zavedení
Vyvrtávací nástroje s malým průměrem{0}}jsou díky svému malému průměru a dlouhému vyložení náchylné k problémům, jako je např.stopy po chvění, průměr otvoru-mimo{1}}tolerance a vylamování během obrábění. Tento článek shrnuje sedm typických poruch a jejich základní příčiny a poskytuje okamžitě implementovatelná řešení.
I. Rychlá referenční tabulka pro problémy s obráběním vyvrtávacích nástrojů s malým průměrem
|
Problém |
Možné důvody |
Řešení |
|
Vnitřní povrch otvoru má spirálové vibrační značky. |
Nadměrná rychlost otáčení/nedostatečná rychlost posuvu nebo nedostatečná tuhost vyvrtávací tyče. |
Snižte rychlost otáčení o 20-30%, zvyšte rychlost posuvu; zkrátit převis; nahraďte monolitní karbidovou vyvrtávací tyčí. |
|
Clona je příliš velká |
nadměrné{0}}úpravy nudného nástroje; nerovnoměrný přídavek na řezání; nadměrné házení nástroje. |
Resetujte nástroj a snižte množství{0}}doladění; zkontrolujte přídavek spodního otvoru; měřit a snižovat házivost vřetena. |
|
Clona je příliš malá |
opotřebení hrotu nástroje; nedostatečný přídavek na řezání; nesouosost nástroje. |
Vyměňte nástroj nebo jej znovu naostřete; zvýšit povolenku na doporučenou hodnotu; znovu{0}}uvřít nástroj. |
|
Špička nože se roztříštila. |
Nadměrné krmivo; nadměrná rychlost otáčení; nekompatibilní nátěr. |
Snižte rychlost posuvu o 30–50 %; snížit rychlost otáčení; změnit na vhodný povlak (např. TiAlN pro nerezovou ocel). |
|
Kulatost otvoru je mimo toleranci |
Nadměrná házivost vřetena; ohýbaná vyvrtávací tyč; nestabilní upnutí obrobku. |
Zkontrolujte házení vřetena (mělo by být menší nebo rovno 0,005 mm); vyměňte vyvrtávací tyč; zvýšit upínací sílu obrobku. |
|
Zapletení čipů |
Drážka pro odvod třísek je příliš mělká; nedostatečný tlak chladicí kapaliny |
Vyberte nástroj pro vyvrtávání velkého úhlu spirály; zvyšte tlak chladicí kapaliny nebo použijte vnitřní chlazení. |
|
Extrémně krátká životnost nástroje |
Nadměrná řezná rychlost; opotřebení povlaku; materiálová tvrdá místa |
Snížit vitamín C o 20-30%; pravidelně kontrolujte povlak; přejít na třídu s lepší houževnatostí. |
II. Základní příčiny a způsoby eliminace vibračních stop
Stopy od třísek jsou nejčastějším problémem při vyvrtávání-malých průměrů. Hlavní příčinou jesamobuzené vibrace řezacího systému-.
Čtyři praktické metody pro odstranění vibračních čar:
Změňte parametry řezání
Snižte otáčky vřetena (snižte frekvenci buzení)
Zvyšte rychlost posuvu (zvyšte stabilní rozsah řezné síly).
Snižte hloubku řezu (snižte energii buzení)
Zvyšte tuhost systému
Co nejvíce minimalizujte délku přesahu (na každých 10% snížení se tuhost zvýší přibližně o 30%).
Vyměňte za vyvrtávací tyč z masivního karbidu (vyšší modul pružnosti).
Použijte vyvrtávací tyč tlumící vibrace (se zabudovaným-dynamickým tlumičem vibrací).
Změna geometrie nástroje
Používejte kotouče s negativním úhlem čela nebo malým kladným úhlem čela (pro zvýšení tlumení).
Zvětšete poloměr oblouku špičky nástroje (pro rozložení řezné síly).
Použití nestejných úhlů šroubovice nebo návrhů s proměnnou roztečí zubů (narušení rezonanční frekvence).
Optimalizujte strategii řezání
Použijte sousledné frézování (všechny vyvrtávací operace jsou sousledné frézování).
Vyvarujte se prázdných řezů a mutačních řezů
Více{0}}vrstevné vyvrtávání pro tenkostěnné-díly
III. Jak dosáhnout vrtání malých otvorů s tolerancí H7?
Tolerance H7 (např. φ5H7, toleranční pásmo +0.012/0) vyžaduje extrémně vysokou opakovatelnost a schopnost jemného-ladění nástroje.
