Сверло с 4 канавками и сверло с 2 канавками: полное руководство по выбору для станочников

Что такое 4-зубое сверло? Основной дизайн и функции

Стандартное спиральное сверло с 2 канавками имеет две симметричные канавки для отвода стружки, а сверло с 4 канавками добавляет еще две режущие кромки. Это простое изменение меняет все: толщину сердцевины, жесткость, зазор стружки и прямолинейность отверстия. Четыре канавки означают более крупную перемычку, что повышает жесткость на кручение на 30–50 % по сравнению со сверлом с двумя канавками того же диаметра.

Компромисс очевиден с первого взгляда. Увеличенный диаметр сердечника уменьшает объем канавки, оставляя меньше места для стружки. В алюминии или мягком пластике скопившаяся стружка приводит к трению, нагреву и, в конечном итоге, к заклиниванию инструмента. Вот почему сверла с 4 канавками редко являются лучшим выбором для обработки алюминия, если только применение не требует бокового фрезерования или снятия фасок сразу после сверления.

Однако дополнительные канавки также обеспечивают больше точек контакта в отверстии. Это стабилизирует инструмент, уменьшая люфт при входе и улучшая округлость при обработке таких материалов, как чугун или легированная сталь. В сочетании с соответствующим углом при вершине и покрытием четырехзубое сверло может поддерживать чистоту поверхности Ra ниже 1,6 мкм в стали 4140, а изношенное двухзубое сверло не может надежно обеспечить это значение.

Геометрия точки также меняется. Во многих сверлах с 4 канавками используется разрезное острие под углом 135° или самоцентрирующаяся долотообразная конструкция, что снижает силу осевого усилия. Когда вы заканчиваете отверстие и вам нужно интерполировать больший диаметр или добавить фаску, эти дополнительные канавки превращают инструмент в гибрид сверла и фрезы. Вот почему предприятия, стремящиеся к консолидации процесса, часто инвестируют в цельные твердосплавные сверла с 4 канавками, предназначенные как для сверления, так и для легкой профильной обработки.

2-зубая, 3-зубая или 4-зубая: какая из них подойдет для вашего материала?

Совместимость материалов — это самый важный фактор, который отличает производительное четырехзубое сверло от бракованной детали. Эмпирическое правило простое, но его стоит запомнить: если щепки длинные и волокнистые, используйте меньше канавок, чтобы избежать упаковки; когда стружка ломается коротко и материал абразивный, большее количество канавок распределяет износ и обеспечивает более жесткие допуски.

Алюминиевые сплавы (6061, 7075) образуют сплошную стружку, требующую максимального объема канавок. Сверло с двумя канавками, полированными канавками и углом при вершине 118° легко удаляет эти ленты. Переключитесь на 4-зубую канавку, и вы унаследуете наросты на кромке, плохой отвод стружки и неровную поверхность отверстия. Для меди и латуни лучше всего подходит трехзубая пластина: жесткость выше, чем у двухзубой, но при этом достаточный зазор для сегментированной стружки, которую производят эти материалы.

Теперь перейдите на нержавеющую сталь 316 или Ти-6Ал-4В. Деформационное упрочнение и перегрев – настоящие враги. Твердосплавное сверло с 4 зубьями, углом заточки 140° и покрытием АлТиН распределяет давление резания по четырем кромкам, снижая нагрузку на каждую кромку и выделение тепла. Результатом часто является увеличение количества отверстий на инструмент на 40% по сравнению с двухзубым сверлом при сверлении Inconel 718 на той же скорости. В случае чугуна абразивная порошкообразная стружка от 4-зубых сверл фактически способствует рассеиванию тепла, а увеличенный контакт с поверхностью полирует стенки отверстия.

Не менее важна глубина отверстия. Если соотношение глубины к диаметру превышает 5:1, сверло с 4 канавками часто превосходит сверло с 2 канавками из стали, поскольку дополнительная прочность стенки противостоит прогибу. Но вы должны сочетать это с сквозной подачей СОЖ и строгим циклом клевания. При обработке глухих отверстий в алюминии 2-зубая канавка по-прежнему имеет преимущество, поскольку она более агрессивно вытягивает стружку даже без подачи СОЖ под высоким давлением.

Для цехов, обрабатывающих предварительно закаленные пресс-формы из стали или корпуса клапанов из нержавеющей стали, жесткость и точность цельнотвердосплавные сверла с 3 зубьями может служить связующим звеном между отводом стружки и жесткостью, но когда допуск требует H7 или выше, стандартом остается 4-зубая пластина.

