Оптимизация углов спирали сверла для повышения эффективности обработки

В обработке отверстий на станках угол спирали сверла играет ключевую роль в производительности резания, эффективности удаления стружки и качестве обработки. Разные углы спирали подходят для различных обрабатываемых материалов и условий работы.

1. Влияние и функция размера угла спирали

1.1 Способность к удалению стружки

Более крупные углы спирали (≥30°):

Улучшает поток стружки и скорость ее удаления, особенно при обработке более мягких материалов, снижая риск накопления стружки.

Подходит для условий высокой скорости резания, минимизируя накопление тепла во время обработки.

Меньшие углы спирали (≤20°):

Для твердых материалов меньшие углы спирали обеспечивают большую силу резания и повышают стабильность резания, эффективно предотвращая вибрации, вызванные чрезмерными силами резания.

1.2 Распределение резательных сил

Более крупные углы спирали: Из-за большего наклона режущей кромки резательные силы распределяются более равномерно во время работы, что помогает уменьшить износ и повреждения сверла, улучшая качество поверхности отверстия.

Меньшие углы спирали: Хотя они концентрируют резательные силы, они подходят для обработки твердых материалов, позволяя контролировать скорости резания и температуры, тем самым увеличивая срок службы инструмента.

1.3 Точность отверстий

Более крупные углы спирали: Облегчают быстрое удаление стружки и подходят для более крупных и мелких отверстий, но могут привести к увеличению диаметра отверстия при высоких нагрузках.

Меньшие углы спирали: Повышают точность обработки, что делает их подходящими для высокоточной и глубокой сверловки, хотя они могут не так эффективно удалять стружку.

2. Методы выбора размера угла спирали

Выбор подходящего угла спирали требует учета характеристик материала, условий резания и требуемой точности отверстия:

2.1 Тип материала

Мягкие материалы: Для алюминия и меди рекомендуется угол спирали более 30°, чтобы улучшить способность к удалению стружки, с использованием скорости резания около 100-200 м/мин.

Твердые материалы: Для нержавеющей стали и титановых сплавов рекомендуется выбрать угол спирали менее 20°, с контролируемой скоростью резания в пределах 5-25 м/мин для обеспечения стабильности и точности.

2.2 Условия резания

Высокоскоростная обработка: Выберите угол спирали более 30°, чтобы улучшить плавность резания и снизить трение.

Тяжелая обработка: Выберите меньший угол спирали (15°-20°), чтобы повысить силу резания и минимизировать износ инструмента.

2.3 Характеристики отверстия

Глубокая сверловка: Используйте более крупные углы спирали для обеспечения хорошей производительности удаления стружки и предотвращения накопления стружки.

Прецизионная сверловка: Выберите меньшие углы спирали для поддержания высокой точности и предотвращения деформации отверстия.

3. Фиксированный угол спирали и переменный угол спирали

Обычно мы используем сверла с фиксированным углом спирали, но в некоторых особых случаях мы можем использовать сверла с переменным углом спирали.

3.1 Фиксированный угол спирали:

Фиксированный угол спирали остается постоянным на протяжении всей длины сверла. Обычно углы варьируются от 30° до 35°. Этот тип обычно используется для стандартных операций сверления, когда требуется постоянная скорость удаления стружки. Он эффективен для таких материалов, как углеродистая сталь и алюминий, обеспечивая хороший поток стружки и минимизируя засорение.

3.2 Переменный угол спирали:

Переменные углы спирали меняются по длине сверла. Этот дизайн полезен для более сложных операций обработки, так как позволяет лучше контролировать резательные силы и эвакуацию стружки. Постепенно увеличивая угол спирали, эти сверла могут снизить вибрации и улучшить стабильность, что делает их подходящими для более твердых материалов, таких как нержавеющая сталь и титан.

Угол спирали сверла играет ключевую роль в обработке отверстий, и выбор правильного угла спирали может значительно повысить эффективность обработки и улучшить качество продукции. Анализируя различные материалы, условия резания и характеристики отверстий, можно предоставить ценное руководство для разработки и использования сверл, достигая оптимальных результатов обработки.