Как избежать поломки микросверла? Подробное руководство

Инструментальный материал

Твердосплавные микросверла изготавливаются преимущественно из мелкозернистых и ультрамелкозернистых карбидов вольфрама (WC) с кобальтовой связкой (6-10%). Такая комбинация обеспечивает уникальное сочетание твердости (до 92 HRA), прочности и износостойкости.

Покрытие

В зависимости от выполняемых задач твердосплавные микросверла бывают следующих исполнений

1.    Без покрытия, с выхаживанием стружечной канавки, для беспрепятственного схода стружки, первый выбор для обработки длинностружечных материалов (алюминиевые и медные сплавы, пластики)   

2.    DLC sp2 покрытие – для снижения коффициента трения, уменьшения адгезии поверхности стружечных канавок, повышение периода стойкости и максимальных скоростей резания, обработка длинностружечных материалов ((алюминиевые и медные сплавы, пластики). Покрытие наносится методом PVD, радужного цвета. 

3.    DLC sp3 покрытие – первый выбор для обработки высокоабразивных материалов, таких как графит. Покрытие черного цвета, с очень высокой твердостью (выше 800 HV). Технология покрытия дорога, но инструмент с данным покрытием крайне эффективен при обработке высоко абразивных материалов.

4.    TiAlN покрытие – для обработки труднообрабатываемых материалов, в процессе обработки которых возникает высокий нагрев зоны резания (высоколегированные, нержавеющие, жаропрочные стали и титан). Покрытие наносится методом PVD, черно-фиолетового цвета.

Геометрия

Конструктивно микросверла отличаются специальной геометрией режущей части, оптимизированной для уменьшения биения и улучшения отвода стружки.

- Угол при вершине обычно составляет 118-140°

- Спиральные канавки имеют высокий угол наклона для эффективного удаления стружки.

- Высокая точность и стабильность: допуски на диаметр и радиальное биение не более 0,003 мм

- Утолщенный хвостовик, допуск h6

Особенности использования:

Центрование

Заточка режущей вершины осуществляется в точку, без перемычки. Возможно использование без центровочного сверла. Для повышенных требований точности расположения отверстий (позиционный допуск) рекомендуется применение микроцентровок.

Рекомендуется применение центровочных сверл с углом большим, чем угол при вершине сверла, для исключения преждевременной поломки сверла (боковых кромок).

Для повышения производительности (сокращения цикла обработки отверстия) применяют центровки с углом в плане 90 градусов и центрование на глубину большую по гипотенузе диаметра сверления. Данная стратегия обработки позволяет получить отверстие с фаской. В первую очередь применяется на хорошо обрабатываемых материалах.

Вход/выход сверла

Рекомендуется снижение подачи на 30% при засверливании и при выходе сверла из отверстия (в случае сквозной обработки) для предотвращения поломки.

Требования к заготовке/детали

Поверхность заготовки должна быть максимально плоской, в противном случае возникают слишком высокие боковые нагрузки (опасность излома инструмента или его быстрого износа).

Рекомендованный параметр шероховатости обрабатываемой поверхности – не грубее Ra1.6.

Требование к зажимной оснастке

В виду высокой точности исполнения микросверл и как правило высоких требований к обрабатываемому изделию рекомендуется использование следующих типов оснастки:

- термозажимные оправки;

- гидрозажимные оправки;

- прецизионные цанговые оправки с прецизионными цангами (аналог Fahrion HP, зажим цанги роликовым ключом)

Подача СОЖ

Первый выбор по способу поддачи СОЖ в зону резания — это охлаждение масляным туманом (MQL) по причине малых диаметров рабочих частей сверл. Необходимо избегать направленной подачи СОЖ под большим давлением на режущую поверхность сверла.

Проблемы/причины/решения