การเจาะแบบไม่มีข้อบกพร่อง: เพิ่มประสิทธิภาพสูงสุดด้วยดอกสว่านคาร์ไบด์ความเที่ยงตรงสูงในโลหะผสมชุบแข็ง

การกำหนดความแม่นยำสูงในการเจาะโซลิดคาร์ไบด์

ในขอบเขตของการตัดเฉือนสมัยใหม่ คำว่า "ความแม่นยำสูง" ไม่ได้เป็นเพียงฉลากทางการตลาด แต่เป็นมาตรฐานทางเทคนิคเชิงปริมาณ ดอกสว่านคาร์ไบด์มาตรฐานมักจะเพียงพอสำหรับการเจาะทั่วไปโดยที่พิกัดความเผื่อของรูหลวม (เช่น /- 0.1 มม.) อย่างไรก็ตาม ดอกสว่านคาร์ไบด์ความเที่ยงตรงสูงอย่างแท้จริงได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมเพื่อให้ได้รับความคลาดเคลื่อน H7 หรือดีกว่าโดยตรงจากของแข็ง ซึ่งมักจะขจัดความจำเป็นในการรีมหรือคว้านในภายหลัง เครื่องมือเหล่านี้มีลักษณะเฉพาะด้วยองค์ประกอบของพื้นผิวที่เฉพาะเจาะจง ซึ่งมักจะเป็นทังสเตนคาร์ไบด์เกรนละเอียดพิเศษ ซึ่งให้ความแข็งที่จำเป็นและความแข็งแรงในการแตกตามขวางเพื่อรักษาความสมบูรณ์ของคมตัดภายใต้แรงตัดที่รุนแรง

คุณลักษณะที่กำหนดของการฝึกซ้อมเหล่านี้มักจะอยู่ที่ค่า Runout ที่ระบุทั้งหมด (T.I.R.) และพิกัดความเผื่อของด้าม โดยทั่วไปแล้วดอกสว่านความแม่นยำสูงจะมีค่าความคลาดเคลื่อนของด้ามอยู่ที่ h6 ซึ่งทำให้มั่นใจได้ว่าจะสวมได้พอดีเกือบจะสมบูรณ์แบบกับหัวจับแบบไฮดรอลิกหรือแบบหด ความแข็งแกร่งนี้เป็นสิ่งสำคัญยิ่ง การเบี่ยงเบนหนีศูนย์ที่ 10 ไมครอนสามารถลดอายุการใช้งานของเครื่องมือและคุณภาพของรูได้อย่างมากเมื่อเจาะวัสดุ เช่น อินโคเนล ไทเทเนียม หรือเหล็กกล้าเครื่องมือชุบแข็ง (45-65 HRC)

คุณสมบัติทางเรขาคณิตที่สำคัญสำหรับการคายเศษและความเสถียร

รูปทรงของดอกสว่านความแม่นยำสูงคือความสมดุลที่ซับซ้อนระหว่างความสามารถในการตั้งศูนย์กลางในตัวและประสิทธิภาพการคายเศษ แตกต่างจากสว่านจ็อบเบอร์มาตรฐาน รุ่นที่มีความแม่นยำสูงมักใช้การเจียรแบบหลายเหลี่ยมมุมหรือคมตัด "s-curve" แบบพิเศษ การออกแบบนี้ช่วยลดแรงผลักดันและช่วยให้สว่านตั้งศูนย์เองได้ทันทีเมื่อสัมผัสกับชิ้นงาน ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการรักษาความแม่นยำของตำแหน่งโดยไม่ต้องใช้สว่านเฉพาะจุด

การออกแบบฟลุตและมุมเกลียว

การจัดการเศษเป็นจุดที่เกิดความเสียหายจุดเดียวที่พบบ่อยที่สุดในการเจาะรูลึก ดอกสว่านความแม่นยำสูงใช้มุมเกลียวแปรผันหรือร่องฟันขัดเงาเพื่อเร่งการไหลของเศษ สำหรับการเจาะเหล็กสเตนเลสหรืออะลูมิเนียม เกลียวที่ชันกว่า (30° หรือสูงกว่า) จะช่วยดึงเศษออกจากรูอย่างรวดเร็ว ในทางกลับกัน สำหรับวัสดุที่แข็งกว่า มุมเกลียวที่ต่ำกว่าจะให้แกนที่หนาขึ้นและมีความแข็งแรงหน้าตัดที่มากขึ้นเพื่อต้านทานการบิด

