Burghie de precizie din carbură: geometrie, acoperiri și selecție pentru realizarea găurilor cu toleranță ridicată

Burghie de precizie din carbură nu sunt un înlocuitor generic pentru burghiele elicoidale standard HSS. Atunci când procesul dumneavoastră de prelucrare necesită găuri cu abaterea diametrului sub 0,01 mm, un finisaj al suprafeței de Ra 0,8 sau mai bine și fără bavuri pe partea de ieșire într-un oțel călit 32 HRC, alegerea practică este un burghiu din carbură șlefuit la micro toleranțe. Iată care este raționamentul din spatele acestei concluzii și ce înseamnă aceasta pentru bugetul dvs. de scule.

Ce face ca un burghiu cu carbură să fie „precizie”?

Cuvântul precizie descrie mai mult decât marginea de tăiere. Un burghiu din carbură de precizie este fabricat și inspectat astfel încât toleranța sa de diametru, deformarea și starea muchiei să rămână constante de la unealtă la alta. Carbura în sine contribuie la cea mai mare parte a performanței: particulele de carbură de tungsten dintr-o matrice de cobalt dau o duritate de 89 până la 93 HRA, care este cu mult peste 63 până la 65 HRC tipică oțelului de mare viteză. Această duritate permite burghiului să-și mențină geometria de tăiere la viteze de tăiere mult mai mari. De asemenea, rezistă la uzura abrazivă din fontă, aliaje de aluminiu și oțeluri de înaltă rezistență.

Dar duritatea singură nu poate controla dimensiunea găurii. Șlefuirea de precizie pe mașinile de șlefuit CNC cu cinci axe menține marginea forajului și geometria benzii la benzi înguste. O burghiu din carbură de precizie tipică poate păstra o toleranță de diametru de h6 sau mai bună, în timp ce un burghiu standard de carbură poate abate de câteva ori această sumă. Pentru utilizatori, acest lucru înseamnă mai puține operațiuni de reparații, cicluri de mașină mai stabile și durata de viață previzibilă a sculei.

Geometrie: adevăratul motor al calității găurii

Geometria unui burghiu din carbură determină dacă așchiul se rupe curat, dacă pereții găurii rămân reali și cât de multă forță vede burghiul. Patru caracteristici contează cel mai mult.

• Unghiul punctului. Un punct de 140 de grade este comun pentru oțeluri. Reduce forța și este mai puțin predispus la mers la intrare. Un punct de 118 de grade se potrivește materialelor mai moi și îmbunătățește rotunjimea găurii în anumite condiții. Pentru oțelurile călite, un punct de 135 până la 140 de grade cu o buză despicată reduce presiunea de tăiere și ajută la centrarea sculei.
• Unghiul helixului. Un unghi de spirală ridicat (30 până la 40 de grade) oferă o evacuare mai bună a așchiilor în găurile adânci. Un unghi de spirală mai mic (20 până la 25 de grade) oferă o muchie de tăiere mai puternică pentru materiale mai dure, mai puțin ductile.
• Grosimea benzii. Pânzele mai groase oferă mai multă rigiditate cu prețul unei forțe mai mari. Burghiile de precizie pentru diametre mici folosesc adesea o bandă subțire cu un punct de autocentrare pentru a evita deformarea.
• Lățimea marginii. Marginile precise stabilizează burghiul în gaură. Marginile neuniforme creează ovalitate și zgomot, care sunt vizibile sub formă de caneluri re-tăiate pe peretele găurii.

Dacă oricare dintre acestea este dezactivat cu o toleranță mică, burghiul se poate tăia, dar gaura eșuează. Acesta este motivul pentru care un burghiu din carbură de precizie este un sistem complet mai degrabă decât o tijă ascuțită.

Acoperiri: unde durata de viață a sculei se întâlnește cu toleranțele

Acoperirile prelungesc durata de viață a sculei reducând frecarea și protejând carbura de căldură. Ele influențează, de asemenea, modul în care burghiul interacționează cu materialul piesei de prelucrat. Tabelul de mai jos prezintă tipurile obișnuite de acoperire și unde se potrivesc.

Un burghiu acoperit poate menține toleranțe mai strânse pentru o perioadă mai lungă de timp, deoarece muchia rămâne ascuțită. Cu toate acestea, acoperirea nu este un substitut pentru geometria adecvată. Când selectați un burghiu acoperit, verificați dacă stratul este aplicat pe marginea finisată și dacă grosimea stratului este uniformă. O acoperire neuniformă poate face ca burghiul să se taie cu o ușoară clătinare și să producă conicitate.

Selectarea unui burghiu cu carbură de precizie: parametrii care contează

Când specificați un burghiu din carbură de precizie pentru o lucrare solicitantă, ar trebui să decideți în această ordine. În primul rând, confirmați starea materialului. În al doilea rând, setați cerințele pentru găuri. În al treilea rând, potriviți unealta la mașină și la operație.

