Сверла со сменными твердосплавными пластинами: виды, особенности и применение

Существуют варианты сверл с разными типами пластин. Прежде всего это S (квадрат), W (ломанный треугольник) и комбинация этих типов пластин. И это имеет под собой основание. Попробуем выяснить в чем тут дело.

Форма W применяется для высокопроизводительного сверления относительно легкообрабатываемых материалов, S выбирают при сверлении в более тяжелых условиях.

W-пластина обеспечивает более плавный вход в отверстие и эффект самоцентрирования. Возможно засверливание в наклонные поверхности и пакеты деталей, что не рекомендуется для сверл с центральной пластиной S.

Сверло с комбинацией пластин S и W сочетает в себе экономичную внешнюю пластину квадратного сечения S с превосходными центрирующими возможностями внутренней треугольной пластины W. Такие сверла обеспечивают повышенную скорость съема металла (выше подача) в сочетании с более высоким качеством поверхности и прямолинейностью отверстий.

И еще есть такой неочевидный, на первый взгляд, плюс, что невозможно перепутать центральную и периферийную пластины, так как они разной формы.

Сверла со сменными твердосплавными пластинами обеспечивают высокую производительность и в основном используются для отверстий больших диаметров. Такие сверла обычно считаются черновыми инструментами (IT10-11) и не обеспечивают такую же точность отверстий, как современные монолитные спиральные сверла или модульные сверла (со сменными головками).

Наиболее распространенные сверла со сменными пластинами имеют асимметрично расположенные пластины, которые перекрываются радиально. Пластины работают как две перекрывающиеся расточные оправки, которые производят несбалансированное режущее действие. Как и в случае с расточными оправками, внешняя пластина расположена по центру.

Как вы можете видеть на рисунке, центральная пластина обычно располагается так, что она выступает за центральную линию корпуса сверла и имеет тенденцию вращаться вокруг и за центральной линией. Благодаря режущему действию каждой отдельной пластины сверло со сменными пластинами обычно способно сверлить неровные поверхности. Сверление неровных поверхностей чаще всего требует пониженной подачи, пока обе пластины не будут задействованы в процессе резания. Для сверления больших диаметров сверла со сменными пластинами могут быть спроектированы с любым количеством перекрывающихся пластин, ограниченным только жесткостью и мощностью станка.

Сверла со сменными пластинами имеют много преимуществ. Во-первых, процесс резания можно оптимизировать, выбрав различные сплавы и геометрии пластин для периферии и центральных пластин. Сверла со сменными пластинами также могут работать на значительно более высоких скоростях резания и скоростях съема металла, чем сверла с напаянными пластинами или цельные твердосплавные сверла. По сравнению со спиральными сверлами HSS, сверла со сменными пластинами значительно повышают производительность и экономическую эффективность. Другие основные преимущества сверл со сменными пластинами включают универсальность использования с широким диапазоном обрабатываемых материалов, оптимальные твердые сплавы, простоту обслуживания, отсутствие необходимости переточки, постоянные размеры и возможность регулировки диаметра.

Сверла со сменными пластинами могут выполнять следующие операции: засверливание в криволинейные поверхности, засверливание под углом, рассверливание, сверление пересекающихся отверстий, плунжерное сверление, цекование. Только не стоит забывать уменьшить подачу (при необходимости).

Твердосплавные пластины нужно выбирать, исходя из обрабатываемого материала и условий резания. Правильный выбор пластин повысит стойкость как самих пластин, так и корпуса сверла. Особенно полезным это может оказаться при обработке материалов группы S (суперсплавы и титановые сплавы).

Условия резания совершенно различны для оси и периферии. Силы резания на периферии отличны от сил, действующих на центральную пластину.

• Ассиметричное расположение пластин.
• Периферийная пластина дает больше стружки.

Отсюда на периферии наибольшая скорость, а в центре она равна 0, поэтому нужны разные свойства твердого сплава. Именно этим обусловлен выбор разных сплавов и геометрий для центральной и периферийной пластин.

С помощью одного инструмента можно изготавливать отверстия разных размеров.

Это большое преимущество использования сверла со сменными пластинами. Такой инструмент можно использовать при токарной обработке, что позволяет получить более точное отверстие.

Коническое отверстие можно обрабатывать, если верхняя и нижняя часть конуса находятся в пределах минимального и максимального размера отверстия конкретного сверла.

Сверло со сменными пластинами - это отбалансированный инструмент, благодаря следующим факторам:

• Точное позиционирование центральной и периферийной пластины.
• Контроль точки пересечения между центральной и периферийной пластинами.

Есть еще один немаловажный фактор использования корпусных сверл, который нельзя оставить без внимания – это жесткость на изгиб.

Зависимость изгиба от длины сверла представлена в таблице. Сверло длиной 5xD будет давать больше отверстие из-за меньшей жесткости. Поэтому строгая рекомендация: используйте, по возможности, максимально короткое сверло!

Формирование и эвакуация стружки при сверлении — основной фактор, влияющий на обеспечение стабильности процесса сверления, а значит на качество получаемого отверстия.

Рассмотрим факторы влияющие на процессы стружкообразования и эвакуации стружки из зоны резания. Для сверла со сменными пластинами они будут следующими:

Стружкообразование зависит от:

• Скорости резания
• Подачи
• Обрабатываемого материала
• Концентрации и давления СОЖ
• Геометрии пластины (стружколома)
• Геометрии корпуса (стружечных канавок)

Эвакуация стружки зависит от:

• Формы стружечных канавок
• Охлаждения
• Режимов резания

Итак, подведем итоги. Что следует знать и на что обращать внимание при выборе сверла со сменными твердосплавными пластинами:

• В основном используется как черновой инструмент;
• Низкая цена в пересчете на режущую кромку;
• Высокий коэффициент съема материала требует большой мощности и высоких оборотов;
• Высокие скорости резания;
• Относительно невысокие подачи (возможно повысить геометрией «wiper»);
• Возможность сверлить отверстия в поверхностях под углом или не плоских поверхностях;
• Сверление, рассверливание, торцевание, получение фаски;
• Прочный и жесткий корпус;
• Необходима обильная подача СОЖ;
• Существенное снижение времени сверления по сравнению с быстрорежущими спиральными сверлами — почти на 90% в тех же условиях;
• Только большие диаметры и небольшие L/D;
• Может использоваться как вращающийся, так и не вращающийся инструмент;
• Возможность замены пластин на станке;
• Большой выбор геометрий и сплавов пластин.

На этом завершим рассмотрение темы сверл со сменными пластинами. Надеюсь, информация, изложенная в данной статье, окажется полезной и поможет сделать вам правильный выбор.

И главное помнить, что нет плохого инструмента, есть неправильно подобранный инструмент… А с задачей правильного выбора инструмента под конкретную задачу Вам помогут специалисты нашей компании.

Интернет-магазин CNC1 предлагает широкий выбор корпусных сверл по доступным ценам. Мы гарантируем высокое качество продукции и быструю доставку заказов. Все поставки на наш склад осуществляются непосредственно от производителя без участия третьих лиц, что позволяет нам сохранять низкие цены на предлагаемую продукцию. Для нас принципиально важно закрывать потребности покупателей здесь и сейчас, поэтому мы постоянно поддерживаем в наличии большой склад металлорежущего инструмента и оснастки.