Teoria wierteł

A. Długość całkowita
B. Trzpień
C. Korpus
D. Przewężenie średnicy na tej długości
E. Szerokość sfazowania
F. Szerokość pomocniczej powierzchni przyłożenia
G. Kąt ostrza
H. Ostrze główne
I. Średnica wiertła
J. Długość krawędzi ostrza głównego
K. Kieł tokarski
L. Grot
M. Powierzchnia przyłożenia na obwodzie
N. Kąt wzniosu linii śrubowej
O. Długość rowków
P.  Srebrny pierścień
Q. Skrzydełko odprowadzające

1. Krawędź powierzchni przyłożenia
2. Długość ścinu (poprzecznej krawędzi skrawającej wiertła krętego)
3. Ścin (poprzeczna krawędź skrawająca wiertła krętego)
4. Głębokość powierzchni przyłożenia ostrza
5. Rowek
6. Średnica grzbietu
7. Narożnik zewnętrzny
8. Kąt ścinu
9. Wznios rdzenia
10. Kąt pochylenia linii śrubowej
11. Kąt przyłożenia wiertła
12  Powierzchnia przyłożenia (ostrza)
13. Narożnik ścinu

OGÓLNE WSKAZÓWKI DOTYCZĄCE WIERCENIA

  1. Wybór wierteł najlepiej nadających się do danego zastosowania musi uwzględniać obrabiany materiał, właściwości narzędzia skrawającego i chłodzenie.
  2. Niestabilność obrabianego przedmiotu i wrzeciona mogą uszkodzić wiertła, obrabiany przedmiot i maszynę – należy zwrócić uwagę na maksymalną stabilność. Powinno się wybierać zawsze możliwie najkrótsze wiertło dla danego zastosowania
  3. Mocowanie narzędzia jest ważnym elementem procesu wiercenia. Nie można dopuścić do sytuacji, w której zamocowane wiertło ślizga się lub rusza w uchwycie.
  4. Prawidłowe używanie wierteł w zależy min. od właściwego zamocowania w uchwycie.
  5. Zaleca się używania właściwego chłodziwa lub smaru dla danego konkretnego zastosowania. Stosując chłodziwo i smary należy zapewnić odpowiednią ich ilość podczas wiercenia.
  6. Podczas  wiercenia decydujące znaczenie ma odprowadzanie wiórów. Wióry nie powinny nigdy pozostawać wewnątrz rowków wiórowych.
  7. Przy przeszlifowaniu wierteł należy zawsze uważać na to, aby uzyskać prawidłowy kąt wierzchołka wiertła i usunąć wszelkie ślady zużycia krawędzi.

WYBÓR TYPU WIERTŁA
Przy wyborze właściwych wierteł powinno się brać pod uwagę następujące czynniki:

  • Wiercone tworzywo
  • Głębokość wiercenia
  • Właściwości narzędzia skrawającego
  • Stosowane chłodziwo
  • Stan maszyny
  • Zapotrzebowanie na wydajność obróbki
  • Wybór mocowania narzędzia
  • Stabilność mocowania narzędzia
  • Wiercenie w poziomie lub pionie
  • Wiertarka stojąca lub obrotowa
  • Postępowanie z wiórami
  • Wymaganie dotyczące rozmiaru otworu


WYBÓR WIERTŁA , POSÓW I LICZBA OBROTÓW DLA RÓŻNYCH MATERIAŁOW

Materiał z jakiego wykonane jest wiertło- może to być HSS, HSCo, lub stop twardy. Każdy materiał ma pewne zalety w przypadku wiercenia w określonym materiale. HSS oferuje wysoką charakterystykę odporności przy stosunkowo niskiej twardości. Z drugiej strony Węglik posiada niską odporność na uderzenia (odporność mechaniczną), lecz bardzo wysoką twardość.

Geometria wierteł- różne wymagania różnej geometrii. Za pomocą niektórych wierteł , tzw wierteł uniwersalnych można poddawać obróbce wiele różnych materiałów. Wiertła do konkretnych zastosowań to wiertła przeznaczone do konkretnego materiału. Przykładowo wiertła do stali nierdzewnej, aluminium lub mosiądzu.

Powłoki- wybierać można z określonej liczby powłok , np. Azotek tytanu, azotek glinowo-tytanowy. Mają one na celu polepszenie wydajności wiercenia, zapewniają przy tym zróżnicowaną twardość powierzchni, właściwości termiczne i współczynniki tarcia.

Kombinacja wyżej wymienionych czynników daje szeroką gamę produktów, z której należy wybrać najbardziej odpowiednie narzędzie do danego zastosowania. Poczynając od wierteł HSS  do zastosowania do  zastosowania ogólnych o standardowej geometrii oraz powłoką bez twardej powierzchni poprzez wysokowydajne wiertła z Węglika spiekanego o wzmocnionej geometrii oraz z powłoką Azotku Tytanu.

