Твердосплавні свердла по металу

Високу ефективність при обробці виробів з таких матеріалів, як чавун, кольорові метали, пластик, штучний та натуральний камінь, цегла та бетон, демонструють твердосплавні свердла. Таку назву вони отримали через те, що на їхню ріжучу частину напоюються спеціальні пластинки із твердих сплавів. Використання цих свердлів дозволяє, наприклад, майже вдвічі збільшити продуктивність обробки чавуну порівняно зі свердлінням, що виконується інструментом із швидкорізальної сталі.

Свердла твердосплавні для вирізання отворів у рейках

Незважаючи на те, що ріжучі пластини, якими оснащене таке свердло, відрізняються виключно високою твердістю і зносостійкістю, для обробки виробів зі сталі воно застосовується нечасто, тому що для цього необхідно забезпечити високу жорсткість робочих елементів обладнання, що використовується. Якщо дотримання цієї вимоги не буде забезпечено, виникне вібрація інструменту, що призведе до фарбування та навіть виламування твердосплавних пластинок.

Критерії вибору

Вибираючи твердосплавні свердла, які можуть мати різні геометричні параметри та конструктивне виконання, слід враховувати такі характеристики: матеріал виробу, в якому необхідно просвердлити отвір, діаметр і глибину останнього. Найбільш значущими параметрами, на які необхідно звертати увагу, вибираючи свердло з твердосплавними пластинами, є:

матеріал, з якого виконано ріжучу частину;
міцність твердого сплаву, що використовується;
якість виготовлення свердла;
торгова марка та країна-виробник;
вартість.

Свердла зтвердосплавними пластинами для дриля мають гострі ріжучі грані.

Незважаючи на те, що твердосплавні свердла, випущені під відомими торговими марками, відрізняються найвищою ціною на ринку, вибирати бажано саме їх, тому що їх якість і надійність знаходяться на найвищому рівні. Враховуючи той факт, що будь-яке твердосплавне свердло коштує недешево, вибирати інструмент сумнівної якості від невідомих виробників не має сенсу.

Види свердел із твердосплавними пластинами

На сучасному ринку представлена велика різноманітність твердосплавних свердлів, призначених для виконання робіт з металу та інших матеріалів. Класифікація такого інструменту здійснюється за кількома параметрами, до яких, зокрема, належать:

матеріал виготовлення твердосплавної пластини, як якого можуть використовуватися сплави марок ВК6, ВК8 та ін;
спосіб кріплення твердосплавних пластин до основної частини свердла;
форма, яку мають твердосплавні пластинки;
форма канавок між робочими поверхнями свердла призначених для ефективного відведення відходів обробки.

Як матеріал виготовлення ріжучих пластинок, якими оснащується твердосплавне свердло, використовуються переважно сплави вольфрамо-карбідної групи. Найбільш популярним є сплав марки ВК8.

Властивості та застосування сплавів вольфрамової групи

Такі сплави, які отримують переважно методами порошкової металургії, повністю відповідають своїй назві – «тверді». Зокрема, твердість популярного сплаву марки ВК8, залежно від умов його виробництва, знаходиться в інтервалі 1670–2800 одиниць за шкалою Роквелла. Завдяки цьому свердло, оснащене ріжучими пластинамисплаву ВК8 можна успішно використовувати для виконання отворів у таких матеріалах, як леговані сталі (у тому числі жаростійкої групи), чавун, тверді породи дерева. Важливим є й те, що сплав марки ВК8 у порівнянні з іншими твердосплавними матеріалами відрізняється доступною вартістю.

Твердосплавні пластинки можуть фіксуватися на різальній частині свердла за допомогою паяння або за допомогою гвинтового (механічного) з'єднання. У першому випадку твердосплавні пластини можуть переточуватися обмежену кількість разів, хоч і характеризуються більш високою надійністю. Крім того, вони часто ламаються. Саме тому велику популярність завоював інструмент, ріжучі пластини, що не переточуються, на якому кріпляться механічним способом.

Типи твердосплавних пластин, що використовуються для свердл.

Для оснащення свердл даного типу використовуються твердосплавні пластини у формі:

паралелограма;
прямокутника;
ромба;
неправильного трикутника (такі пластини характеризуються наявністю шести ріжучих кромок).

