Статьи / Растачивание отверстий малого диаметра

Статьи

Инструмент со сменными неперетачиваемыми пластинами и технологии обработки отверстий малого диаметра.

Металлообрабатывающие производства все чаще и чаще используют инструмент со сменными неперетачиваемыми пластинами. На расточных операциях возможно использование инструмента со сменными пластинами для растачивания отверстий диаметром от 6 мм. При этом обеспечивается ряд преимуществ, среди которых уменьшение себестоимости и простота эксплуатации инструмента.

В настоящее время для обработки отверстий малого диаметра часто используют расточные резцы с напаянными пластинами  или цельные твердосплавные столбики. Но многие металлообрабатывающие производства переходят на расточные оправки со сменными неперетачиваемыми пластинами, которые примерно в 4-6 раз дешевле, чем цельные твердосплавные столбики. По сравнению же с расточными резцами с напаянными пластинами открывается целый ряд преимуществ. Во-первых, уменьшается время на замену изношенного инструмента: нет необходимости снимать резец, идти к заточному станку, заправлять резец, а потом проверять режет он или нет. Кроме того, не так много осталось специалистов, которые умеют правильно затачивать резцы. Если   вы используете расточную оправку со сменными пластинами, при износе пластины достаточно всего лишь повернуть ее, при условии, что погрешность установки пластины меньше допуска на отверстие. Последнее условие соблюдается, если вы приобретаете качественный инструмент. Еще одним преимуществом неперетачиваемых пластин является то, что можно использовать одну и ту же расточную оправку с пластинами, предназначенными для обработки различных материалов, что оказывается экономически оправданным в мелкосерийном производстве. И наконец, в-третьих, существенно увеличивается производительность обработки и стойкость инструмента, что непосредственно сказывается на себестоимости металлообработки.

Геометрии пластин и инструмента

Геометрия пластины для обработки отверстий малого диаметра в первую очередь предназначена для обеспечения стабильного стружкодробления при обработке с маленькой подачей и глубиной резания. Глубина резания в среднем составляет 0,05-0,2 мм, а подача 0,025-0,075 мм/об.

Некоторые пластины для обработки отверстий малого диаметра имеют радиус при вершине 0,4-0,8 мм, такие пластины применять не рекомендуется. Наиболее подходящие в данном случае радиусы при вершине варьируются от 0 до 0,2 мм. Небольшой радиус при вершине пластины позволяет предотвратить вибрации, снизить силы резания и улучшить стружкодробление. При использовании небольшого радиуса, правда, хуже чистота поверхности, но это легко исправить, используя пластины с технологией Wiper.

Наибольшей жесткостью обладают оправки с уменьшенным размером f1 (расстояние от центра оправки до вершины пластины). Чем меньше этот размер, тем меньший диаметр отверстия вы можете обработать. Уменьшенный размер f1 позволяет использовать оправку диаметром 6 мм для растачивания отверстия диаметром 7 мм, тогда как диаметр оправки, изготовленной по стандарту ISO должен быть 5 мм. Уменьшенный размер f1 не только обеспечивает большую жесткость оправки, но и позволяет увеличить глубину растачивания (рекомендуемое значение глубины растачивания для стальных оправок – 4 диаметра оправки). Соответственно, с помощью оправки диаметром 6 мм можно расточить отверстие длиной 24 мм, а с помощью оправки диаметром 5 мм – отверстие длиной только 20 мм.  Как правило, для обработки небольших отверстий используются пластины с задним углом 7 градусов и оправки диаметром 5, 6, 8 или 10 мм.

Для увеличения жесткости также используются оправки из твердого сплава. С их помощью можно растачивать отверстия глубиной до 6 диаметров оправки. Для растачивания на глубину более 6 диаметров необходимо использовать оправки со встроенным демпфером, но диаметр таких оправок начинается с 16 мм. Конечно же, с помощью твердосплавной оправки можно растачивать и отверстия длиной более 6 диаметров оправки, но это возможно при обработке материалов с низкими удельными силами резания (цветные сплавы, пластики и т.д.) на низких режимах резания.

Для эффективной эвакуации стружки рекомендуют использовать внутренний подвод СОЖ, также важна хорошая фильтрация СОЖ.  Для улучшения отвода стружки при обработке глухих отверстий некоторые производители инструмента выфрезеровывают на оправке канал для эвакуации стружки. Давление СОЖ для таких оправок может составлять до 70 BAR, что превосходит возможности большинства станков. При превышении давления 70 BAR возможно образование течей. Хорошие результаты получаются при использовании сжатого воздуха или масляного тумана.

С покрытием или без?

Много уже говорили по поводу преимуществ инструментальных покрытий, но такие покрытия могут даже повредить обработке, если мы говорим о растачивании небольших отверстий. Дело в том, что любое покрытие немного сглаживает режущую кромку, что не очень хорошо при снятии маленького припуска. В общем случае для данной операции рекомендуют покрытия PVD типа, характеризующиеся небольшой толщиной по сравнению с покрытиями CVD типа. Таким образом, в полной мере используются преимущества современных инструментальных покрытий, а режущая кромка остается острой.

Большинство металлообрабатывающих предприятий используют расточные оправки с лысками и закрепляют их с помощью винтов. Недостаток заключается в том, что оправка закрепляется всего лишь в двух или трех точках. Рекомендуется использовать оправки с цилиндрическим хвостовиком без лысок для обеспечения полного контакта оправки с разжимной втулкой. Единственной проблемой остается выставление режущей кромки по центру, которая решается с помощью специальной системы EasyFix: на оправке выфрезеровываются два маленьких паза, а на ответной части втулки расположен подпружиненный шарик, который входит в паз при выставлении режущей кромки ровно по центру. Таким образом, существенно уменьшается подготовительно-заключительное время.  Выставление режущей кромки по центру особенно важно при мелкоразмерной обработке, ведь даже небольшие смещения могут привести к существенному снижению стойкости инструмента.

Существует множество вариантов обработки отверстий малого диаметра, поэтому внимательно подходите к выбору инструмента. Если вы обратитесь к специалистам в области инструмента и технологии металлообработки, вы не потратите время и деньги зря.

 

Автор статьи: Генеральный директор компании Мир Станочника, Дмитрий Тренев.