Co je to vrtání hlubokých děr?
V první řadě je potřeba si ujasnit definici „hluboké díry“. Při vrtání se díry s hloubkou větší než trojnásobek velikosti díry obvykle nazývají hluboké díry. U procesu řezání závitů se závitování hlubokých děr vztahuje na hloubku závitování přesahující 1,5násobek průměru závitníku. Například při použití závitníku o průměru 1/4 palce pro obrábění závitu o hloubce 3/8 palce je typické řezání závitů hlubokých děr.
Obtížnost vrtání hlubokých děr
Řezání závitů s hlubokými otvory znamená, že mezi nástrojem a obrobkem dochází po dlouhou dobu ke kontaktu, což vytváří větší řezné teplo a větší řeznou sílu v procesu. Pokud je předmětem zpracování titanová slitina a další speciální materiály a jedná se o hluboký otvor s malým průměrem, je snadné způsobit poškození nástroje a nekonzistenci velikosti závitu, což vážně ovlivňuje kvalitu produktu.
Dvě základní řešení
K vyřešení výše uvedených problémů lze přijmout následující dvě účinná opatření:
Zvětšete průměr před{0}}závitového otvoru
Správný průměr spodního otvoru závitu je předpokladem pro zajištění kvality závitování. Zvětšení průměru spodního otvoru může účinně snížit řezné teplo a řeznou sílu během řezání závitu, i když odpovídajícím způsobem sníží kontaktní rychlost závitu.
Podle Národního výboru pro standardy a technologii je povolená výška závitu pouze 50 % plné výšky při obrábění hlubokých děr. Tato norma je zvláště důležitá pro závitování malých otvorů ve speciálních materiálech, jako jsou titanové slitiny a těžko --obrobitelné materiály. Přestože byla snížena výška závitu, je stále zaručen spolehlivý výkon spojení díky zvýšené délce závitu.
Přírůstek průměru závitového spodního otvoru závisí především na požadované kontaktní rychlosti závitu a počtu závitů na palec. Na základě těchto dvou parametrů lze pomocí empirických vzorců přesně vypočítat přiměřený průměr spodního otvoru.
Přijměte závitníky navržené pro řezání hlubokých otvorů a optimalizujte řezné parametry
Materiály z titanové slitiny se vyznačují vysokou elasticitou a vysokou rychlostí deformace, proto musí být speciálně navrženy pro řezné parametry a geometrii nástroje.
Dvě základní řešení
Rychlost řezání
Doporučuje se nižší řezná rychlost s obvodovou řeznou rychlostí 10~14 palců/min. Příliš vysoká rychlost zhorší opotřebení nástroje, zatímco nízká rychlost může snadno vést ke zpevnění materiálu za studena. Zároveň je třeba dávat pozor na hromadění řezného tepla způsobeného zlomením nástroje.
Konstrukce nádrže na třísky
Při řezání hlubokých děr by měl být počet drážek závitníku patřičně snížen, aby se zvětšil prostor pro uchycení třísek v každé drážce, což je vhodné pro odvádění většího množství třísek při zasouvání nástroje a snížení rizika poškození nástroje způsobeného zablokováním třísky. Je však třeba poznamenat, že zvětšení komory pro třísku oslabí průměr jádra závitníku a ovlivní jeho pevnost, proto je nutné vyrovnat řeznou rychlost. Kromě toho mají závitníky se spirálovou drážkou lepší výkon při odvádění třísek než závitníky s přímou drážkou.
Přední a zadní úhly
Úhel čela: malý úhel čela může zlepšit pevnost řezné hrany a prodloužit životnost nástroje; Velký úhel čela přispívá k řezání dlouhých třísek. Při obrábění titanových slitin je nutné uvažovat komplexně a zvolit vhodný úhel čela.
Úhel stopy: Zvětšení úhlu hřbetu snižuje tření mezi nástrojem a třískou. Při zpracování titanové slitiny se doporučuje dosáhnout úhlu venkova 40 stupňů a s plně broušeným kohoutkem a konstrukcí lopaty se zadní částí čepele pomáhá zlepšit efekt odvádění třísek.
Chladicí kapalina
Při obrábění speciálních materiálů je důležité zajistit, aby se řezná kapalina dostatečně dostala k řezné hraně. Pro zlepšení průtoku chladicí kapaliny se doporučuje nainstalovat chladicí drážku na zadní stranu čepele závitníku. Pokud je průměr závitníku dostatečný, lze pro účinnější chlazení a mazání použít i závitník s vnitřním chlazením.
Přiměřeným zvětšením průměru spodního otvoru závitu, volbou speciálních závitníků a optimalizací řezných parametrů lze výrazně zlepšit spolehlivost a hospodárnost řezání hlubokých otvorů u speciálních materiálů a účinně snížit riziko vyřazení dílů.
