Wiercenie - teoria - Sandvik
Transcript of Wiercenie - teoria - Sandvik
/1
Wiercenie - teoria
CoroKey 2006 – Products / Drilling theory
/2
Proces wiercenia
Wiertło w czasie pracy jest zawsze zagłębione w materiale, co uniemożliwia obserwację obróbki
Usuwanie wiórów i podawanie chłodziwa jest sprawą zasadniczą, jeśli chodzi o otrzymaną jakość otworu, trwałość narzędzii niezawodność
Usuwanie wiórów musi być opanowane niemal w każdym zastosowaniu
CoroKey 2006 – Products / Drilling theory
/3
Definicjen = Prędkość obrotowa wrzeciona (obr/min)
vc = Prędkość skrawania przy Dc (m/min)
Dc = Średnica wiertła (mm)
l4 = Maks. zalecana głebokość wiercenia (mm)
ap = Głębokość skrawania
fn = Posuw na obrót (mm/obr)
vf = Prędkość posuwu (mm/min)
l4fn
ap
vf
n
Dc
apap vc
CoroKey 2006 – Products / Drilling theory
1000
nD ccv
nfv nf
/4
Wiertło na płytki wymienneJedna centralna i jedna zewnętrzna płytka
CoroKey 2006 – Products / Drilling theory
vvcc maks.maks.
vvcc =0 =0
vvcc maks.maks./2/2
vvcc maks.maks./2/2
fn = fz fn = fz
/5
Wiertło pełnowęglikoweDwie krawędzie skrawające od osi do zewnętrznej średnicy
fn = 2 x fz fn = 2 x fz
CoroKey 2006 – Products / Drilling theory
/6
Ścin wiertła
Wiertło z węglika spiekanego kontra wiertło z HSS
Siła osiowa w trakcie wiercenia diametralnie spada, dzięki prawie całkowitej eliminacji ścinu w wiertle z węglika spiekanego
Kształt litery S w centralnej części wiertła poprawia odprowadzanie wiórów i zwiększa precyzję położenia otworu. Nie należy stosować wiercenia wstępnego.
118 stopni140 stopni
CoroKey 2006 – Products / Drilling theory
/7
Zmiana posuwu - fn
Daje kontrolę nad tworzeniem
się wióra
Wpływa na jakość otworu
– Głównie wpływa na jakość
powierzchni
Wpływa na siłę posuwu
Przyczynia się do odkształceń
mechanicznych i termicznych
fn
CoroKey 2006 – Products / Drilling theory
/8
Zmiana prędkości - vc
Najważniejszy czynnik określający trwałość narzędzia
Zwiększenie prędkości powoduje wyższą temperaturę i zwiększa zużycie, szczególnie na zewnętrznej średnicy (naroże zewnętrzne)
Większa prędkość jest korzystna dla formowania wiórów w materiałach dających długie wióry, np. stal niskowęglowa
vc
CoroKey 2006 – Products / Drilling theory
/9
Obliczanie mocy, kW
Кr=70°
fz
Кr =88°
Patrz katalog główny C-2900:4 strona D158
CoroDrill® 880
CoroDrill® Delta-C
CoroKey 2006 – Products / Drilling theory
γ0 =15°
γ0 =30°
310240
cccnc
kDvfP
1001sin 0
1
cmrzcc fkk
/10
Obliczanie momentu obrotowego (Nm)i siły posuwowej (N)
CoroKey 2006 – Products / Drilling theory
n
PM c
c 1030 3
rnc
cf fD
kF sin2
5.0
/11
Dostarczanie chłodziwa Wewnętrzne podawanie chłodziwa
– Jest zawsze zalecane dla najlepszego usuwania wiórów i najwyższej niezawodności
– Jest ważne w przypadku wiercenia materiałów dających długie wióry (stal niskowęglowa, lub nierdzewna), oraz dla głębszych otworów (>3xD).
Zewnętrzne podawanie chłodziwa– Nowoczesne wiertła takie jak CoroDrill Delta-C
czy CoroDrill 880 może wiercić z zewnętrznym podawaniem chłodziwa w zwykłej stali, lub żeliwie dla otworów o głębokości do 3xD.
Mgła olejowa, lub minimalna ilość chłodziwa– W niektórych przypadkach daje bardzo dobre
rezultaty.
