Hướng dẫn cơ bản về mũi khoan cacbua tốt nhất cho thép cứng

Một thử nghiệm đầy thách thức trong gia công kim loại là khoan vào thép cứng, đây thường là một thách thức khi làm việc với các vật liệu có độ cứng đã được xử lý vượt quá 45 HRC hoặc phổ biến hơn là trên 65 HRC. Những kim loại như vậy có khả năng chống đẩy xa cao và tạo ra nhiệt lượng cao thông qua ma sát, đồng thời mài sắc nhanh chóng các mũi khoan thông thường.

Khi bạn đã từng thử khoan bằng thép-tốc độ cao (HSS) thông thường hoặc thậm chí là mũi khoan Cobalt từ thép thực sự cứng, bạn nhận ra rằng đó là một trận thua. Chúng dễ dàng bị hỏng ngay lập tức, dẫn đến thời gian ngừng hoạt động khó chịu, lãng phí vật liệu và-lỗ hổng chất lượng thấp. Bí quyết khắc phục những phôi gia công phức tạp này chỉ có một, đó chính là mũi khoan cacbua vonfram rắn.

Những siêu công cụ này mang lại độ cứng vô song, khả năng chống mài mòn đáng kinh ngạc và độ ổn định nhiệt cao, mang lại thành công khi khoan hiệu suất cao. Đây là hướng dẫn cơ bản để thực hiện quá trình quan trọng này.

Chúng ta sẽ thảo luận về các tiêu chí cần thiết của một mũi khoan cacbua tốt và các thông số gia công chính xác (tốc độ, bước tiến, chiến lược làm mát). Chúng tôi cũng sẽ xem xét một số đề xuất sản phẩm nhất định mà chúng tôi có để bạn sẽ không bao giờ sợ phôi thép cứng nữa.

Xác định thép cứng

Thép cứng không chỉ đơn thuần là thép cứng mà còn là hợp kim của vật liệu kim loại màu đã được làm cứng có chủ ý. Nó thường được thực hiện bằng các phương pháp như làm nguội và ủ, làm cứng vỏ hoặc làm cứng kết tủa. Việc xử lý như vậy giúp tăng cường độ bền của kim loại lên rất nhiều và quan trọng nhất là độ cứng của nó.

Thang đo được sử dụng phổ biến nhất để đo độ cứng này là Thang đo Rockwell C (HRC). Khi nói đến khoan cacbua chuyên dụng, chúng ta sẽ nằm trong khoảng độ cứng cao từ HRC 45 đến HRC 65 trở lên. Bất cứ điều gì trên 60 HRC được cho là rất khó và không thể tha thứ. Độ cứng này được chuyển trực tiếp sang khả năng chống mài mòn lớn do mài mòn và cường độ nén. Để khoan vật liệu này, dụng cụ của bạn phải cứng hơn nhiều so với phôi và cần có tính toàn vẹn về cấu trúc để tồn tại trước lực cắt lớn và nhiệt sinh ra trong quá trình này.

Vật liệu mũi khoan: HSS so với Coban so với cacbua rắn

Quyết định lớn nhất và không thể tránh khỏi khi xử lý thép cứng là vật liệu mũi khoan phù hợp. Nó có thể tạo ra hoặc phá vỡ bạn thành công hay thất bại.

Nói tóm lại, chỉ có thể thực hiện ba tùy chọn tiêu chuẩn, mỗi tùy chọn chỉ có thể áp dụng thực tế ở các vật liệu có độ cứng-cao.

Tại sao cacbua rắn lại không-có thể thương lượng

Về vấn đề này, cacbua vonfram rắn (WC) là người chiến thắng nhất trí. Đây là kim loại duy nhất đủ mạnh (khoảng 75 HRC) để cắt thép trong phạm vi 45-65 HRC. Nó là không thể thiếu vì những điểm mạnh chính của nó:

Độ cứng cực cao: Nó mang lại sức xuyên thấu không thể lay chuyển để xuyên qua vật cứng, cắt đứt-pu,t và cạnh không bị cùn ngay lập tức.

