Istnieją trzy podstawowe warunki wiercenia i doboru wierteł: materiał, powłoka i charakterystyka geometryczna.
Jak wybrać materiał wiertła?
Materiały można z grubsza podzielić na trzy typy: stal szybkotnąca, stal szybkotnąca zawierająca kobalt i stały węglik spiekany
Stal szybkotnąca (HSS):
Od 1910 r. stal szybkotnąca jest używana jako narzędzie skrawające od ponad wieku. Jest to obecnie najszerzej stosowany i najtańszy materiał na narzędzia skrawające. Wiertła ze stali szybkotnącej mogą być używane w wiertarkach elektrycznych lub w bardziej stabilnym środowisku, takim jak wiertarki. Innym powodem wytrzymałości stali szybkotnącej może być możliwość ponownego szlifowania narzędzi ze stali szybkotnącej. Ze względu na niską cenę są używane nie tylko do szlifowania na wiertła, ale również szeroko stosowane w narzędziach tokarskich.
Stal szybkotnąca zawierająca kobalt (HSSE):
Stal szybkotnąca zawierająca kobalt ma lepszą twardość i czerwoną twardość niż stal szybkotnąca, a wzrost twardości poprawia również jej odporność na zużycie, ale jednocześnie poświęca część swojej wytrzymałości. Tak samo jak stal szybkotnąca: wszystkie można przeszlifować, aby zwiększyć liczbę zastosowań.
Węglik (węglik):
Węglik spiekany to materiał kompozytowy na bazie metalu. Wśród nich jako osnowę stosuje się węglik wolframu, a niektóre materiały z innych materiałów są używane jako spoiwa wytwarzane w szeregu skomplikowanych procesów, takich jak spiekanie przez prasowanie izostatyczne na gorąco. W porównaniu ze stalą szybkotnącą pod względem twardości, twardości czerwonej, odporności na zużycie itp. ma ogromną poprawę. Jednak koszt narzędzi z węglików spiekanych jest również znacznie wyższy niż koszt stali szybkotnącej. Węglik spiekany ma więcej zalet niż poprzednie materiały narzędziowe pod względem trwałości i szybkości obróbki. W wielokrotnym szlifowaniu narzędzi wymagane są profesjonalne narzędzia szlifierskie.
02
Jak wybrać powłokę wiertła?
Powłokę można z grubsza podzielić na 5 następujących typów w zależności od zakresu zastosowania
Bez powłoki:
Narzędzia niepowlekane są najtańsze i są zwykle używane do obróbki niektórych bardziej miękkich materiałów, takich jak stop aluminium i stal niskowęglowa.
Powłoka z czarnego tlenku:
Powłoka oksydacyjna może zapewnić lepszą smarowność niż narzędzia niepowlekane, a także jest lepsza pod względem odporności na utlenianie i ciepło oraz może wydłużyć żywotność o ponad 50%.
Powłoka z azotku tytanu:
Azotek tytanu jest najczęściej stosowanym materiałem powłokowym i nie nadaje się do materiałów o wysokiej twardości i wysokiej temperaturze obróbki.
Powłoka z węglikoazotku tytanu:
Węgloazotek tytanu jest wytwarzany z azotku tytanu i ma wyższą odporność na wysoką temperaturę i odporność na zużycie, zwykle fioletowy lub niebieski. Służy do obróbki elementów żeliwnych w warsztacie Haas.
Powłoka tytanowa z azotku aluminium:
Azotek aluminium i tytanu jest bardziej odporny na wysokie temperatury niż wszystkie powyższe powłoki, dzięki czemu może być stosowany w wyższych środowiskach skrawania. Na przykład przetwarzanie stopów wysokotemperaturowych. To samo dotyczy obróbki stali i stali nierdzewnej, ale ponieważ zawiera elementy aluminiowe, podczas obróbki aluminium zachodzą reakcje chemiczne, dlatego należy unikać przetwarzania materiałów zawierających aluminium.
Ogólnie mówiąc, bardziej ekonomicznym rozwiązaniem jest diament zawierający kobalt plus powłoka z węgloazotku tytanu lub powłoka z azotku tytanu.
Charakterystyka geometryczna wiertła
Cechy geometryczne można podzielić na następujące 3 części
długość
Stosunek długości do średnicy nazywa się średnicą wielokrotną, a im mniejsza średnica wielokrotna, tym lepsza sztywność. Wybór wiertła o długości krawędzi skrawającej tylko do usuwania wiórów i jak najkrótszym wysięgu może zwiększyć sztywność podczas obróbki, a tym samym zwiększyć żywotność narzędzia. Niewystarczająca długość ostrza może spowodować uszkodzenie wiertła.
Kąt punktu
Kąt wierzchołka wiertła 118° jest prawdopodobnie najbardziej powszechny w obróbce i jest zwykle używany do obróbki miękkich metali, takich jak stal miękka i aluminium. Ten rodzaj konstrukcji kątowej zwykle nie ma funkcji samocentrowania, co oznacza, że nieuniknione jest wcześniejsze wykonanie otworu centrującego. Kąt wierzchołka wiertła 135° ma zwykle funkcję samocentrowania. Ponieważ nie ma potrzeby obróbki otworu centrującego, nie będzie już konieczne oddzielne wiercenie otworu centrującego, co pozwala zaoszczędzić dużo czasu.
kąt helisy
Kąt spirali 30° to bardzo dobry wybór dla większości materiałów. Jednak w środowiskach, które wymagają lepszego odprowadzania wiórów i większej wytrzymałości krawędzi skrawającej, można wybrać wiertło o mniejszym kącie spirali. W przypadku materiałów trudnych do obróbki, takich jak stal nierdzewna, do przenoszenia momentu obrotowego można wybrać konstrukcję o większym kącie spirali.