Obróbka na sucho– Wiertło na płytki wymienne CoroDrill 880 w
korzystnych warunkach może być użyte bez chłodziwa. Patrz kolejny slajd.
Zalecana mieszanina (chłodziwo bazujące na wodzie):- Wiercenie żeliwa 3 - 5 %- Wiercenie stali 4 - 7 %- Wiercenie stali nierdzewnej 9 - 12 %Należy użyć oleju z dużą ilością dodatków (EP)
CoroKey 2006 – Products / Drilling theory
/12
Procedura wyboru wiertła
1. Określić materiał obrabiany, średnicę i głębokość otworu, oraz wymaganą tolerancję i chropowatość powierzchni.
2. Wybrać rodzaj wiertła
3. Wybrać gatunek i geometrię
4. Wybrać chwyt i oprawkę wiertła
+/- 0.xxx
Ra
Ø
P M KP M K
N S HH
CoroKey 2006 – Products / Drilling theory
/13
CoroDrill® 880
Średnica i głębokość otworuZastosowanie wierteł do płytkiego wiercenia
CoroDrill® Delta-C
CoromantDelta®
CoroKey 2006 – Products / Drilling theory
Wiertło na płytki wymienne CoroDrill 880, zawsze powinno być pierwszym wyborem aby osiągnąć najniższy koszt.Jest to także uniwersalne narzędzie.
Pełnowęglikowe wiertło CoroDrill Delta-C jest pierwszym wyborem dla mniejszych średnic i dla mniejszych tolerancji.
Wiertło Coromant Delta jest alternatywą dla CoroDrill Delta-C, gdy potrzebna jest większa średnica, a stabilność jest słaba (np. w mało sztywnych korpusach).
/14
Jakość powierzchniRóżne możliwości
R844 R840, 842, 850
Ra 0,3-1μm Ra 0,5-2μm Ra 1-4μm Ra 0.5-5μm
• Uzyskana jakość powierzchni w dużym stopniu zależy od stabilności (tendencji do wpadania w drgania), od materiału obrabianego i od posuwu na obrót. Również mieszanina olejowa wpływa na wykończenie powierzchni. Wyższa zawartość oleju zwiększa jakość powierzchni.
Coromant Delta®
CoroDrill® 880
CoroDrill® Delta-C
CoroKey 2006 – Products / Drilling theory
/15
Ra µm Posuw
Do 0,5 Niski
2,0-4,0 Wysoki
Jakość powierzchniCoroDrill® 880 – Jak ją dodatkowo poprawić
CoroKey 2006 – Products / Drilling theory
Powierzchnia końcowa– Jeśli wymagana jest dobra jakość
powierzchni należy zastosować wyższą prędkość skrawania i mniejszy posuw
– Powierzchnia końcowa: z Ra 0.5m jest możliwa do osiągnięcia w stabilnych warunkach w stali o twardości 250-350HB
/16
CoroDrill® Delta-C
Tolerancje otworu Różne możliwości
R844 R840, 842, 850
Coromant Delta®
CoroDrill® 880
CoroKey 2006 – Products / Drilling theory
Krótkie precyzyjne otwory Średnia tolerancja otworuNiska tolerancja otworu
IT 6-7 IT 8-10 IT 12-13
• Krótkie wiertła i sztywność układu OUPN poprawiają dokładność otworu.
• Kliknij, aby uzyskać więcej informacji o klasyfikcji tolerancji wg ISO.
/17
Tolerancja otworu Zmniejszanie tolerancji poprzez nastawienie
IT 10-11
Coromant Delta®
CoroDrill® 880
CoroDrill® Delta-C
CoroKey 2006 – Products / Drilling theory
Otwory precyzyjne Średnia tolerancja otworuNiska tolerancja otworu
• Możemy zwiększyć dokładność otworu, poprzez nastawienie wiertła CoroDrill 880 na tokarce, lub przy użyciu tulejek mimośrodowych lub uchwytów regulowanych w zastosowaniu obrotowym.