Твердосплавные 3-х канальные сверла для обработки чугуна и алюминиевых сплавов, Поставщики, Фабрика - Changzhou Maton Tools C

Maton Tools - это китайские твердосплавные 3-х канальные сверла для обработки чугуна и алюминиевых сплавов, поставщики и фабрики, изготовленные на заказ твердосплавные 3-х канальные сверла для станков из чугуна и алюминиевых сплавов.

Посмотреть продукт →

Оптимальные скорости и подачи для 4-зубых сверл (в зависимости от материала)

Параметры резания четырехзубым сверлом не просто кратны скорости подачи двухзубого сверла. Поскольку каждая канавка требует меньше стружки, вы можете увеличить подачу на оборот, но это должно быть сбалансировано с уменьшенным объемом канавки. В таблице ниже приведены начальные параметры твердосплавных сверл с сквозной подачей СОЖ. Уменьшите скорость на 15–20 %, если используется только внешняя подача СОЖ, и на 30 % для сверл HSS-E (кобальт).

Обратите внимание на агрессивные подачи при обработке чугуна: хрупкая стружка легко ломается, поэтому вы можете использовать более высокие подачи без риска уплотнения стружки. При обработке нержавеющей стали более низкая подача на оборот снижает нагартование на режущей кромке. При запуске сверло для глубоких отверстий, спиральное сверло в 316 начните с нижней части диапазона подачи и отрегулируйте ее в зависимости от цвета стружки: светло-соломенный цвет указывает на хорошее управление теплом, а синий или фиолетовый сигнализирует о необходимости снижения скорости или улучшения потока охлаждающей жидкости.

Производители спиральных сверл для глубоких отверстий, поставщики спиральных сверл

Китайские производители сверл для глубоких отверстий и поставщики спиральных сверл, завод спиральных сверл для глубоких отверстий, Maton предлагает спиральные сверла на заказ для стали, чугуна, нержавеющей стали.

Посмотреть продукт →

В титане давление подачи через инструмент выше 70 бар (1000 фунтов на квадратный дюйм) не подлежит обсуждению. Без него стружка приваривается к канавке даже на консервативных скоростях. Одна из ошибок, которую допускают мастерские, — это применение схемы подачи с 2 канавками к сверлу с 4 канавками и удвоение подачи на зуб. Это удваивает толщину стружки и забивает канавки. Всегда используйте приведенную выше таблицу в качестве специального справочника по геометрии с 4 канавками.

Покрытия имеют значение: выбор правильного покрытия для 4-зубых сверл

Твердосплавное сверло с 4 канавками сегодня режет легированную сталь, а завтра выходит из строя. Правильное покрытие продлевает срок службы инструмента не на несколько процентов, а часто в два-три раза. Задача состоит в том, чтобы подобрать тепловой барьер покрытия, стойкость к окислению и коэффициент трения к имеющемуся материалу.

TiAlN — это «рабочая лошадка» для сталей с твердостью выше 30 HRC. Слой оксида алюминия образуется при высоких температурах, защищая карбид от диффузионного износа. Но при сверлении нержавеющей стали 304 AlTiN с более высоким содержанием алюминия лучше противостоит наростам на кромке и может выдерживать скачки тепла, возникающие при прерывистой резке сварных деталей. TiSiN, хотя и дороже, но в титане стоит дороже, поскольку его слой оксида кремния предотвращает прилипание стружки даже при кратковременном прекращении подачи СОЖ — распространенный сценарий при проклейке глубоких отверстий.

Избегайте сверл с покрытием для обработки алюминия, дающего длинную стружку. Микроскопическая шероховатость покрытия захватывает мягкий металл и способствует образованию наростов на кромке. Вместо этого используйте глянцевую отделку или тонкое покрытие ZrN, если вам необходимо выполнить соединение с мягкой сталью при работе со смешанными материалами. Независимо от выбранного покрытия, подготовка кромки имеет не меньшее значение: легкое хонингование (0,0005–0,001 дюйма) 4-зубым сверлом с покрытием AlTiN значительно снижает микростружку в закаленной стали по сравнению с острой кромкой.

Распространенные проблемы с 4-х канальными сверлами (и способы их устранения)

Даже самое лучшее сверло с 4 канавками будет работать неправильно, если настройки или параметры отклонятся. Диагностика режимов сбоя позволяет быстро отделить стабильный процесс от остановки производства. В таблице ниже перечислены наиболее частые проблемы, их основные причины и действия по устранению.

