Обзор Заготовки для сверл из твердого сплава
Заготовки для сверл из твердого сплава - это незаконченные тела сверл, используемые для изготовления нестандартных сверл и другого вращающегося режущего инструмента. Основные сведения:
- Изготавливаются из цельных прутков/стержней спеченного карбида вольфрама (WC-Co).
- Заготовки имеют стандартные размеры хвостовика и необработанные режущие концы.
- Режущие кромки шлифуются до заданной геометрии в зависимости от потребностей применения.
- Обеспечивает оптимальную твердость, износостойкость, прочность при высоких температурах.
- Применяются для работы с прочными материалами или в сложных условиях бурения, требующих долговечности.
- Готовый инструмент, используемый в металлообработке, строительстве, горнодобывающей, нефтегазовой и других отраслях промышленности.
Виды твердосплавных заготовок для сверл
| Тип | Описание |
|---|---|
| Прямой хвостовик | Наиболее распространенные. Используются в патронах или цангах. |
| Конический хвостовик | Используется в конусах станков для придания им жесткости. |
| Проходная охлаждающая жидкость | Внутренние каналы обеспечивают подачу охлаждающей жидкости к режущим кромкам. |
| Бурение с отбором керна | Полая конструкция коронки для глубокого бурения. |
| Сверло для пистолета | Для глубокого сверления отверстий малого диаметра. |
Различные типы хвостовиков и конструкции режущих концов отвечают различным требованиям к обработке.
Области применения твердосплавных буровых инструментов
| Промышленность | Типовые применения |
|---|---|
| Автомобильная промышленность | Компоненты трансмиссии, блоки цилиндров, детали трансмиссии |
| Аэрокосмическая промышленность | Прецизионные отверстия в лопатках турбин, аэродинамических профилях |
| Нефть/газ | Сверление и нарезание отверстий в трубах, клапанах |
| Строительство | Сверление плитки, каменной кладки, бетона |
| Общая обработка | Сверление таких металлов, как сталь, титан, никелевые сплавы |
Твердосплавные сверла применяются там, где требуется высокая твердость или абразивная стойкость.
Технические характеристики заготовок для сверл из твердого сплава
| Параметр | Подробности |
|---|---|
| Диаметр | Диапазон 1-25 мм |
| Длина | До 12-кратного диаметра |
| Типы хвостовиков | Прямые, конические, плоские |
| Марка твердого сплава | C1 - C6 в зависимости от содержания кобальта |
| Покрытие | TiAlN, TiCN и др. для повышения износостойкости |
| Точность | До ±0,01 мм по размерам |
Доступны многие стандартные и заказные параметры, такие как диаметр, марка твердого сплава, покрытия, допуски.
Типичные поставщики Заготовки для сверл из твердого сплава
| Поставщик | Описание |
|---|---|
| Производитель 1 | Ведущий бренд. Широкий ассортимент складских заготовок. |
| Производитель 2 | Недорогой импорт. Стандартные фасоны и размеры. |
| Производитель 3 | Изготовление заготовок по индивидуальному заказу. |
| Производитель 4 | Высокоточные заготовки для аэрокосмической/медицинской техники. |
Цена зависит от размеров заготовки, марки твердого сплава, допусков и объема заказа.
Как выбрать поставщика заготовок для сверл из твердого сплава
При выборе поставщика заготовок для сверл из твердого сплава учитывайте следующее:
- Техническая экспертиза - Обратите внимание на обширные знания в области металлургии твердого сплава и ротационного режущего инструмента. Это позволяет создавать заготовки с высокими эксплуатационными характеристиками.
- Возможности проектирования - Поставщик должен предлагать стандартные и нестандартные конфигурации хвостовиков, диаметров и длин для удовлетворения потребностей конкретного применения.
- Системы качества - Сертификация по ISO 9001 или AS9100 свидетельствует о надежности и стабильности контроля качества.
- Допуски - Поставщик должен быть способен обеспечить жесткие допуски на диаметры, прямолинейность, чистоту поверхности и т.д.
- Сроки выполнения работ - Выберите поставщика, способного поставлять заготовки в соответствии с требованиями к срокам выполнения проекта.
- Услуги - Некоторые из них предлагают дополнительные услуги, такие как нанесение покрытий, шлифовка режущих кромок, лазерная маркировка и т.д.
- Стоимость - Взвесьте стоимость с такими факторами, как уровень качества, допуски, время выполнения заказа и техническая поддержка.