Độ cứng kết cấu: Cacbua cực kỳ cứng.1 Độ lệch thấp của lực đẩy cao này là cần thiết để duy trì độ chính xác và tránh sự gãy vỡ tai hại của các vật liệu kém cứng hơn.

Độ cứng nóng: Cacbua có thể đạt được tính toàn vẹn và độ cứng của lưỡi cắt ngay cả khi tiếp xúc với mức nhiệt cao sinh ra trong quá trình khoan và do đó không bị biến dạng dẻo để tiêu diệt các bit HSS và Cobalt.2

Việc khoan liên tục, chất lượng cao bằng thép được làm cứng theo đúng nghĩa đen là đặc quyền của cacbua rắn đối với bất kỳ chuyên gia nào.

Những gì cần tìm ở một mũi khoan cacbua

Khi chọn mộtmũi khoan cacbua rắn, điều quan trọng là không chỉ xem xét kích thước mà còn tìm ra các đặc điểm thiết kế nhất định được thiết kế để đáp ứng mức độ căng thẳng cao nhất và lượng nhiệt cao nhất.

Chất lượng bề mặt: Sức mạnh của hạt vi mô

Một mũi khoan cacbua tuyệt vời dựa trên chất lượng của vật liệu nền hoặc chất nền. Bạn sẽ phải yêu cầu cacbua vonfram hạt siêu mịn hoặc hạt siêu nhỏ. Hãy tưởng tượng rằng kích thước hạt là khối xây dựng của lưỡi cắt của dụng cụ. Kích thước hạt nhỏ hơn (dưới 1mm) sẽ tạo ra cạnh cứng hơn và chắc hơn. Điều này rất cần thiết vì nó làm giảm đáng kể khả năng các hạt nhỏ bị sứt mẻ khỏi mép (vi-sứt mẻ) khi khoan trên vật liệu cứng và giòn.

Hình học cho độ cứng

Hình dạng của mũi khoan chủ yếu là yếu tố mang lại cho nó sức mạnh để xuyên qua thép cứng:

●Góc điểm: Đối với thép cứng, tiêu chuẩn là góc điểm 135 độ đến 140 độ. Góc cùn này mang lại lưỡi cắt ngắn hơn, làm cho nó chắc chắn hơn về mặt cấu trúc và cải thiện đáng kể độ ổn định. Hãy tìm tính năng chia điểm -rất được khuyến khích vì tính năng này giúp bạn tự tập trung vào mũi khoan ngay lập tức, thường loại bỏ nhu cầu sử dụng một mũi khoan đốm riêng biệt.

●Độ dày của màng: Đây là đường kính lõi của mũi khoan. Một trang web dày hơn là điều-không thể thương lượng được. Nó mang lại cho máy khoan độ cứng cấu trúc tối đa, ngăn ngừa hư hỏng thường gặp là gãy máy khoan khi chịu lực đẩy cực lớn cần thiết để hình thành phoi trong vật liệu cứng.

●Thiết kế rãnh: Thép cứng tạo ra các mảnh vụn nhỏ, giòn. Mặc dù góc xoắn giảm có thể tăng cường lưỡi cắt nhưng máy khoan cacbua hiện đại thường sử dụng me được tối ưu hóa để nhanh chóng di chuyển phoi cứng đó ra khỏi đường đi, đặc biệt là khi sử dụng chất làm mát áp suất cao.

Cần thiết: Thông qua-phân phối chất làm mát

Thép cứng rất cứng và điều này tạo ra ma sát, khiến nhiệt phát triển gần như ngay lập tức khi khoan. Đây chính là sức nóng là kẻ thù của tuổi thọ dụng cụ. Do đó, các ứng dụng-hiệu suất cao yêu cầu phải có-lỗ làm mát thông qua (các kênh chất làm mát bên trong).

Việc phun chất làm mát áp suất cao -(hoặc thường là 300 PSI trở lên) vào khu vực cắt sẽ thực hiện hai chức năng quan trọng:

Quản lý nhiệt: Giúp tránh biến dạng hoặc gãy lưỡi cắt do tác động của nhiệt.

Di tản phoi: Đây là một tia phản lực hiệu quả bao gồm các phoi sắc nhọn có trong lỗ để tránh bị cắt lại và do đó phá hủy dụng cụ.

