Teoria wiercenia

/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


/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


1000

nD ccv

nfv nf

/4

Wiertło na płytki wymienneJedna centralna i jedna zewnętrzna płytka


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


/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


/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


/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


/9

Obliczanie mocy, kW

Кr=70°

fz

Кr =88°

Patrz katalog główny C-2900:4 strona D158

CoroDrill® 880

CoroDrill® Delta-C


γ0 =15°

γ0 =30°

310240

cccnc

kDvfP

1001sin 0

1

cmrzcc fkk

/10

Obliczanie momentu obrotowego (Nm)i siły posuwowej (N)


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)


/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


/13

CoroDrill® 880

Średnica i głębokość otworuZastosowanie wierteł do płytkiego wiercenia

CoroDrill® Delta-C

CoromantDelta®


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


/15

Ra µm Posuw

Do 0,5 Niski

2,0-4,0 Wysoki

Jakość powierzchniCoroDrill® 880 – Jak ją dodatkowo poprawić


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


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


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


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

+

-

-


/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.


/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


/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


/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


/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


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).


Teoria wiercenia

Documents

Transcript of Teoria wiercenia