Выбирайте поставщика, признанного эксперта в области твердосплавных заготовок, который понимает ваши потребности в области бурения.
Конструктивные особенности заготовок для твердосплавных сверл
- Выберите марку твердого сплава в зависимости от твердости, вязкости и температурных требований - более высокое содержание кобальта повышает вязкость.
- Выбор диаметра, типа хвостовика и длины флейты зависит от размера, глубины и доступности отверстия.
- Задайте соответствующую геометрию режущей кромки - угол рельефа кромки, ширину кромки резца и т.д. в зависимости от материала, из которого производится сверление.
- При необходимости добавить поверхностные покрытия, такие как TiAlN или алмазное покрытие, для дальнейшего повышения износостойкости и смазывающей способности.
- Более жесткие допуски на размеры и более тонкая обработка поверхности обеспечивают более стабильные характеристики, но стоят дороже.
- Проходные конструкции с охлаждающей жидкостью обеспечивают охлаждение и смыв стружки при глубоком сверлении.
- Оптимизация конструкции заготовки для решения задач бурения путем проведения испытаний и итераций.
Тесное сотрудничество с поставщиками заготовок позволяет определить оптимальную конфигурацию конструкции сверла для ваших нужд.
Шлифование и обработка заготовок твердосплавных сверл
- С помощью инструментальных шлифовальных станков с ЧПУ изготавливаются режущие кромки с нестандартной геометрией.
- Соблюдайте передовые методы работы с режущим инструментом - правильный выбор круга, легкие проходы, соответствующая охлаждающая жидкость. Твердый сплав является абразивным и твердым.
- Прецизионное шлифование позволяет получать сложные геометрические формы, невозможные при литье/прессовании.
- Позволяет создавать специализированные профили, такие как корончатые сверла, пистолетные сверла, трепанационные инструменты.
- Также могут выполняться вторичные операции, такие как рифление, пазование, нарезание резьбы, нанесение покрытий.
- Для достижения жестких допусков при шлифовании очень важна жесткая фиксация заготовки. Предпочтительно использовать пневматические зажимы.
- Для резки твердосплавных заготовок используйте алмазные или CBN-шлифовальные круги. Обычные абразивные материалы изнашиваются слишком быстро.
- Программирование точных траекторий движения инструмента на основе размеров заготовки для создания требуемого профиля фрезы.
- Осуществлять контроль в процессе обработки основных параметров, таких как диаметры, углы Civ, острота кромок и т.д.
Шлифование твердосплавных инструментов требует специального оборудования, кругов и опыта для получения точных заготовок.
Контроль качества и проверка твердосплавных заготовок
- Измерение таких размеров, как диаметр, длина, прямолинейность и чистота обработки, для подтверждения их соответствия допускам с помощью индикаторов, микрометров, штангенциркулей и т.д.
- Проверить марку, состав, размер зерна и содержание кобальта в твердом сплаве с помощью мокрого химического анализа и микроскопии.
- Обеспечение концентричности деталей с помощью патронов, цанг и циферблатных индикаторов.
- Исследовать качество поверхности под микроскопом при большом увеличении для выявления пористости и дефектов.
- Испытания на твердость и прочность при поперечном разрыве (TRS) в соответствии с требованиями ISO.
- Для выявления микроскопических трещин, не видимых на глаз, применяют испытания с использованием магнитных частиц или пенетрантов.
- Контролировать такие параметры процесса, как скорость вращения шлифовального круга, скорость подачи, давление СОЖ в процессе производства для статистического контроля.
Используйте проверенный план обеспечения качества и систему измерений, разработанную с учетом конкретных требований к компонентам и допусков на чертежи.
Управление запасами твердосплавных заготовок
- Прогнозирование коэффициентов использования и времени выполнения заказа для планирования экономичных объемов заказа у поставщиков.
- Храните заготовки надлежащим образом в чистом, сухом помещении для предотвращения коррозии во время хранения.
- Разделять запасы - хранить разные марки/размеры/покрытия отдельно, чтобы избежать смешивания.
- Используйте управление запасами по принципу FIFO - первым пришел, первым ушел. Переворачивайте запасы для поддержания свежести материалов.
- Контроль уровня запасов и точек перезаказа для обеспечения достаточного объема поставок в соответствии с производственным графиком.
- Отслеживание запасов в электронной системе для удобного просмотра наличия заготовок, заказов, сроков изготовления и т.д.
