Typowe materiały stosowane w rozwiertakach stopniowych

Stale szybkotnące (HSS):

• Rodzaje: M2, M7, T15 i gatunki zawierające kobalt, takie jak M35 i M42, są używane do rozwiertaków stopniowych.
• Korzyści: Dobra wytrzymałość, odporność na zużycie i opłacalność w przypadku rozwiercania stopniowego ogólnego zastosowania w różnych materiałach.
• Ograniczenia: Mogą nie być idealne do wymagających zastosowań z bardzo twardymi lub ściernymi przedmiotami obrabianymi.

Węglik wolframu:

Gatunki: Rozwiertaki stopniowe z węglika spiekanego oferują doskonałą odporność na zużycie, często w gatunkach twardszych niż te stosowane w narzędziach skrawających o pojedynczej średnicy.

Korzyści: Wyjątkowa twardość, odporność na zużycie i wydajność w obróbce z dużymi prędkościami i bardzo ściernych materiałów.

Ograniczenia: Wyższy koszt i potencjalna kruchość, wymagająca ostrożnej obsługi i sztywnych ustawień w celu uniknięcia pęknięć.

Sproszkowany metal (PM):

• Rodzaje: PM-HSS oferuje przewagę nad tradycyjnie produkowaną HSS.
• Korzyści: Drobniejsza struktura ziarna prowadzi do zwiększonej wytrzymałości, odporności na zużycie i szlifowalności w porównaniu do standardowej stali HSS.
• Ograniczenia: Stosunkowo wyższy koszt w porównaniu do konwencjonalnej stali HSS.

Czynniki wpływające na wybór materiału

• Materiał przedmiotu obrabianego: Twardość i ścieralność obrabianego materiału to najważniejsze czynniki.
• Wielkość produkcji: Wyższe nakłady produkcyjne często sprzyjają wydłużonej żywotności rozwiertaków stopniowych z węglików spiekanych, co uzasadnia ich koszt.
• Konkretne zastosowanie: Rozmiary stopni, tolerancje i pożądane wykończenie powierzchni wpływają na wybór materiału.

Sztywność maszyny: Zalety węglików spiekanych są w pełni wykorzystywane w sztywnych konfiguracjach, które minimalizują ryzyko złamania narzędzia.

Zwiększanie wydajności rozwiertaka stopniowego za pomocą powłok

Typowe opcje powłok

• TiN (azotek tytanu): Wszechstronna powłoka w kolorze złotym zapewniająca ogólną poprawę twardości i odporności na zużycie.
• TiCN (węgloazotek tytanu): Twardsza i gładsza alternatywa dla TiN, poprawiająca odporność na zużycie i spływ wiórów.
• TiAlN (azotek tytanowo-glinowy): Zapewnia doskonałą twardość na gorąco i odporność na utlenianie, idealny do szybkiej obróbki twardszych materiałów i rozwiertaków stopniowych.
• AlTiN (azotek glinowo-tytanowy): Podobny do TiAlN z jeszcze większą twardością i odpornością na utlenianie, odpowiedni do obróbki bardzo twardych materiałów lub wymagających zastosowań.
• Powłoki wielowarstwowe: Łączenie różnych powłok w warstwy może dodatkowo dostosować charakterystykę działania.
• Specjalistyczne powłoki: Mniej powszechne, ale powłoki zaprojektowane z myślą o bardzo ściernych materiałach lub specyficznych interakcjach obrabianego przedmiotu mogą być stosowane w niszowych zastosowaniach rozwiercania stopniowego.

Czynniki do rozważenia

• Opłacalność: Powłoki zwiększają koszty. Ich zalety powinny przeważać w przypadku rozwiertaków stopniowych, zwłaszcza tam, gdzie kluczowa jest wydłużona żywotność narzędzia i wydajność w trudnych materiałach.
• Materiał przedmiotu obrabianego: Obrabiany materiał ma kluczowe znaczenie. Powłoki oferują najwięcej korzyści podczas obróbki twardych, ściernych materiałów.
• Geometria: Powlekanie złożonych geometrii rozwiertaków stopniowych może stanowić wyzwanie. Nierównomierne rozprowadzenie powłoki może negatywnie wpłynąć na wydajność.

Zastosowania rozwiertaków stopniowych: Precyzja i wydajność dla wielu średnic

Kluczowe obszary zastosowań

Rozwiertaki stopniowe są niezbędnymi narzędziami do tworzenia precyzyjnych otworów o wielu średnicach w różnych branżach i zastosowaniach:

Obróbka skrawaniem i produkcja:

• Produkcja komponentów: Obróbka części z otworami stopniowymi do łożysk, tulei, sworzni i innych elementów, w których średnice muszą się zmieniać.
• Wydajność produkcji: Skrócenie czasu wymiany narzędzi i obróbki w porównaniu do stosowania wielu standardowych rozwiertaków.