Особого внимания заслуживает упаковка стружки при использовании 4-зубых сверл. Поскольку поперечное сечение канавки меньше, неправильно рассчитанный цикл клевания приносит больше вреда, чем пользы. Для сверла диаметром 10 мм из стали 4140 установите первый прокол на 2,5xD, а последующие — на 0,5xD. Это очищает канавки до того, как чип сжимается в заглушку. Когда оператор видит неровные отверстия и предполагает, что инструмент затупился, настоящим виновником часто оказывается стружка, застрявшая всего в одной канавке, смещающая сверло от центра.

Для отверстий, требующих допуска IT7, биение кончика сверла должно оставаться ниже 10 микрон. Изношенная цанга или дешевый держатель бокового замка каждый раз будут выводить вас из идеального отверстия. Инвестирование в высокоточный гидравлический или термозажимной держатель — это самый быстрый способ устранить жалобы на размер и качество обработки с помощью твердосплавного сверла с 4 канавками.

Глубокое сверление 4-х канавками: циклы сверления и стратегия подачи СОЖ

Глубокие отверстия (все, что имеет отношение длины к диаметру более 3) проверяют жесткость и пределы удаления стружки 4-зубого сверла. Толстая сетка инструмента становится здесь преимуществом, поскольку она противостоит смещению и раструбу, которые мешают сверлам с двумя канавками с большим вылетом. Тем не менее, без дисциплинированной стратегии клевания и достаточного давления охлаждающей жидкости вы получите термическую трещину или приваренную стружку на полпути отверстия.

Стандартный расклев G73 (стружколом) работает при L/D 3–5, но переключение на G83 (полный отвод) при L/D выше 5 в стали. Для сверла диаметром 6 мм установите первый прокол на 3xD (18 мм), затем уменьшайте каждый последующий прокол до 0,4xD (2,4 мм), чтобы постепенно разгрузить канавки. Критической ошибкой является втягивание до упора в плоскость зазора без остановки: стружка будет вращаться лучше, если вы задержитесь в R-плоскости хотя бы на 0,5 секунды.

Охлаждающая жидкость должна поступать в зону резания, а не просто заливать деталь. Для 4-зубых сверл диаметром более 3 мм давление в инструменте должно составлять не менее 20 бар (290 фунтов на квадратный дюйм) для стали и 70 бар (1000 фунтов на квадратный дюйм) для нержавеющей стали или титана. Если на вашем станке отсутствует подача СОЖ через шпиндель, используйте линейный подкачивающий насос или специальный адаптер держателя для подачи СОЖ. Туман или воздушный поток не преодолеют L/D 4; стружка просто упаковывается и приваривается к краю.

При операциях штабелирования — сверлении, а затем фрезеровании отверстия — вам нужна жесткость сердцевины высокоточная 4-зубая плоскоконечная фреза подход, но специальное сверло с 4 канавками и усиленным хвостовиком часто может справиться с легким боковым фрезерованием с радиальным зацеплением 10–15%. Просто запрограммируйте небольшой вход и сохраняйте небольшую глубину прохода фрезерования, чтобы избежать бокового разрушения твердого сплава.

Производители высокоточных 4-зубых фрез с плоским концом, компания - Changzhou Maton Tools Co., Ltd.

Maton Tools — это китайский производитель и компания высокоточных 4-зубых фрез с плоским концом, изготовленные на заказ высокоточные 4-х канальные фрезы с плоским концом,  •  Конструкция с короткими лезвиями значительно повышает износостойкость

Посмотреть продукт →

Цельные твердосплавные и 4-зубые сверла со сменными пластинами: анализ стоимости за отверстие

Первоначальная стоимость сверла с 4 зубьями со сменными зубьями выглядит привлекательной, пока вы не измерите фактическую стоимость одного отверстия. Цельнотвердосплавное сверло изначально стоит дороже, но обеспечивает более жесткие допуски, более высокую скорость и отсутствие простоев для вращения пластины. Дерево решений разветвляется на размер партии, материал и допуск отверстия.