- Оцифровка записей по каждой полученной партии заготовок - сертификаты, результаты испытаний, номер партии, код даты и т.д.
- Проводить периодические циклические подсчеты и физическую проверку соответствия фактических и учетных запасов.
Эффективный контроль запасов позволяет снизить затраты и обеспечить наличие необходимых заготовок в нужный момент.
Руководство по устранению неисправностей при работе твердосплавных сверл
| Выпуск | Потенциальные причины | Корректирующие действия |
|---|---|---|
| Чрезмерный износ | Неправильная марка материала, низкое качество твердого сплава, недостаточное покрытие | Выбор оптимальной марки, улучшение качества порошка, нанесение износостойкого покрытия |
| Скол/перелом | Низкое содержание кобальта, низкое качество шлифования, слишком высокая подача/скорость | Увеличение содержания кобальта для повышения вязкости, улучшение параметров круга, снижение подачи/скорости |
| Плохой размер/отделка отверстий | Неправильный диаметр или геометрия сверла, биение, нарастание кромки | Измерение размеров сверла, улучшение концентричности, повышение скорости обработки поверхности |
| Низкая производительность | Низкая жесткость, неправильные подачи/скорости, недостаточное удаление стружки | Жесткая настройка, оптимизация подачи/скорости, использование смазочно-охлаждающей жидкости через инструмент |
Совместно с экспертами по твердому сплаву доработать конструкцию заготовки и решить все проблемы, связанные со сверлением.
Плюсы и минусы твердого сплава по сравнению с другими инструментальными материалами
Преимущества твердого сплава
- Твердость сохраняет остроту режущей кромки для увеличения срока службы инструмента
- Прочность и износостойкость при высоких скоростях и температурах
- Стабильность размеров в диапазоне рабочих температур
- Диапазон марок, оптимизируемых по вязкости или твердости
Недостатки твердого сплава
- Хрупкие - склонны к сколам и катастрофическому разрушению при перегрузке
- Более высокая первоначальная стоимость по сравнению с быстрорежущей или кобальтовой сталью
- Более тяжелые по сравнению с другими инструментальными материалами при заданной прочности
- Более абразивные и трудно поддающиеся шлифованию, чем сталь
- Ограничение по максимальному полезному диаметру бурильной установки
Вопросы и ответы
Вопрос: Какую марку твердого сплава следует использовать для сверления закаленной стали?
Ответ: Твердые сплавы с содержанием кобальта 6-8%, такие как C2-C4, хорошо подходят для обеспечения твердости и вязкости, необходимых для сверления закаленных инструментальных сталей с твердостью до 45 HRC.
Вопрос: Какие покрытия режущих кромок обычно используются в заготовках твердосплавных сверл?
О: Для обеспечения смазки и дальнейшего повышения износостойкости обычно используются покрытия TiAlN (нитрид алюминия титана), TiCN (нитрид углерода титана) и алмазные покрытия.
Вопрос: Что является причиной преждевременного выхода из строя твердосплавных сверл?
О: Неправильно подобранная частота вращения/подачи, плохая жесткость заготовки, приводящая к вибрации, недостаточное пространство между флейтами, вызывающее сваривание стружки, низкое качество твердого сплава, работа за пределами проектной мощности сверла.
Вопрос: Можно ли перетачивать сверла из твердого сплава?
О: Да, твердый карбид можно перетачивать ограниченное число раз. Для восстановления остроты режущие кромки затачиваются заново.
Вопрос: Каков срок службы твердосплавных сверл по сравнению со сверлами из быстрорежущей стали?
О: При оптимальных рабочих параметрах срок службы инструмента увеличивается в 4-10 раз. Твердость и износостойкость твердого сплава обеспечивают ему более длительный срок службы при тех же условиях.
Вопрос: Какие допуски характерны для заготовок твердосплавных сверл?
О: Для прецизионных применений заготовки могут быть изготовлены с допусками порядка ±0,01 мм. Производственные допуски часто составляют ±0,05 мм.
Вопрос: Подходят ли сверла из твердого сплава для обработки на станках с ЧПУ?
О: Да, твердый сплав широко используется для сверления и растачивания с ЧПУ, где требуется длительная работа инструмента без замены или заточки.
Вопрос: Можно ли использовать СОЖ при сверлении твердосплавными инструментами?
О: Да, охлаждающая жидкость через инструмент или охлаждение под высоким давлением улучшает удаление стружки и срок службы твердосплавного инструмента при сверлении металлов.