Regulowany uchwytTuleja mimośrodowa
Wiertło nieruchome
/18 CoroKey 2006 – Products / Drilling theory
Gdy odejmiemy Dmin od Dmax dostaniemy pole tolerancji, zwane po prostu IT
1. OtwórISO – klasy tolerancji
/19 CoroKey 2006 – Products / Drilling theory
Klasy tolerancjiSzerokość pola tolerancji (IT)
Im niższy numer IT, tym lepsza tolerancja otworu Tolerancja IT rośnie wraz ze wzrostem średnicy
Przykłady:
Łożysko, kołki ustalające
Otwory pod wygniataki
Otwory pod gwintowniki
/20
H
JJS
P
F FG G
K MN
CoroKey 2006 – Products / Drilling theory
Klasy tolerancjiOtwór
Pole tolerancji (IT)
Wielka litera oznacza położenie pola tolerancji
Wymiar
nominalny D
/21
Przykład standardowych tolerancji - Dc
Dc
Wymiar nominalnywiertła Dc
m7
js7
h7
Coromant Delta ++
0
+
-
-
CoroKey 2006 – Products / Drilling theory
/22
Jakość otworu Oprawki również wpływają na rezultat
Aby uzyskać najlepszą stabilność i jakość otworu, należy stosować oprawki CoroGrip lub Hydrogrip, wraz z zalecanym systemem mocowania Coromant Capto.
Zawsze należy używać możliwie najkrótszego wiertła i wysięgu.
Sztywne zamocowanie narzędzia pozwala zastosować wyższe parametry skrawania i zwiększa trwałość narzędzia.
CoroKey 2006 – Products / Drilling theory
/23
Bicie jest równie ważne
0,02 mm
0,02 mm
Niespełnione wymagania odnośnie bicia spowodują, że:– nastąpi nierówne zużycie
powierzchni zewnętrznych– otwór nie zachowa swojej okrągłości– otwór znajdzie się poza polem
tolerancji– wiertło złamie się w okolicach
wrzeciona
CoroKey 2006 – Products / Drilling theory
/24
Co powinna zapewnić obrabiarka Stabilność obróbki
– Wrzeciona i ogólną Prędkość obrotową wrzeciona
– Czy prędkość jest wystarczająca dla małych średnic?
Przepływ chłodziwa – Czy jest wystarczający dla dużych otworów?
Ciśnienie chłodziwa – Czy wystarczy dla małych średnic?
Mocowanie przedmiotu obrabianego – Czy jest stabilne??
Wrzeciono poziome czy pionowe– Poziome wrzeciono ułatwia odprowadzanie wiórów
Moc i moment obrotowy – Czy jest wystarczający? – Jeśli nie, otwór można wykonać wiertłem
trepanacyjnym lub poprzez interpolację kołową/śrubową narzędziem frezarskim
Magazyn narzędzi – Jeśli posiada ograniczenia, można zastoswać na
przykład wiertła stopniowe.CoroKey 2006 – Products / Drilling theory
/25
Nieruchome wiertło
Powinny być rozpatrzone dwie dodatkowe sprawy w stosunku do obrotowego zastosowania wiertła:
Stabilność głowicy Współosiowość
CoroKey 2006 – Products / Drilling theory
/26
Stabilność głowicy
Siła posuwowa
W wielu obrabiarkach głowica może się odkształcić na skutek siły posuwowej
Aby sprawdzić stabilność należy:– Wywiercić jeden otwór z małym
posuwem, drugi z dużym posuwem
– Zmierzyć średnicę otworów
– Jeśli różnica jest duża, głowica ma tendencje do wychyleń
CoroKey 2006 – Products / Drilling theory
/27
Stabilność głowicyRozwiązywanie problemów
1. Pierwszym krokiem jest redukcja momentu obrotowego poprzez inne zamocowanie. Pozycja B jest bardziej zalecana niż A.
2. Wiertło powinno być zamocowane tak, by płytka zewnętrzna była położona jak na rysunku
– Wielkość otworu będzie większa, ale nie będzie problemu z działaniem.
– Jeśli wiertło zamocowane będzie odwrotnie, spowoduje to rysowanie powierzchni i zużycie korpusu wiertła
CoroKey 2006 – Products / Drilling theory
Poz. A
Poz. B
/28
WspółosiowośćWiertło na płytki wymienne CoroDrill® 880
Ø +
Całkowite bicie między osią narzędzia a osią przedmiotu obrabianego nie może przekroczyć 0,03 mm.
Wiertło powinno być zamocowane tak, aby górna powierzchnia płytki peryferyjnej była równoległa do poprzecznego posuwu narzędzia (zwykle oś X).
CoroKey 2006 – Products / Drilling theory