1. Duritatea și compoziția materialului. Pentru materialele de peste 35 HRC, utilizați o calitate de carbură cu conținut mai mare de cobalt sau o granulație submicroană mai rezistentă la uzură, în funcție de faptul că lucrarea este continuă sau întreruptă. Pentru fontă, un design cu caneluri drepte sau cu helix scăzut poate fi mai eficient.
2. Semnări de găuri. Identificați toleranța de diametru, poziția reală, finisarea necesară a suprafeței și adâncimea așteptată. O adâncime a găurii de trei ori mai mare decât diametrul cu o toleranță H7 necesită un burghiu diferit de o gaură cu diametrul de opt ori cu o toleranță mai slabă.
3. Capacitatea mașinii. Un ax rigid și un suport de scule stabil sunt condiții prealabile. Dacă mașina are o curgere mare sau o rigiditate slabă, chiar și cel mai bun burghiu din carbură va produce găuri conice. În acest caz, luați în considerare o versiune cu lungimea ciotului pentru a crește rigiditatea.
4. Îndepărtarea lichidului de răcire și a așchiilor. Pentru găurile mai adânci de trei ori diametrul, se recomandă insistent lichid de răcire intern. Lichidul de răcire prin sculă elimină rapid așchiile și menține zona de tăiere rece, ceea ce ajută la menținerea diametrului și la evitarea defecțiunii sculei.

Pentru o privire mai profundă asupra modului în care geometria, acoperirile și materialele interacționează în burghiele din carbură de înaltă precizie, consultați ghidul nostru practic despre geometrie și acoperiri ale burghiului din carbură de precizie .

Când toleranțele strânse se întâlnesc cu prelucrarea dură

Burghiile de precizie din carbură sunt deosebit de valoroase în producția de motoare și transmisii de automobile. De exemplu, prelucrarea unei biele necesită găurirea unui orificiu pentru bolțul pistonului cu o toleranță de la H6 la H7, un finisaj al suprafeței de Ra 0,8 și o distanță centrală constantă. În această aplicație, burghiul trebuie să reziste și la tăierea întreruptă care apare atunci când unealta iese din oțelul forjat. O mașină de găurit HSS convențională va avea nevoie de obicei de reșlefuiri frecvente și poate produce o gură clopot la intrare sau o bavură la ieșire. Un burghiu din carbură de precizie, cu o bandă echilibrată și o geometrie a punctului dedicată, poate menține dimensiunea pentru mii de cicluri.

În blocurile motoare, orificiile galeriei de ulei, orificiile pentru dibluri și orificiile de ghidare a supapelor necesită un anumit nivel de precizie. Burghiile din carbură vă ajută să vă asigurați că aceste caracteristici se aliniază corect în motorul asamblat. Când unealta se uzează uniform, procesul înseamnă că rămâne stabil, ceea ce permite liniei de producție să folosească diagrame de control standard, mai degrabă decât să reacționeze la derive.

Același principiu se aplică și altor componente: carcasele cutiei de viteze, corpurile supapelor, colectoarele hidraulice și subansamblurile aerospațiale. Oriunde piesa are nevoie de o gaură curată, stabilă dimensional, un burghiu de precizie din carbură oferă o cale directă către rate mai mici de deșeuri și mai puține ore de reluare.

Parametri de funcționare și capcane comune

Alegerea burghiului potrivit este doar jumătate din luptă. Cealaltă jumătate o rulează corect. Carbura este dură, dar și sensibilă la șocuri termice și vibrații.

O greșeală comună este utilizarea unei viteze de tăiere prea mică. Carbura funcționează cel mai bine atunci când viteza de tăiere este suficient de mare pentru a genera ceva căldură în zona de forfecare, dar nu atât de mare încât marginea să se rupă. Pentru oțelul călit, o viteză de tăiere de 60 până la 120 m/min cu un avans de 0,03 până la 0,10 mm/tur este un punct de plecare, apoi ajustați pe baza datelor de viață a sculei. Folosiți o configurație rigidă, consolă scurtă și un suport care poate menține o curgere mai mică de 0,005 mm. Punctul de găurire trebuie să fie fără așchii de muchii înainte de fiecare ciclu. Dacă observați uzură excesivă pe colțul exterior, viteza poate fi prea mare. Dacă observați așchiere pe muchia de tăiere, avansul poate fi prea mare sau punctul poate să nu fie potrivit pentru material.

Un alt risc este ambalarea așchiilor. În găurile adânci, dacă așchiile nu sunt evacuate, acestea pot fi sudate la marginea forajului și pot cauza gaura să devină supradimensionată. Un burghiu intern cu lichid de răcire cu caneluri lustruite și un unghi de spirală ridicat reduce acest risc. Când lichidul de răcire intern nu este disponibil, utilizați un ciclu de ciocănit cu o distanță scurtă de retragere și o spălare completă a lichidului de răcire.

Un burghiu din carbură de precizie este o investiție în stabilitatea procesului, nu doar un consumabil. Când selectați gradul, geometria și acoperirea potrivite, obțineți control asupra calității găurii, duratei de viață a sculei și a duratei ciclului. Pentru aplicații precum blocurile motoare, carcasele transmisiei și alte componente de precizie de mare volum, acest control se traduce direct în costuri mai mici pe piesă. Dacă sculele dvs. actuale nu pot ține toleranțele de care aveți nevoie, un burghiu de precizie din carbură este primul loc în care să căutați în loc de ultimul.