Velocità e avanzamenti della punta in metallo duro: grafici pratici, formule e consigli per il macchinista

La foratura è solitamente la prima operazione che insegna a un macchinista il rispetto dei dati di taglio. Se si alimenta troppo delicatamente una punta in metallo duro, questa sfrega, indurisce la superficie e si smussa in pochi fori. Spingilo troppo forte e gli angoli si scheggeranno prima che il primo foro sia finito. La comoda finestra tra questi due risultati è più ristretta per il metallo duro che per l’acciaio super rapido, ed è esattamente per questo che le velocità e gli avanzamenti della punta in metallo duro meritano qualche minuto di riflessione prima che il mandrino inizi a girare.

Rettifichiamo punte in metallo duro integrale per lavoro, quindi ogni settimana ci arrivano le stesse domande da officine, produttori di stampi e fornitori aerospaziali. Le risposte non sono complicate. Devono semplicemente essere applicati nell'ordine giusto e quindi regolati in base a ciò che dicono i chip e il mandrino.

Due numeri dietro ogni taglio di foratura

Velocità e avanzamenti sembrano un unico argomento, ma sono due decisioni separate che risolvono due problemi diversi.

• La velocità di taglio è la velocità con cui il tagliente attraversa il pezzo, espressa come velocità superficiale (Vc, in m/min o SFM). Governa la temperatura al bordo.
• L'avanzamento per giro (fn, in mm/giro o in/giro) indica la distanza di avanzamento della punta in un giro completo. Determina lo spessore del truciolo e quanto il tagliente effettivamente taglia anziché sfregare.
• Il numero di giri del mandrino non è una scelta libera. Viene calcolato dalla velocità superficiale e dal diametro della punta, quindi una punta piccola necessita di molti più giri al minuto di una grande per lo stesso Vc.

Il carburo tollera circa due o tre volte la velocità superficiale dell'acciaio rapido nello stesso materiale. Ciò che limita il metallo duro è raramente l'ammorbidimento del tagliente. È il calore concentrato in una zona di contatto molto piccola, oltre alla fragilità che rende fatale un angolo scheggiato in pochi secondi.

Le formule, in parole povere

Velocità del mandrino dalla velocità superficiale

In unità imperiali, giri/min = (SFM x 3,82) diviso per il diametro della punta in pollici. In unità metriche, giri/min = (Vc x 1000) diviso per (3,14 x diametro della punta in mm). Una punta in metallo duro da 10 mm che funziona a 80 m/min necessita quindi di 80 x 1000 diviso 31,4, ovvero circa 2.546 giri/min.

Velocità di avanzamento da avanzamento per giro

Velocità di avanzamento in mm/min = giri/min x avanzamento per giro. Restando nello stesso esempio, 2.546 giri/min x 0,12 mm/giro danno circa 306 mm/min. Su un trapano a tre taglienti lo stesso avanzamento per giro è condiviso su tre taglienti, quindi il carico per tagliente è inferiore e la qualità del foro solitamente migliora nei materiali gommosi.

Se preferisci non eseguire questi numeri manualmente per ogni strumento nel presepe, il nostro calcolatore della velocità di perforazione e dell'avanzamento con esempi pratici esamina le stesse formule sia in forma metrica che imperiale.

Intervalli iniziali per materiali comuni

La tabella seguente è il punto di partenza che forniamo ai clienti che stanno passando dall'acciaio rapido al metallo duro integrale. Si presuppone una configurazione rigida, una punta con un rapporto lunghezza/diametro pari o inferiore a quattro e un refrigerante che raggiunga il tagliente.

Ridurre la velocità superficiale del 20-30% per utensili a lunga portata, parti a pareti sottili o una macchina con notevole eccentricità del mandrino. Quando un lavoro in acciaio inossidabile inizia a stridere, resisti al riflesso per rallentare l'avanzamento. Un avanzamento troppo leggero è la causa più comune di incrudimento, e l'incrudimento è ciò che distrugge l'esercitazione successiva oltre a quella attuale.

Profondità, rigidità e refrigerante cambiano i numeri

Profondità del foro e beccata

• Fino a 3 x D: un singolo passaggio di solito va bene con il refrigerante interno o un getto ben mirato.
• Da 3 x D a 5 x D: tagliare con incrementi di circa un diametro per eliminare i trucioli in modo netto.
• Oltre 5 x D: ridurre la velocità superficiale del 20-30%, accorciare i passaggi e considerare il refrigerante attraverso il mandrino come obbligatorio anziché opzionale.