Klíčové body provozu:
Použijte vyvrtávací hlavu s jemným{0}}doladěním stupnice, s minimální hodnotou dělení menší nebo rovnou 0,005 mm.
Měření před-vrtáním: Nejprve vyvrtejte nebo předvrtejte s přídavkem 0,2–0,3 mm (průměr).
Zkušební vyvrtávání a měření: Po vyvrtání prvního kusu jej změřte pneumatickým měřidlem nebo vnitřním mikrometrem.
Úprava kompenzace: Upravte průměr vyvrtávacího nástroje na základě rozdílu mezi naměřenou hodnotou a cílovou hodnotou (Poznámka: směr jemného{0}}ladění a směr měřítka).
Stabilní řezné parametry: řezná rychlost, rychlost posuvu a chladicí kapalina zůstávají konzistentní během celého procesu řezání.
Pravidelně kontrolujte opotřebení nástroje: Po každých 20–50 obrobených kusech zkontrolujte stav hrotu nástroje.
IV. Preventivní opatření pro vylamování vyvrtávacích nástrojů malého-průměru
Vylamování je hlavní formou selhání nástroje a následující opatření mohou významně snížit riziko vylamování:
|
Preventivní opatření |
Specifické operace |
|
Kvalita spodního otvoru |
Zakulacení spodního otvoru Menší nebo rovno 0,01 mm, žádné zkosení, žádná vytvrzená vrstva. |
|
Zkosení špičky nože |
Zvolte řeznou hranu se zkosením nebo tupým ošetřením (pro zvýšení pevnosti). |
|
Výběr povlaku |
Pro tvrdé materiály zvolte AlTiN; pro houževnaté materiály zvolte TiCN. |
|
Řezné parametry |
Začněte se spodní hranicí doporučené hladiny vitaminu C a postupně ji zvyšujte. |
|
Dost cool |
Kombinace vnitřního a vnějšího chlazení zajišťuje včasný odvod třísek. |
|
Stav obráběcího stroje |
Házení vřetena Menší nebo rovno 0,005 mm, spolehlivé upnutí držáku nástroje. |
V. Případová studie: Optimalizace vyvrtávání malých otvorů z nerezové oceli φ2 mm
Původní problém:
Obrábění nerezová ocel 304, průměr otvoru φ2H7, hloubka 10mm (L/D=5). Při použití vyvrtávacího nástroje s malým průměrem z karbidu wolframu se objevily silné stopy po chvění a nástroj se každých 5 kusů odštípl.
Proces optimalizace:
Přesah byl snížen z 12 mm na 10 mm (L/D snížena z 6 na 5).
Řezná rychlost byla snížena z 50 m/min na 35 m/min (otáčková rychlost byla snížena z 8000 ot./min na 5600 ot./min.).
Rychlost posuvu na otáčku byla zvýšena z 0,01 na 0,02 mm/ot.
Změna povlaku: z TiN na AlTiN
Zvyšte vnitřní tlak chlazení na 50 barů
Výsledky optimalizace:
stopy po vibracích zmizely, životnost nástroje se zvýšila na 35 kusů/břit a průměr otvoru se ustálil na φ2,000–2,008 mm.
VI. FAQ
Otázka: Jaký je rozdíl mezi malým-průměrem vyvrtávacího nástroje a výstružníkem?
Odpověď: Výstružník je vícebřitý nástroj, který se používá hlavně pro konečné tvarování a jeho průměr nelze nastavit; vyvrtávací nástroj je jednobřitý/dvojhranný-nástroj, který umožňuje jemné{3}}vyladění průměru a poskytuje korekci excentricity a chyb vrtu. Pro vyvrtávání malého-průměru je preferovanou volbou vyvrtávací nástroj.
Otázka: Jaký je nejlepší nástroj pro vrtání malých otvorů v hliníkové slitině?
Odpověď: Doporučujeme monolitní karbidový vyvrtávací nástroj s povlakem DLC a designem s velkým úhlem čela. Rychlost řezání může dosáhnout 200–300 m/min, čímž se dosáhne zrcadlového povrchu.
Otázka: Máte malé-antivibrační vyvrtávací nástroje s malým průměrem{1}} speciálně navržené pro hluboké díry?
A: Ano. Nabízíme antivibrační vyvrtávací tyče ze slinutého karbidu- (s vnitřním tlumícím materiálem) s L/D menším nebo rovným 8 a také modulární antivibrační vyvrtávací nástrojové systémy s L/D 8–12. Dotazy na přizpůsobení jsou vítány.
Kontaktujte WAT Tool abyste získali řešení mikrovyvrtávacích nástrojů z karbidu wolframu vhodné pro vaše podmínky obrábění.