użytkowania.Niezależnie od tego, czy jest to płyn obróbkowy rozpuszczalny czy nierozpuszczalny w wodzie, płyn obróbkowy musi osiągnąć punkt skrawania podczas pełnego użycia, a przepływ, ciśnienie, liczba dysz, tryb chłodzenia (chłodzenie wewnętrzne lub zewnętrzne) itp. płynu obróbkowego muszą być ściśle kontrolowane.
5、Ponowne ostrzenie wiertła
Ocena ponownego szlifowania wierteł
Kryteriami ponownego szlifowania wiertła są:
1. Stopień zużycia krawędzi tnącej, krawędzi poprzecznej i krawędzi z krawędzią;
2. Dokładność wymiarowa i chropowatość powierzchni obrabianego otworu;
3. Kolor i kształt chipsów;
4. Opory cięcia (prąd wrzeciona, hałas, wibracje i inne wartości pośrednie);
5. Ilość przetwarzania itp.
W rzeczywistym użyciu dokładne i wygodne kryteria zostaną określone na podstawie powyższych wskaźników zgodnie z określonymi warunkami.Jeżeli jako kryterium przyjmuje się wielkość zużycia, należy znaleźć najbardziej ekonomiczny okres ponownego szlifowania.Ponieważ głównymi częściami szlifierskimi są tył głowicy i pozioma krawędź, takie jak nadmierne zużycie wiertła, nadmierne zużycie krawędzi, duża ilość szlifowania i zmniejszona liczba czasów ponownego szlifowania (całkowity czas usługi żywotność narzędzia = żywotność narzędzia po ponownym szlifowaniu× czasy szlifowania), wręcz przeciwnie, skróci to całkowitą żywotność wiertła;Jeżeli jako kryterium oceny przyjmuje się dokładność wymiarową obrabianego otworu, do sprawdzenia wydłużenia skrawania i nieprostości otworu należy zastosować sprawdzian kolumnowy lub skrajni graniczne.Po przekroczeniu wartości kontrolnej należy niezwłocznie przeprowadzić ponowne mielenie;Gdy jako kryterium przyjmuje się opór skrawania, maszyna może zostać natychmiast automatycznie wyłączona, jeśli przekroczy ustawioną wartość graniczną (np. prąd wrzeciona);Po przyjęciu zarządzania limitami ilości przetwarzania powyższa treść oceny zostanie zintegrowana i ustalone zostaną standardy oceny.
Metoda szlifowania wiertła
Do ponownego ostrzenia wiertła lepiej jest użyć specjalnej obrabiarki lub uniwersalnej szlifierki narzędziowej, co jest bardzo ważne dla zapewnienia trwałości i dokładności obróbki wiertła.Jeśli oryginalny typ wiercenia jest w dobrym stanie, można go ponownie oszlifować zgodnie z oryginalnym typem wiercenia;Jeżeli oryginalne wiertło ma wady, można odpowiednio poprawić tylny kształt i oszlifować krawędź poprzeczną zgodnie z przeznaczeniem.
Podczas szlifowania należy zwrócić uwagę na następujące punkty:
1. Zapobiegaj przegrzaniu i zmniejszaj twardość wiertła;
2. Uszkodzenia wiertła (w szczególności uszkodzenia na krawędzi ostrza) należy całkowicie usunąć;
3. Rodzaj wiertła powinien być symetryczny;
4. Uważać, aby podczas szlifowania nie uszkodzić krawędzi tnącej, a po szlifowaniu usunąć zadziory;
5. W przypadku wierteł z węglika spiekanego kształt szlifowania ma duży wpływ na wydajność wiertła.Typ wiertła opuszczającego fabrykę jest najlepszym typem wiertła uzyskanym w wyniku badań naukowych i powtarzanych testów.Dlatego podczas ponownego szlifowania należy zachować oryginalną krawędź tnącą.
Czas publikacji: 10 października 2022 r