Скорости и подачи твердосплавного сверла: практические таблицы, формулы и советы машинистам

Сверление обычно является первой операцией, которая учит станочника бережному отношению к режимам резания. Если подавать твердосплавное сверло слишком осторожно, оно трется, упрочняет поверхность и затупляется уже через несколько отверстий. Нажмите на него слишком сильно, и углы отколотся еще до того, как будет сделано первое отверстие. Удобное окно между этими двумя результатами для твердого сплава уже, чем для быстрорежущей стали, и именно поэтому о скорости и подаче твердосплавного сверла стоит подумать несколько минут, прежде чем шпиндель начнет вращаться.

Мы зарабатываем на жизнь заточкой твердосплавных сверл, поэтому каждую неделю к нам приходят одни и те же вопросы от мастерских, производителей пресс-форм и поставщиков аэрокосмической продукции. Ответы не сложны. Их просто нужно применить в правильном порядке, а затем отрегулировать в соответствии с тем, что вам подскажут чипы и шпиндель.

Две цифры за каждым сверлением

Скорость и подача звучат как одна тема, но это два отдельных решения, которые решают две разные проблемы.

• Скорость резания — это скорость прохождения режущей кромки через заготовку, выраженная как скорость резания (Vc, м/мин или SFM). Он регулирует температуру на краю.
• Подача на оборот (fn, в мм/об или дюйм/об) определяет, насколько далеко подается сверло за один полный оборот. Он определяет толщину стружки и то, насколько кромка на самом деле режет, а не трет.
• Скорость вращения шпинделя не является свободным выбором. Он рассчитывается на основе скорости резания и диаметра сверла, поэтому для того же Vc маленькому сверлу требуется гораздо больше оборотов в минуту, чем большому.

Карбид выдерживает примерно в два-три раза большую скорость поверхности, чем быстрорежущая сталь в том же материале. Что ограничивает твердость, так это редкое смягчение кромки. Это тепло, сконцентрированное в очень маленькой зоне контакта, плюс хрупкость, которая делает скол в углу фатальным за считанные секунды.

Формулы простыми словами

Скорость шпинделя от скорости поверхности

В британских единицах количество оборотов в минуту = (SFM x 3,82), деленное на диаметр сверла в дюймах. В метрических единицах количество оборотов в минуту = (Vc x 1000), разделенное на (3,14 x диаметр сверла в мм). Таким образом, для твердосплавного сверла диаметром 10 мм, работающего со скоростью 80 м/мин, необходимо 80 x 1000, разделенное на 31,4, что составляет около 2546 об/мин.

Скорость подачи от подачи на оборот

Скорость подачи в мм/мин = об/мин x подача на оборот. Продолжая тот же пример, 2546 об/мин x 0,12 мм/об дают примерно 306 мм/мин. В трехзубом сверле одинаковая подача за оборот распределяется между тремя режущими кромками, поэтому нагрузка на кромку ниже, а качество отверстия обычно улучшается в липких материалах.

Если вы не хотите вручную просчитывать эти цифры для каждого инструмента в наборе, наш Калькулятор скорости и подачи сверла с рабочими примерами использует одни и те же формулы как в метрической, так и в британской форме.

Начальные диапазоны для распространенных материалов

Приведенная ниже таблица является отправной точкой, которую мы предоставляем клиентам, которые переходят от быстрорежущей стали к цельным твердосплавным сплавам. Он предполагает жесткую установку, сверло с соотношением длины к диаметру четыре или меньше и охлаждающую жидкость, достигающую режущей кромки.

Уменьшите скорость резания на 20–30 процентов для инструментов с большим вылетом, тонкостенных деталей или станков с заметным биением шпинделя. Когда работа с нержавеющей сталью начинает визжать, не поддавайтесь этому рефлексу и замедлите подачу. Слишком легкая подача является наиболее распространенной причиной нагарта, а нагарт – это то, что разрушает как следующее сверло, так и текущее.

Глубина, жесткость и охлаждающая жидкость меняют цифры

Глубина отверстия и клюв

• До 3 x D: обычно достаточно одного прохода при сквозном подводе СОЖ или при точном наводнении.
• От 3 x D до 5 x D: прокалывайте с шагом примерно в один диаметр, чтобы аккуратно удалить стружку.
• За пределами 5 x D: уменьшите скорость резания на 20–30 процентов, укоротите промежутки и рассматривайте подачу СОЖ через шпиндель как обязательную, а не дополнительную.

Крепление инструмента и биение

Проверьте общее показанное биение на кончике сверла, а не на поверхности держателя. Сохранение толщины менее 0,02 мм примерно удваивает срок службы небольшого твердосплавного сверла, поскольку смещенная от центра кромка несет почти всю нагрузку на один угол. Термоусадочные и гидравлические держатели стоят своих денег при диаметрах менее 6 мм.