ROZMIARY OTWORU

W miarę jak geometria, powłoki bazowe ulegają dalszemu rozwojowi, udaje się uzyskiwać coraz bardziej precyzyjne rozmiary otworu. Wiertło o standardowej geometrii może ogólnie rzecz biorąc zagwarantować tolerancję otworu H12. Jednak im geometria wiertła staje sie bardziej złożona , tym bardziej wymiar otworu jaki sie udaje uzyskać w sprzyjających warunkach, może odpowiadać tolerancję H8   

Dla lepszej orientacji zestawiono poniżej typy produktów i osiągalne tolerancje otworów.

Wiertła uniwersalne HSS – H12
Wiertło do głębokich otworów HSS / HSCo z parabolicznymi rowkami  - H10
Wysokowydajne wiertło  HSS / HSCo z powłoką  TiN / TiALN – H9
Wysokowydajne wiertła ze stopów twardych z powłoką TiN / TiALN – H8

NOMINALNA ŚREDNICA OTWORU (MM)

Średnice (mm)

H8

H9

H10

H12

(0,3>

0/+0,014

0/+0,025

0/+0,040

0/+0,100

(3,6>

0/+0,018

0/+0,030

0/+0,048

0/+0,120

(6,10>

0/+0,022

0/+0,036

0/+0,058

0/+0,150

(10,18>

0/+0,027

0/+0,043

0/+0,070

0/+0,180

(18,30>

0/+0,033

0/+0,052

0/+0,084

0/+0,210


WSKAZÓWKI W ODNIESIENIU DO LICZBY OBROTÓW I WARTOŚCI POSUWU DLA WIERCENIA STOPNIOWEGO

Obliczając prędkość i posuw dla dwóch średnic w przypadku wiercenia stopniowego wybiera się średnią średnicę  otworu. Większa średnica obróbki służy ustaleniu liczby obrotów , a mniejsza ustaleniu posuwu.(mm/obr.)

CIŚNIENIE CHŁODZIWA W NARZĘDZIACH Z CHŁODZENIEM WEWNĘTRZNYM

Chłodzenie ostrza wiertła osiąga się poprzez mocny strumień chłodziwa, przy czym wytwarzane ciepło zostaje zredukowane, przez co trwałość narzędzia zwiększa się. Dla wierteł wysokowydajnych wymagane jest wyższe ciśnienie chłodziwa, gdyż przepływ chłodziwa nie tylko schładza obszar skrawania, lecz pomaga również w skutecznym usuwaniu wiórów przy dużej penetracji materiału. Podsumowując, im wyższe jest ciśnienie chłodziwa, tym wydajniejszy jest proces chłodzenia i usuwania wiórów. Dla uzyskania wysokiej wydajności i zwiększonej produktywności pracy, ciśnienie chłodziwa powinno wynosić minimum 20bar.

RADIALNY BŁĄD RUCHU OBROTOWEGO

Radialny błąd ruchu obrotowego mierzony jest od punktu, gdzie zamocowane jest narzędzie w uchwycie. Odczyt wartości następuje po wprowadzeniu w ruch obrotowy narzędzia .
Dla narzędzi ze stopów twardych, 0,02mm max.
Dla narzędzia wysokiej jakości z HSS, 0,11mm max.
Dla wiertła krętego z HSS obowiązuje następujący wzór: 0,01mm x (długość całkowita/średnica )+0,03mm.
 

WIERCENIE GŁĘBOKICH OTWORÓW

W przypadku wiercenia głębokich otworów, można zastosować jedną z kilku dostępnych metod. Poniższy przykład pokazuje cztery sposoby wykonywania otworu, gdzie głębokość otworu to 10-krotność średnicy.

 

Wierceni seryjne

Wierceni seryjne

Wiercenie z odprowadzaniem wiórów

Wiercenie ze stałym posuwem

Liczba wierteł

3
(2,5xD, 6xD, 10xD)

2
(2,5xD, 10xD)

1
(10xD)

1
(10xD)

Typ wiertła

Geometria standardowa, wiertła uniwersalne

2,5xD ADX lub PFX 10xD PFX

Geometria standardowa, wiertła uniwersalne

Geometria PFX

+/-

Drogie wymagają dużo czasu

Tańsze, szybkie

Wymagające dużo czasu

Tańsze, szybkie


ROZWIĄZYWANIE PROBLEMÓW PODCZAS WIERCENIA

Problem

Przyczyna

Środek zaradczy

Złamane lub zdeformowane zabieraki / skrzydełka odprowadzające

Złe osadzenie między uchwytem a mocowadłem

 

Pęknięcie w rdzeniu

 

 

 

 

 

 

 

 

Zużycie narożników

 

 

Wyszczerbienie kąta cięcia 

 

 

Wyszczerbienie krawędzi skrawającej

 

 

Pęknięcie ujścia rowka

 

 

 

 

Zła jakość  powierzchni  otworu (skręt)

 

 

 

 

Zbyt duża tolerancja otworu

 

 

 

 

Zrodlo-Dormer "Podrecznik techniczny"