Produkcja motoryzacyjna:

• Komponenty silnika i skrzyni biegów z otworami stopniowanymi zapewniającymi precyzyjne dopasowanie i wyrównanie.
• Elementy zawieszenia i podwozia, gdzie w jednym otworze może być wymagane zastosowanie wielu średnic.

Przemysł lotniczy:

• Tworzenie precyzyjnych otworów stopniowanych dla elementów złącznych, elementów konstrukcyjnych lub w celu dostosowania do różnych tolerancji w zespołach.

Produkcja form i matryc:

Wykańczanie stopniowanych otworów w formach dla komponentów o różnych przekrojach.

• Produkcja na zamówienie:
  
  
• Tworzenie specjalistycznych otworów dla prototypów, części jednorazowych lub napraw, gdzie pojedyncze narzędzie upraszcza proces.

Dlaczego rozwiertaki stopniowe są niezbędne

• Precyzja i dokładność: Rozwiertaki stopniowe umożliwiają dokładne wymiarowanie wielu średnic w jednym otworze.
• Wydajność: Skrócenie czasu wymiany narzędzi i konfiguracji, zwłaszcza w środowiskach produkcyjnych.

Wszechstronność: Odpowiednie do różnych materiałów i zastosowań, w których wymagane są otwory o różnych średnicach.

Kluczowe branże wykorzystujące rozwiertaki stopniowe

Rozwiertaki stopniowe są niezbędnymi narzędziami w branżach, w których najważniejsza jest precyzja, dokładność i możliwość tworzenia wielu średnic w jednym otworze:

• Obróbka skrawaniem i produkcja: Główna branża dla rozwiertaków stopniowych, obejmująca:
  
  
• Warsztaty obróbki ogólnej: Rozwiertaki stopniowe usprawniają procesy dla komponentów wymagających otworów stopniowych.
• Przemysł motoryzacyjny: Tworzenie precyzyjnych otworów stopniowanych w częściach silnika, skrzyniach biegów, elementach zawieszenia itp.
• Produkcja lotnicza: Obróbka stopniowanych otworów pod elementy złączne, zespoły konstrukcyjne i komponenty o wąskich tolerancjach.
• Produkcja form i matryc: Wykańczanie stopniowanych otworów w formach dla części o różnych przekrojach lub do tworzenia elementów wyrównujących.
  
  
• Produkcja i naprawa na zamówienie: Rozwiertaki stopniowe upraszczają tworzenie otworów o wielu średnicach w prototypach, elementach jednorazowych i podczas modyfikacji.
  
  
• Ciężki sprzęt: Otwory stopniowane mogą być wymagane w przypadku elementów hydraulicznych, punktów obrotu i innych zespołów.
  
  

Dlaczego rozwiertaki stopniowe są preferowane

• Dokładność otworu: Rozwiertaki stopniowe konsekwentnie osiągają węższe tolerancje dla wielu średnic w jednym otworze w porównaniu do stosowania wielu standardowych rozwiertaków.
• Wydajność: Eliminacja wymiany narzędzi i uproszczenie konfiguracji przyspiesza produkcję i obniża koszty.

Wszechstronność: Rozwiertaki stopniowe mogą obsługiwać szereg materiałów i można je dostosować do konkretnych potrzeb związanych z wieloma średnicami.

Maszyny do precyzyjnego rozwiercania stopniowego

Typowe rodzaje maszyn

Rozwiertaki stopniowe są wszechstronne, ale swój pełny potencjał dokładności osiągają na następujących typach maszyn:

• Centra obróbcze CNC: Zapewniają automatyzację, precyzję i możliwość integracji rozwiercania stopniowego ze złożonymi sekwencjami obróbki o różnych średnicach otworów.
• Frezarki:
• Frezarki pionowe: Wszechstronne do rozwiercania stopniowego pod różnymi kątami.
• Frezarki poziome: Mogą być używane do rozwiercania większych lub cięższych elementów.
• Prasy wiertarskie: Mogą być używane do podstawowych operacji rozwiercania stopniowego, szczególnie w przypadku mniejszych rozwiertaków i mniej wymagających materiałów.
• Tokarki: Rozwiercanie stopniowe może być wykonywane na tokarkach w przypadku otworów koncentrycznych względem osi obrotu części.
• Specjalistyczne maszyny do rozwiercania (mniej powszechne): Istnieją dedykowane maszyny do wielkoseryjnej produkcji otworów stopniowanych.

Czynniki wpływające na wybór maszyny

• Rozmiar i głębokość otworu: Większe lub głębsze otwory mogą wymagać mocniejszych i sztywniejszych maszyn.
• Wymagania dotyczące tolerancji: Wąskie tolerancje często sprzyjają centrom obróbczym CNC ze względu na ich precyzję i kontrolę.
• Wielkość produkcji: Wysoki wolumen produkcji może uzasadniać zastosowanie specjalistycznych maszyn do rozwiercania, podczas gdy niższe wolumeny dobrze nadają się do maszyn ogólnego przeznaczenia.

