Маленькое, быстрое и глубокого сверления – вот характеристики сверла серии CrazyDrill Cool SST-Inox. Благодаря наличию внутренних каналов для подачи СОЖ, инновационной геометрии и новому покрытию обработка нержавеющих сталей, суперсплавов на основе никеля и кобальт-хромовых сплавов стала значительно проще и стабильнее. Это касается малых диаметров и глубоких отверстий.

В производственной программе сверла с каналами для подачи СОЖ ‒ с шестью различными рабочими длинами: до 6 x d, до 10 x d, до 15 x d, до 20 x d, до 30 x d и до 40 x d. Кроме этого, выпускаются короткие пилотные сверла с максимальной глубиной сверления 3 x d. Сверла с глубиной сверления до 20 x d производятся диаметрами  от 1 мм, а самые длинные сверла – диаметрами от 2 мм. Максимальный диаметр сверления – 6,35 мм.

 

Почему заново разработанное сверло?

Вроде бы в сверлении не могло быть ничего нового или особенного. Сверла со спиралевидными каналами для подачи СОЖ уже давно производятся; и сверла в диапазоне малых диаметров тоже. Однако у многих заказчиков возникают проблемы со сверлением труднообрабатываемых материалов или со сверлением суперсплавов, обладающих плохой теплопроводимостью. В этом случае охлаждения через «классические» цилиндрические каналы подачи СОЖ недостаточно ‒ даже при обеспечении высокого давления. Стабильному процессу сверления препятствуют преждевременное выкрашивание режущих кромок, забивка канавок стружкой и недостаточный отвод стружки из зоны резания. А для производств, которые обрабатывают заготовки из ценных материалов и производят еще более ценные готовые детали, важен именно стабильный процесс сверления. Markus Schnyder, глава компании Mikron Tool International, является одним из инициаторов разработки нового сверла, и он знает о существующих проблемах все:

“На протяжении многих лет работы наши заказчики достигли предела в сверлении нержавеющей стали. Процесс обработки был нестабильным и достаточно медленным, что влияло на стоимость работы, делая сверление дорогой операцией. Мы хотели решить эту проблему. На разработку нового решения у нас ушло несколько лет, при этом, мы работали в тесном сотрудничестве с нашими партнерами, в частности, в поисках достойных материалов заготовок и действительно эффективных покрытий“.

Рис. 1: Markus Schnyder, глава Mikron Tool International: «Тот, у кого нет Crazy-идей, не может привести компанию к «сумасшедшим» успехам».

 

Что за инновация?

Независимо от того, короткое или длинное отверстие необходимо обработать, принцип работы всегда один и тот же. Новая геометрия сверла обеспечивает ломание стружки. Результат – короткая и изогнутая стружка. Геометрия профиля канавок обеспечивает идеальное удаление стружки и микростружки. В серии длинных сверл, помимо нового профиля, дополнительно отполированы канавки, что способствует более легкому отведению стружки из отверстия. Также более легкому процессу сверления способствует новое покрытие, которое специально предназначено для сверления нержавеющих сталей.

Рис. 2: Короткая стружка: существенный параметр при сверлении отверстий за один проход

 

Производительность и стабильность процесса сверления главным образом обеспечивается за счет охлаждения инструмента: два спиралевидных внутренних канала для подачи СОЖ проходят до вершины сверла и гарантируют постоянный и мощный поток охлаждающей жидкости во время всего процесса сверления. Важным фактором является предотвращение перегрева сверла ‒ даже на высоких скоростях резания.

Каналы СОЖ разработаны максимально возможного диаметра, и имеют форму капли. Эти каналы расположены в зоне с наименьшим напряжением, поэтому стабильность сверла не ставится под угрозу. По сравнению с обычной цилиндрической формой канала СОЖ эти каналы обеспечивают в 4 раза больший поток охлаждающей жидкости. В диаметрах  сверл менее 3 мм имеется камера с охлаждающей жидкостью в хвостовике, которая позволяет уменьшить длину каналов и обеспечивает более высокое давление СОЖ.

Рис. 3: В точно рассчитанных зонах с наименьшим напряжением находятся каплевидные каналы для подачи СОЖ, с максимально возможным поперечным сечением, для максимального потока охлаждающей жидкости

 

Преимущество подачи СОЖ к самой вершине сверла заключается в обеспечении более высокого срока службы сверла, поскольку предотвращение перегрева режущих кромок начинается с самой вершины инструмента. В сочетании с инновационной геометрией вершины сверла стружка значительно эффективнее ломается и выводится из канавок. Все эти характеристики позволяют работать с более высокими параметрами резания (скоростью и подачей) и сверлить отверстия за один проход.

Рис. 4: Линейка сверл CrazyDrill для обработки нержавеющей стали включает в себя семь исполнений сверл для различной глубины сверления до 40 x d

 

Длинное, длиннее, самое длинное

Начиная с серии сверл с глубиной сверления 10 x d, постепенно разрабатывались новые, более длинные серии сверл, и полная линейка для сверления глубоких отверстий была представлены на выставке Prodex 2019 в г. Basle как глобальное новшество, в которое вошли сверла с глубиной сверления 30 x d и 40 x d.

 

“Достаточно одного прохода для обработки всей глубины отверстия без вывода сверла для удаления стружки ‒ от 6 x d до 40 x d”, подтверждает Markus Schnyder и сразу добавляет, что это абсолютно уникальное достижение. То же самое касается скоростей сверления и подач, которые устанавливаются одинаковыми до глубины сверления 20 x d. Для глубины сверления от 30 x d эти параметры необходимо уменьшить в среднем на треть.

 

Зачем еще и короткое сверло?

Когда сверление начинается от  глубины 15 x d, желательно сделать операцию сверления короткого пилотного отверстия, что обеспечит высокую точность позиционирования инструмента. Это поможет создать условия для направления длинного сверла при последующей операции и гарантирует хорошую прямолинейность оси отверстия. Чтобы соосность двух сверл идеально совпадала, компания Mikron Tool разработала комплектное пилотное сверло, допуски которого точно совпадают с допусками на длинные сверла. Если необходимо, пилотное сверло может одновременно обрабатывать фаску 90°. Пилотное сверло также имеет внутренний подвод СОЖ к вершине инструмента, и представлено в линейке размеров от 1 до 6,35 мм.

 

Практическое применение

Есть несколько аргументов, которые мотивируют заказчика испытать новые сверла: экономия времени обработки, снижение затрат на инструмент за счет большего срока службы или просто получение стабильного процесса сверления, особенно в труднообрабатываемых материалах. Вот несколько примеров:

Заказчик работает «классическим» сверлом с каналами СОЖ круглого сечения, и ресурс инструмента составляет 3.900 отверстий. С новым сверлом он сразу получает 18.000 отверстий. Это означает, что замена одного сверла позволила сэкономить 15.000 долларов в год.

Обработка медицинской детали из кобальт-хромового сплава (диаметр отверстия 4 мм, глубина 68 мм) поставила перед заказчиком задачу: найти сверло, гарантирующее стабильный процесс обработки. Только с новым сверлом Mikron Tool он добился успеха – сверление за один проход без вывода сверла для удаления стружки.

 

Первые отзывы производителей:

«Скорость сверления до 10 раз быстрее»,
«Стойкость инструмента увеличилась в 3 раза»,
«Отличное качество отверстия по параметрам цилиндричности, точности на диаметр и соосности»,
«Качество поверхности, в зависимости от материала, в диапазоне от Ra 0,1 до Ra 0,3 (качество как после процесса шлифования)».

Источник