Các loại lớp phủ: Rào cản nhiệt

Lớp phủ cho mũi khoan là biện pháp bảo vệ cần thiết cho động cơ khỏi nhiệt và mài mòn. Chúng thường được lắng đọng bằng một phương pháp gọi là lắng đọng hơi vật lý.

Titanium Aluminium Nitride (TiAlN/AlTiN): Đây là loại thép cứng đạt tiêu chuẩn vàng. Khi nóng lên, nó tạo thành một lớp phủ oxit nhôm cứng,{1}}chống mài mòn, mang lại cho chúng khả năng chống oxy hóa đáng kinh ngạc và cho phép chúng cắt với tốc độ cắt cao hơn.

Nhôm Crom Nitride (AlCrN): Một giải pháp kỳ diệu, trong nhiều trường hợp, bền hơn một chút và rất phù hợp trong các quy trình mà lực cắt có thể bị gián đoạn hoặc khi bạn yêu cầu tốc độ tiến dao nhanh hơn.

Nguyên tắc về tốc độ, nguồn cấp dữ liệu và chất làm mát

Việc cắt cacbua cứng sẽ được lên kế hoạch. Quy tắc cơ bản khi khoan thép cứng là: Tốc độ bề mặt chậm (SFM) và Chất làm mát áp suất-cao.

Bắt đầu các tham số được đề xuất

Điểm bắt đầu an toàn là các cài đặt phù hợp, phụ thuộc vào độ cứng chính xác (HRC) của vật liệu được sử dụng và đường kính của mũi khoan, mặc dù sau đây là các điểm bắt đầu an toàn:

Tính toán RPM: Bạn nên biết Surface Feet mỗi phút (SFM) mong muốn. Sau đó, bạn tính tốc độ trục chính (RPM) bằng công thức đơn giản: RPM=DSFM×3,82​ (trong đó D là đường kính mũi khoan tính bằng inch).

Tại sao bạn cần lượng thức ăn tối thiểu: Đừng cho ăn quá chậm! Không giống như kim loại mềm hơn, bạn phải tác dụng đủ lực để đảm bảo mũi khoan cắt được vật liệu.

Quản lý chip và khoan Peck

●Chu trình mổ: Nên thực hiện chu trình mổ với lỗ có đường kính lớn hơn khoảng 3 lần (3D) ngay cả khi có chất làm mát xuyên suốt-. Pecking là một thao tác rút mũi khoan ngắn để cắt phoi thành những mảnh nhỏ-có kích thước vừa ăn và để đảm bảo rằng chất làm mát mới chạm vào đầu. Độ sâu mổ ban đầu thích hợp thường là 0,5D đến 1D.

●Chiến lược làm mát: Bạn nên sử dụng hệ thống áp suất-cao (ít nhất 300 PSI) trong trục xoay hoặc giá đỡ dụng cụ để đạt được hiệu suất và tuổi thọ dụng cụ tối đa.

Bảng tham khảo nhanh (Ví dụ về số liệu)

Chọn loại mũi khoan phù hợp

Tỷ lệ chiều dài-trên-đường kính (L/D) của mũi khoan cacbua là rất quan trọng. Nó quyết định độ cứng và tầm với của nó. Bạn phải chọn một mũi khoan cân bằng được độ sâu cần thiết với độ ổn định tối đa.

Đối với phần lớn các dự án thép cứng, mũi khoan cacbit nguyên khối 3D hoặc 5D có lớp phủ-trên cùng (AlTiN/AlCrN) và chất làm mát xuyên suốt-là lựa chọn tốt nhất.

Lựa chọn hàng đầu: Mũi khoan cacbua tốt nhất cho thép cứng

Công cụ tốt nhất chính là kiến ​​thức. Chúng tôi cần kết hợp các tính năng khoan với môi trường gia công của bạn. Tại Great CNC Machine, chúng tôi tập trung vào các công cụ mang lại độ cứng và hiệu suất nhiệt vượt trội.