Materiał obrabianego przedmiotu: Twardsze materiały mogą wymagać wolniejszych prędkości, solidnych maszyn i potencjalnie chłodziwa.

Optymalizacja projektów rozwiertaków stopniowych dzięki doświadczeniu Baucor

Poza narzędziem: Wsparcie Baucor

Jako światowy lider w dziedzinie precyzyjnej obróbki skrawaniem, rozumiemy, że osiągnięcie optymalnych wyników przy użyciu rozwiertaków stopniowych wymaga czegoś więcej niż tylko wysokiej jakości narzędzia. Chociaż specjalistyczne rozwiertaki stopniowe mogą znajdować się poza naszą podstawową ofertą, oto jak możemy wesprzeć ten obszar:

• Konsultacje materiałowe: Doradzamy producentom i użytkownikom w zakresie doboru idealnych materiałów (gatunki HSS, gatunki węglików spiekanych) do konkretnych materiałów obrabianych, wymagań dotyczących wydajności i wielkości produkcji.
• Optymalizacja geometrii: Inżynierowie Baucor mogą doradzić w zakresie elementów projektu rozwiertaka stopniowego, w tym konstrukcji rowka wiórowego, geometrii krawędzi skrawającej, kątów fazowania, liczby stopni i przejść między nimi.
• Wiedza specjalistyczna w zakresie powłok: Doradzamy w zakresie przydatności powłok (TiN, TiAlN itp.) w celu poprawy odporności na zużycie, trwałości narzędzia i wydajności w określonych scenariuszach rozwiercania stopniowego.
• Wsparcie procesu obróbki: Nasza wiedza na temat procesów usuwania materiału pomaga nam sugerować techniki lub modyfikacje, które optymalizują wydajność i wyniki podczas korzystania z rozwiertaków stopniowych.
• Precyzja: Nacisk Baucor na jakość przekłada się na wspieranie producentów w projektowaniu rozwiertaków stopniowych, które spełniają rygorystyczne standardy ich klientów.

Zasady projektowania skutecznych rozwiertaków stopniowych

Kluczowe elementy konstrukcyjne i rozważania

Średnice stopni: Precyzyjnie określone przez wymagane wymiary gotowego otworu. Kluczowe znaczenie mają wąskie tolerancje.

Przejścia między stopniami: Płynne przejścia są ważne dla prowadzenia rozwiertaka, minimalizacji sił skrawania i poprawy wykończenia powierzchni.

Liczba kroków: Więcej kroków pozwala na stopniowe powiększanie, ale zwiększa złożoność narzędzia. Potrzebna jest równowaga między liczbą kroków a wytrzymałością narzędzia.

Rowki:

• Liczba rowków: Wpływa na obciążenie wiórami i gładkość skrawania. Większa liczba rowków jest generalnie lepsza w przypadku twardszych materiałów, ale może ograniczać wytrzymałość w przypadku rozwiertaków o małych krokach.
• Typ: Najczęściej stosowane są rowki proste, rowki spiralne wspomagają odprowadzanie wiórów i mogą w niektórych przypadkach ograniczać drgania.

Geometria krawędzi tnącej:

Kąty natarcia: Często stosowane są neutralne lub lekko dodatnie kąty natarcia, zoptymalizowane pod kątem obrabianego materiału.

Kąty odciążenia: Zapewniają prześwit i zapobiegają ocieraniu.

• Fazowanie: Kątowe wprowadzenie na początku stopnia pomaga wprowadzić go do otworu i wpływa na skrawanie.
• Konstrukcja trzpienia: Zapewnia odpowiednie dopasowanie i sztywność w uchwycie obrabiarki. Typowe typy obejmują trzpienie proste i stożkowe Morse'a.
• Materiał: HSS (różne gatunki) do ogólnych zastosowań, węglik wolframu do wymagających zastosowań i wyższa odporność na zużycie.

Czynniki konstrukcyjne zależne od zastosowania

• Materiał przedmiotu obrabianego: Twardsze materiały wymagają twardszych materiałów rozwiertaków, potencjalnie różnych powłok i mogą wymagać dostosowanej geometrii.
• Rozmiar i głębokość otworu: wpływa na wymagania dotyczące sztywności rozwiertaka, konstrukcję rowka wiórowego do odprowadzania wiórów i ogólne potrzeby w zakresie wytrzymałości.
• Wymagania dotyczące tolerancji: Wąskie tolerancje mogą wymagać określonych geometrii, materiałów i skupienia się na sztywności maszyny.
• Wielkość produkcji: Wpływa na wybór materiału i powłoki w celu optymalizacji żywotności narzędzia i opłacalności w danym środowisku produkcyjnym.