Велике значення під час використання твердосплавних свердлів для обробки металу та інших матеріалів має форма канавок між робочими поверхнями інструменту. Незалежно від форми таких канавок їхня внутрішня поверхня повинна бути ретельно відполірована, що дозволить забезпечити ефективне відведення стружки із зони обробки.

Твердосплавне свердло з внутрішньою подачею рідини, що охолоджує

Особливості конструкції інструменту

Свердла із твердосплавними пластинами характеризуються рядом конструктивних особливостей. Перерахуємо найважливіші.

Пристрій свердла зі знімними пластинами

Щоб надати робочій частині свердланеобхідну твердість (56-62 одиниці за шкалою HRC), інструмент піддають термічній обробці, яку, як правило, виконують одночасно з напаюванням твердосплавних пластин.

Більш якісних результатів свердління можна досягти, якщо використовувати інструмент, оснащений профільованими твердосплавними пластинами.

Свердла з такими пластинами, ріжуча частина яких виконана у формі хвилі дозволяє виконувати обробку за технологією покрокового врізання. Використання останньої не тільки забезпечує стабілізацію положення інструменту в момент його врізання в матеріал, що обробляється, але і мінімізує ризик його відведення в процесі виконання подальшої обробки. Крім того, свердло з хвилеподібною ріжучою кромкою дозволяє значно знизити сили різання, що формуються в процесі свердління.

Свердла з механічним кріпленням змінних багатогранних пластин (свердла з МНП)

Конструкція свердлів, оснащених знімними твердосплавними пластинами, дозволяє виконувати з їх допомогою не тільки свердління, а й такі технологічні операції, як розточування заздалегідь виконаних отворів, обробка фасок. У таких випадках задіяна периферійна твердосплавна пластина, закріплена на інструменті.

Свердла з твердими пластинами, які закріплені на інструменті механічним способом, ефективно використовуються для обробки похилих та увігнутих поверхонь, при цьому обробка таким інструментом може виконуватися без попереднього засвердління отворів. Щоб успішно впоратися з таким технологічним завданням, величину подачі, з якою інструмент врізається в матеріал, необхідно зменшити на 50–70%.

Охолодження та змащення твердосплавних свердл.

Як уже говорилося вище, щоб зробити обробку свердлом зтвердосплавними пластинами ефективнішою, необхідно забезпечити внутрішнє охолодження інструменту. Не використовувати при застосуванні таких свердлів змащувально-охолоджувальну рідину можна в тих випадках, коли глибина отвору, що формується, не перевищує одного діаметра інструменту.

На якість отвору, що виконується, а також на швидкість його свердління впливає не тільки кількість подається у внутрішню порожнину свердла СОЖ (не менше 12-15 л/хв), але і величина напору (не менше 12-15 Атм). Змащувально-охолоджувальна рідина, що подається в зону обробки в такій кількості і з таким напором, забезпечує не тільки інтенсивне охолодження інструменту, а й ефективне відведення стружки та інших відходів свердління.

Свердління із зовнішньою подачею охолоджуючої рідини

Корисні рекомендації

Перш ніж робити отвір у виробі з металу, використовуючи у тому числі твердосплавний свердло, слід виконати центрування інструменту. Для цього можна використовувати такий зручний пристрій, як центруючий штифт. При цьому місце на поверхні виробу, на якому розташовуватиметься центр майбутнього отвору, слід попередньо накернити.

Важливим параметром при використанні свердл із твердосплавними платинами є швидкість, з якою виконується обробка. При використанні такого інструменту швидкість обертання шпинделя верстата повинна бути не нижчою за 25% від рекомендованого параметра. Дуже важливо сильно не занижувати і не перевищувати (більш ніж на 20%) рекомендовану швидкість обертання свердла, оскільки це може призвести до виникнення вібрації інструменту, фарбування та навіть виламування твердосплавних пластин, якими він оснащений.

Режими різання свердлами із СМП

Такий параметр свердління, як подача ріжучогоінструмент, також має велике значення. На початковій стадії свердління свердло необхідно подавати зі швидкістю, яка в два рази нижче за рекомендовану, а в міру врізання в оброблюваний матеріал цей параметр можна поступово збільшувати. При цьому слід мати на увазі: якщо свердління виконується затупленим інструментом або оброблюваний матеріал занадто твердий, збільшити швидкість подачі не вийде, який би сильний тиск на свердло ви не чинили.