охлаждающая жидкость

СОЖ, проходящая через шпиндель, достигает вершины, где находится тепло, поэтому она поддерживает самые высокие скорости в таблице. Проливная охлаждающая жидкость хорошо подходит для неглубоких отверстий в стали и нержавеющей стали. Чугун часто сверлят всухую с помощью струи воздуха, тогда как алюминий и титан вознаграждаются большим объемом и давлением, поскольку оба материала передают тепло в инструмент, а не в стружку.

Читайте фишки, а не только график

Чипы — это самое дешевое устройство обратной связи на машине, и они сообщают вам, какую переменную следует изменить.

• Серебристая или светло-соломенная крошка с чистым завитком означает, что вы находитесь в рабочем диапазоне.
• Синяя или подгоревшая стружка указывает на слишком высокую скорость резания или на то, что охлаждающая жидкость никогда не достигает кромки.
• Мелкая порошкообразная стружка из нержавеющей стали означает, что подача слишком легкая и кромка трется.
• Длинная волокнистая стружка из алюминия требует большей подачи на оборот или другой геометрии канавок.
• Свист и приваривание материала к краю обычно означают, что скорость слишком высока для покрытия инструмента.

Соответствие сверла материалу

Режимы резки дают результаты только в том случае, если сверло в держателе подходит для данной работы. Каждый инструмент, который мы поставляем, шлифуется и проверяется на пяти- и шестиосных станках на заводе. наша фабрика в Чанчжоу , поэтому мы склонны говорить о геометрии прежде, чем говорить о числах.

Цельное твердосплавное спиральное сверло общего назначения является разумным выбором по умолчанию для обработки углеродистой, легированной стали и чугуна в широком диапазоне диаметров.

Твердосплавные спиральные сверла общего назначения серии NNZT Универсальный стандартный вариант для углеродистой, легированной стали и чугуна с внешним или внутренним охлаждением и диаметром до 25 мм. Посмотреть продукт →

Для мягкой стали и нержавеющей стали геометрия с усиленной перемычкой и более острым передним краем сохраняет заточку и уменьшает наросты на более мягких сортах.

Твердосплавные спиральные сверла серии NNZB для обработки мягкой и нержавеющей стали Сверла 3D и 5D с внутренним охлаждением и острыми кромками для обработки мягкой и нержавеющей стали, что позволяет избежать наростов на кромках диаметром от 3 до 20 мм. Посмотреть продукт →

При обработке чугуна и алюминия конструкция с тремя канавками удаляет стружку быстрее и лучше сохраняет размер отверстия, чем сверло с двумя канавками при той же подаче на оборот.

Твердосплавные трехзубые сверла серии NNZL для чугуна и алюминия Сверла с тремя кромками без покрытия, с внешним охлаждением 3D и с внутренним охлаждением 15D, подходят для обработки чугуна, алюминиевых сплавов и более быстрого удаления стружки. Посмотреть продукт →

Практическая процедура настройки

1. Подтвердите материал заготовки и ее фактическую твердость, а не только название на чертеже.
2. Выберите скорость резания из таблицы и рассчитайте обороты для реального диаметра сверла.
3. Выбирайте подачу на оборот в зависимости от размера сверла и количества канавок, стараясь получить настоящую стружку, а не пыль.
4. Измерьте биение на кончике перед первым отверстием и откорректируйте его, если оно превышает 0,02 мм.
5. Просверлите два или три отверстия в металлоломе или в безопасном месте, затем проверьте форму, цвет и размер стружки.
6. Регулируйте по одной переменной за раз: сначала скорость, если кромка горит, сначала подача, если сверло трется или визжит.

Вопросы, которые мы слышим чаще всего

Как быстро должно работать твердосплавное сверло диаметром 6 мм в мягкой стали?

Безопасной отправной точкой является скорость около 100 м/мин, которая достигается примерно при 5300 об/мин. Соедините это с скоростью от 0,10 до 0,15 мм/об и циклом клевания, как только вы пройдете глубину около 18 мм.

Почему сверло визжит и скалывается на углах?

Визг и сколы в углах почти всегда означают, что скорость резания слишком высока для покрытия и подачи СОЖ. Уменьшите скорость на 20 процентов, убедитесь, что охлаждающая жидкость попадает на наконечник, и проверьте биение, прежде чем предположить, что инструмент неисправен.

Нужно ли мне еще искать сверло?

На плоской поверхности твердосплавным сверлом с заточкой под углом 140 градусов точечная обработка часто не требуется и просто добавляется вторая операция. Точка по-прежнему полезна на изогнутых, наклонных или прерывистых поверхностях, а также когда длинному сверлу требуется помощь в определении своего положения.

Не существует единого правильного числа для твердосплавного сверления, есть только разумная отправная точка и краткий список того, на что следует обратить внимание. Начните консервативно, слушайте машину, читайте чипы и меняйте что-то одно за раз. Делайте это последовательно, и одно и то же сверло будет продолжать давать точные отверстия еще долго после того, как подход, основанный только на диаграммах, прожжет три из них.