Danh sách kiểm tra thiết lập và thực hành tốt nhất

Mũi khoan cacbua tốt nhất vẫn sẽ bị hỏng nếu thiết lập máy của bạn không ổn định. Chúng ta cần tối đa hóa hiệu suất đòi hỏi sự chú ý đầy ám ảnh:

Công cụ-Giữ

Giảm thiểu hết{0}}hết

Giữ công việc

Trước-Khoan/Đốm

Từng bước-từng-Từng bước: Khoan thép cứng thành công

Thực hiện theo quy trình đơn giản này để đạt được kết quả tối ưu:

●Trước-Công việc: Bạn cần xác minh độ cứng (HRC) của vật liệu. Cần phải lập trình máy với RPM được tính toán của bạn.

●Thiết lập: Lắp mũi khoan cacbua nguyên khối vào giá đỡ-có độ chính xác cao. Xác nhận rằng-hệ thống làm mát xuyên suốt đã được điều áp (tối thiểu 300 PSI) và chảy thẳng vào đầu.

●Thực hiện: Bắt đầu cắt và theo dõi chặt chẽ. Một vết cắt thành công sẽ tạo ra các mảnh màu xanh đậm hoặc xám nhỏ, phân mảnh, có kích thước-đồng đều.

Tuổi thọ dụng cụ, An toàn & Bảo trì

Chỉ số tuổi thọ công cụ

Mũi khoan làm bằng cacbua phải được thay kịp thời trước khi xảy ra hỏng hóc nghiêm trọng và gây hại cho máy hoặc bộ phận. Các dấu hiệu đỏ cũng bao gồm: tải trọng trục chính tăng lên có thể quan sát được, sự thay đổi màu phoi (ví dụ: chuyển sang màu đen hoặc vàng) và có thể nhìn thấy vết mòn trên lưỡi cắt (độ mòn thường không vượt quá 0,3 USD mm).

An toàn và bảo trì

●An toàn: Luôn đeo kính bảo hộ. Các mảnh thép được làm cứng nên rất sắc bén. Khi trục xoay dừng hoàn toàn, chổi than chỉ bị sứt ra hoặc bị thổi ra ngoài.

● Kéo dài tuổi thọ dụng cụ: Điều này sẽ đảm bảo rằng chất làm mát được lọc mà không có khả năng các mảnh vụn mài mòn sẽ quay trở lại. Đảm bảo rằng máy không bị gián đoạn hoặc không hoạt động trong quá trình cắt.

Câu hỏi thường gặp

Coban có thể làm việc trong thép cứng?

Không. Cobalt cứng hơn ở nhiệt độ cao so với HSS tiêu chuẩn, nhưng nó không có độ cứng và độ cứng cao cần thiết để thực hiện khoan chính xác kéo dài trên thép thực sự cứng (HRC 45+). Điều này sẽ khiến dụng cụ bị hỏng nhanh chóng và chất lượng thấp.

Tôi có luôn cần-chất làm mát xuyên suốt không?

Có, cần có-chất làm mát xuyên suốt khi cần khoan thép cứng và tốc độ khoan cao. Chất làm mát bên ngoài đơn giản là không thể đi vào lỗ một cách hiệu quả để tiếp cận khu vực cắt, và do đó, nhiệt sẽ tích tụ ngay lập tức và mòn mặt sườn.

Lớp phủ nào tốt nhất?

Lớp phủ mong muốn nhất là TiAlN. Nó có độ ổn định nhiệt cao nhất. Nó phát triển một lớp oxit nhôm bảo vệ ở nhiệt độ cao. AlCrN là chất thay thế cứng và mạnh, đặc biệt khi lượng cấp liệu cao.

Phần kết luận

Quá trình này đòi hỏi độ cứng tốt nhất của dụng cụ và máy. Chúng tôi mời bạn khám phá nhiều loại mũi khoan cacbua rắn hiệu suất cao-tại Great CNC Machine. Lựa chọn của chúng tôi được thiết kế cho sự ổn định và tuổi thọ. Hãy liên hệ với nhóm chuyên gia của chúng tôi để được trợ giúp lựa chọn các thông số ứng dụng và dụng cụ chính xác nhằm đảm bảo các dự án thép cứng của bạn luôn thành công.