Mantenimento e runout dell'utensile

Controllare l'eccentricità totale indicata sulla punta della punta, non sulla faccia del supporto. Mantenerlo sotto 0,02 mm raddoppia all'incirca la durata di una piccola punta in metallo duro, perché un tagliente decentrato trasporta quasi tutto il carico su un angolo. I supporti a calettamento e idraulici valgono i soldi su diametri inferiori a 6 mm.

Liquido refrigerante

Il refrigerante attraverso il mandrino raggiunge la punta dove si trova il calore, quindi supporta le velocità più elevate della tavola. Il liquido refrigerante funziona bene per fori poco profondi in acciaio e acciaio inossidabile. La ghisa viene spesso forata a secco con un getto d'aria, mentre l'alluminio e il titanio premiano volume e pressione generosi, poiché entrambi i materiali trasferiscono il calore nell'utensile anziché nel truciolo.

Leggi le chips, non solo il grafico

I chip sono il dispositivo di feedback più economico sulla macchina e ti dicono quale variabile modificare.

• I trucioli argentati o paglierini chiari con un ricciolo netto indicano che sei all'interno del raggio di lavoro.
• I trucioli blu o bruciati indicano una velocità superficiale troppo elevata o il refrigerante che non raggiunge mai il bordo.
• I trucioli fini e polverosi nell'acciaio inossidabile indicano che l'alimentazione è troppo leggera e il bordo sfrega.
• I trucioli lunghi e filamentosi in alluminio richiedono un maggiore avanzamento per giro o una diversa geometria della scanalatura.
• Il cigolio e il materiale saldato al margine solitamente indicano che la velocità è troppo elevata per il rivestimento dell'utensile.

Abbinamento del trapano al materiale

I dati di taglio forniscono risultati solo quando la punta nel supporto è adatta al lavoro. Ogni utensile che spediamo viene rettificato e ispezionato su macchine a cinque e sei assi la nostra fabbrica a Changzhou , ed è per questo che tendiamo a parlare di geometria prima di parlare di numeri.

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Per l'acciaio dolce e l'acciaio inossidabile, una geometria con anima rinforzata e spoglia più affilata mantiene vivo il tagliente e riduce il tagliente di riporto sulle qualità più morbide.

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Nella ghisa e nell'alluminio, il design a tre eliche elimina i trucioli più velocemente e mantiene meglio la dimensione del foro rispetto a un trapano a due eliche con lo stesso avanzamento per giro.

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Una pratica routine di installazione

1. Confermare il materiale del pezzo e la sua effettiva durezza, non solo il nome sul disegno.
2. Scegli una velocità superficiale dalla tabella e calcola il numero di giri per il diametro reale della punta.
3. Scegli l'avanzamento per giro in base alla dimensione della punta e al numero di scanalature, puntando a un vero truciolo piuttosto che alla polvere.
4. Misurare l'eccentricità sulla punta prima del primo foro e correggerla se supera 0,02 mm.
5. Praticare due o tre fori nel rottame o in un'area sicura, quindi controllare la forma, il colore e la dimensione del foro del truciolo.
6. Regolare una variabile alla volta: prima la velocità se il bordo brucia, prima l'avanzamento se la punta sfrega o stride.

Domande che sentiamo più spesso

Quanto velocemente dovrebbe funzionare una punta in metallo duro da 6 mm nell'acciaio dolce?

Circa 100 m/min sono un punto di partenza sicuro, che funziona a circa 5.300 giri/min. Abbinalo a 0,10-0,15 mm/giro e un ciclo di beccheggio una volta superati circa 18 mm di profondità.

Perché il trapano stride e si scheggia all'angolo?

Uno stridore con scheggiatura degli angoli significa quasi sempre che la velocità superficiale è troppo elevata per il rivestimento e l'adduzione di refrigerante. Ridurre la velocità del 20%, verificare che il refrigerante colpisca la punta e controllare il runout prima di presumere che l'utensile sia difettoso.

Ho ancora bisogno del trapano a punti?

Su una superficie piana con una punta in metallo duro integrale con punta a 140 gradi, la smacchiatura spesso non è necessaria e aggiunge semplicemente una seconda operazione. Un punto è ancora utile su superfici curve, angolate o interrotte o quando un trapano lungo ha bisogno di aiuto per trovare la sua posizione.

Non esiste un unico numero corretto per la foratura in metallo duro, solo un punto di partenza sensato e un breve elenco di cose a cui prestare attenzione. Inizia in modo conservativo, ascolta la macchina, leggi i chip e cambia una cosa alla volta. Fallo in modo coerente e lo stesso trapano continuerà a produrre fori accurati molto tempo dopo che un approccio basato esclusivamente su grafici ne avrà bruciati tre.