10 основных геометрий сверла CNC, которые должен освоить каждый оператор

Сверло CNC имеет множество различных признаков и геометрий, напрямую влияющих на производительность инструмента, продуктивность и ресурс в конкретном обрабатываемом материале. Важно понимать разные геометрии сверла, чтобы не только осознавать, как они влияют на применение, но и какие геометрии искать при выборе следующего сверла. Для 지속ного успеха оператор должен знать все аспекты геометрии сверла CNC.

1. Угловая точка (Point Angle)

Эта геометрия сверла относится к углу режущего края сверла. По мере увеличения угла точки на сверле радиальные силы уменьшают, делая размер угла огромным фактором в том, для какого типа материала сверло оптимизировано и какие типы приложений должны запускаться. Чем меньше угол точки, тем лучше он будет работать в сквозных отверстиях. Это связано с тем, что меньший угол снижает осевые силы, позволяя меньше щепе выталкиваться и больше резать.

Угол точки 118° и 120°

Многие операторы выбирают этот угол при обработке мягких вязких материалов.

Угол точки 135°

Этот размер угла точки — отличный выбор для обработки алюминия и нержавеющих сталей.

Угол точки 140°

Этот более крупный размер угла точки отлично подходит для обработки сталей.

Угол точки 150°

Большие углы часто используются для центровки, но оптимальный угол центровки определяется размером угла конечного сверла. Выбор правильной центровочного сверла критичен для исключения вероятности ходьбы сверла и обеспечения более точного конечного продукта. Узнайте, какой угол центровки использовать для вашей следующей работы по сверлению в этом подробном руководстве.

2. Стержень и режущие края (Chisel and Cutting Edges)

Хотя стержень (chisel edge) сверла CNC не обеспечивает резающего действия, он отвечает за центрирование сверла, так как выдавливает материал к режущим краям. Режущие края затем начинают процесс образования щепей, которые затем движутся по канавкам сверла.

3. Канавки (Flutes)

Самая узнаваемая часть сверла — его канавки. Это глубокие желобы, позволяющие эвакуацию щепей. Когда кто-то думает о сверле, он, скорее всего, представляет спирально-канавчатое сверло. Эти спиральные канавки дополняют угол точки, стержень и режущие края. Они работают как лифтовая система, поднимая щепи из отверстия, позволяя им обеспечивать отличную эвакуацию щепей. Они отлично работают в большинстве типов материалов и дают хорошее качество отверстия.

4. Спиральный угол (Helix Angle)

Спиральный угол — это угол, образованный ведущим краем ребра с плоскостью, содержащей ось сверла. Основная функция спирального угла — выводить щепи из отверстия, и конкретный угол релевантен типу обрабатываемого материала и конкретному приложению.

Низкий спиральный угол (Low Helix)

Низкий спиральный угол 12°–22° рекомендуется для материалов вроде чугуна, латуни и закаленных сталей. В этих «короткощепных» материалах щепи движутся более свободно, и СОЖ предоставляет достаточно помощи для правильной эвакуации щепей из отверстия.

Средний спиральный угол (Medium Helix)

Наиболее широко используемые спиральные углы — средние, так как они обеспечивают оптимальную эвакуацию щепей и прочность сверла. Средние спиральные углы варьируются от 28° до 32° и рекомендуются для любых универсальных сверлильных приложений.

Высокий спиральный угол (High Helix)

Высокий спиральный угол 34°–38° рекомендуется для длиннощепных материалов, таких как более мягкие цветные металлы вроде латуни, алюминия и пластиков. Сверла с высоким спиральным уголом также полезны в глубоких отверстиях, так как щепи могут эвакуироваться легче.

5. Толщина сердечника (Web Thickness / Core)

Сердечник — это центральная секция корпуса сверла, соединяющая две канавки. Толщина сердечника определяет крутильную прочность сверла. Сверло с большим диаметром сердечника будет иметь большую крутильную прочность, чем сверло с меньшим диаметром сердечника.

Правильная толщина сердечника определяется типом обрабатываемого материала. Длиннощепные материалы потребуют сверла с меньшей толщиной сердечника для обеспечения адекватного зазора для удаления щепей. При сверлении короткощепных материалов, таких как чугун, сердечник сверла может быть увеличен для дополнительной прочности.

6. Фаска угла (Corner Chamfer)

Фаска или радиус угла часто добавляется для устранения острого края на пересечении канавок и внешнего диаметра сверла. Это помогает устранить вырыв материала при выходе из отверстия, а также помогает уменьшить размер входных и выходных заусенцев. Эта особенность также широко известна как значительно продлевающая срок службы инструмента.

7. Ребро сверла (Drill Margin)

Ребро (Margin) — это поверхности по внешнему диаметру сверла, обеспечивающие стабильность отверстия, так как они поддерживают радиальные силы, направленные радиально вершиной сверла.

Размер ребра сверла

Размер ребра определит общее качество отверстия. Широкие ребра лучше стабилизируют сверло, удерживают более строгий допуск диаметра отверстия и улучшают круглизну отверстия. Узкие ребра уменьшают трение и тепло, устраняют рабочее упрочнение, смягчают прирост и обеспечивают лучший ресурс инструмента.

Количество ребер сверла

Количество ребер на сверле обычно определяется типом обрабатываемого отверстия. Сверла с одним ребром очень распространены в непрерывистых отверстиях. Сверла с двумя или тремя ребрами распространены в прерывистых или пересекающихся отверстиях. Чем больше ребер, тем лучше наведение, помогающее сверлу оставаться прямым при прерывистых резах, переверстых отверстиях и неправильных или наклонных поверхностях на выходе. Хотя добавление ребер дает эти преимущества для неправильных резов, они также увеличивают трение, заставляя сверло производить больше тепла. Это ускоряет износ, сокращая срок службы инструмента.

8. Ребро (Land) сверла

Ребро (Land) — это внешняя часть корпуса сверла между двумя соседними канавками. Ширина ребра определит, какую крутильную силу может выдержать сверло до катастрофического отказа. Чем меньше ребро, тем больше пространство для щепей, производя меньше крутильную прочность. Чем больше ребро, тем меньше пространство для щепей, обеспечивая больше крутильную прочность.

9. Каналы внутреннего СОЖ (Coolant-Through Channels)

Каналы внутреннего СОЖ не только предлагают любому сверлившему приложению множество преимуществ, но и настоятельно рекомендуются для глубин отверстий, превышающих 4×D (4 диаметра). Сверла с внутренним СОЖ позволяют более высокие скорости и подачи, повышенную смазку, лучшее управление щепью, улучшенную чистоту поверхности и повышенный ресурс инструмента.

10. Штанга (Shank)

Штанга — очень важная, но часто упускаемая геометрия сверла, так как она является приводным механизмом и тем, что монтируется в держатель инструмента. Необходимо, чтобы штанга соответствовала надлежащему допуску диаметра и учитывались соображения в зависимости от используемого держателя. Например, штанга с допуском h6 необходима, когда используется держатель термосадки (shrink fit).

Изучение различных геометрий сверла CNC может значительно помочь вам в обеспечении выбора правильного сверла для вашей следующей работы, а понимание функций этих признаков позволит вам устранять любые потенциальные проблемы при сверливании, с которыми вы можете столкнуться в будущих CNC-приложениях.

Команда инженеров Harvey Performance Company работает вместе, чтобы гарантировать, что ваш каждый вызов в обработке — от выбора инструмента и поддержки приложения до проектирования идеального кастомного инструмента для вашей следующей работы — решается с вдумчивым, комплексным решением.