При производстве менее 500 отверстий из легированной стали с допуском H8 или выше твердосплавный сплав однозначно выигрывает. Сэкономленное время, исключающее проверку индексов пластин и смену инструмента, компенсирует более высокую закупочную цену. Одно исследование на участке обработки корпуса клапана показало, что цельное твердосплавное сверло с 4 канавками проделало 3200 отверстий в 4140 при 30 HRC, прежде чем был достигнут предел износа по боковой поверхности 0,25 мм. Эквивалентное сверло со сменными пластинами потребовало двух оборотов пластины и все равно теряло округлость после 800 отверстий, при этом общая стоимость одного отверстия была на 18% выше с учетом трудозатрат.

Сверла со сменными 4-зубыми канавками отлично подходят для обработки материалов большого диаметра (более 25 мм) и материалов, которые быстро истирают твердые сплавы, например, чугуна с окалиной на поверхности. Возможность замены сколотой вставки, не снимая корпус, экономит время простоя станка. Но в диапазоне диаметров 3–20 мм, обычном для швейцарских станков с ЧПУ и обрабатывающих центров, цельная жесткость твердосплавного инструмента обеспечивает более прямые и повторяемые отверстия.

Скрытая стоимость сверл со сменными пластинами часто зависит от их установки. Радиальное выравнивание посадочных мест вкладышей необходимо проверять циферблатным индикатором; отклонение в 0,05 мм означает, что одна пластина режет больше, чем другая, что приводит к увеличению размера отверстия и сокращению срока службы инструмента. При использовании цельного твердосплавного инструмента с 4 канавками вы один раз измеряете биение и все готово. Для цехов, обрабатывающих графитовые электроды или медь, твердый сплав 4-зубые плоскоконечные фрезы для обработки медных электродов обеспечивают аналогичную геометрическую стабильность, что делает их отличным помощником при чистовых операциях после сверления.

4-х канальные фрезы с плоским концом для обработки медных электродов, завод - Changzhou Maton Tools Co., Ltd.

Maton Tools - это китайские 4-х канальные фрезы с плоским концом для обработки медных электродов, поставщики и фабрики, изготовленные на заказ 4-х канальные фрезы с плоским концом для обработки медных электродов,  •  Высокая точность и высокая эффективность c

Посмотреть продукт →

Как выбрать 4-зубое сверло для вашего станка с ЧПУ

Выбор 4-зубого сверла не потребует стопки каталогов, если следовать четкой последовательности. Начните с материала, а не с машины. Материал заготовки определяет сорт основы, покрытие, угол при вершине и количество канавок. После фиксации выберите диаметр в зависимости от допуска отверстия и припуска на чистовую обработку.

1. Определите рабочий материал и твердость, используя матрицу в разделе 2.
2. Выберите подходящее покрытие из раздела 4, соответствующее температурному диапазону и потребностям в смазке.
3. Подтвердите необходимый угол при вершине: 135° для большинства сталей, 118° для мягких материалов, 140° для нержавеющей стали и титана.
4. Выберите тип хвостовика: твердосплавный хвостовик для максимальной жесткости при малых диаметрах, стальной хвостовик для экономичных операций с диаметром более 6 мм. Используйте прямой хвостовик с плоской поверхностью Weldon для держателей с боковым замком или хвостовик с прецизионной заточкой для термозажимных/гидравлических патронов.
5. Проверьте возможность сквозного подвода СОЖ, если глубина отверстия превышает 3xD. Без него скорость и подача снижаются на 30%.
6. Проверьте биение шпинделя станка. Державка с биением менее 0,005 мм (0,0002 дюйма) обязательна для 4-зубых сверл диаметром менее 3 мм.
7. Ознакомьтесь с таблицей скорости и подачи производителя, а затем выполните точную настройку в зависимости от формирования стружки. Золотистые маленькие фишки сигнализируют о правильном наборе параметров.

Хорошо документированная таблица параметров, хранящаяся вместе с инструментом на станке, снижает умственную нагрузку на операторов и предотвращает дорогостоящие пробные резы. Если ваш цех регулярно сверлит труднообрабатываемые сплавы, рассмотрите возможность стандартизации одной высокопроизводительной серии — например, высокопроизводительная 4-зубая плоскоконцевая фреза который имеет одну и ту же подложку и покрытие для разных диаметров. Это упрощает инвентаризацию и делает процесс предсказуемым.

Высокопроизводительные 4-зубые фрезы с плоским концом, компания - Changzhou Maton Tools Co., Ltd.

Maton Tools - это китайский производитель и компания высокопроизводительных 4-зубых плоских концевых фрез, изготовленные на заказ высокопроизводительные 4-зубые плоские концевые фрезы,  •  Производство подложек высокой твердости и высокой прочности, sp

Посмотреть продукт →