สถาปัตยกรรมมาร์จิ้นสองเท่า

คุณลักษณะที่โดดเด่นของดอกสว่านคาร์ไบด์ระดับพรีเมียมคือการออกแบบ "ระยะขอบสองเท่า" แม้ว่าดอกสว่านมาตรฐานจะมีระยะขอบหนึ่งต่อดอกเพื่อใช้นำทางเครื่องมือ แต่รุ่นที่มีความแม่นยำสูงมักจะรวมระยะขอบที่สองไว้ด้วย ซึ่งทำหน้าที่เป็นตลับลูกปืนรอง ช่วยให้การเจาะเรียบขึ้น และทำหน้าที่เหมือนเครื่องมือขัดเงา ผลลัพธ์ที่ได้คือรูเจาะที่มีผิวสำเร็จเทียบเท่ากับการรีม โดยมักจะมีค่า Ra ต่ำกว่า 1.6 ไมครอน

การเพิ่มประสิทธิภาพ: กลยุทธ์การเคลือบและสารหล่อเย็น

วัสดุพิมพ์เพียงอย่างเดียวไม่สามารถทนต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่เกิดขึ้นที่คมตัดระหว่างการตัดเฉือนด้วยความเร็วสูงได้ การเคลือบด้วยไอทางกายภาพขั้นสูง (PVD) เป็นสิ่งจำเป็น อะลูมิเนียม ไทเทเนียม ไนไตรด์ (AlTiN) และไทเทเนียม ซิลิคอน ไนไตรด์ (TiSiN) เป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับการใช้งานที่มีความแม่นยำสูง การเคลือบนาโนคอมโพสิตเหล่านี้สร้างเกราะป้องกันความร้อน ช่วยให้ความร้อนถูกถ่ายเทออกไปพร้อมกับชิป แทนที่จะถ่ายโอนไปยังซับสเตรตของเครื่องมือ

• AlTiN (อะลูมิเนียม ไทเทเนียม ไนไตรด์): เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการตัดเฉือนแบบแห้งหรือการหล่อลื่นปริมาณขั้นต่ำ (MQL) ในเหล็กกล้าสูงถึง 50 HRC
• TiSiN (ไทเทเนียมซิลิคอนไนไตรด์): ให้ความแข็งสูงและทนต่อการเกิดออกซิเดชัน เหมาะสำหรับเหล็กชุบแข็งและซูเปอร์อัลลอย
• คาร์บอนคล้ายเพชร (DLC): ใช้เฉพาะกับวัสดุที่ไม่ใช่เหล็ก เช่น อะลูมิเนียม และทองแดง เพื่อป้องกันการสะสมของขอบ (BUE)

นอกจากนี้ ความสามารถในการจ่ายน้ำหล่อเย็นภายในยังเป็นข้อกำหนดที่ไม่สามารถต่อรองได้สำหรับการเจาะลึก (ความลึกมากกว่าเส้นผ่านศูนย์กลาง 3 เท่า) ในสภาพแวดล้อมที่มีความแม่นยำสูง ดอกสว่านผ่านระบบหล่อเย็นจะส่งของเหลวแรงดันสูงไปยังบริเวณการตัดโดยตรง ช่วยชะล้างเศษและทำให้คมตัดเย็นลงทันที ซึ่งจะช่วยป้องกันไม่ให้เศษตัด ซึ่งเป็นสาเหตุหลักของผิวสำเร็จที่ไม่ดีและการแตกหักของเครื่องมืออย่างรุนแรง

พารามิเตอร์ที่แนะนำสำหรับการใช้งานเหล็กชุบแข็ง

การใช้ดอกสว่านคาร์ไบด์ความเที่ยงตรงสูงจำเป็นต้องปฏิบัติตามพารามิเตอร์ที่เข้มงวด การป้อนและความเร็วแบบ "คาดเดา" ย่อมทำให้เกิดการสึกหรอก่อนเวลาอันควร ด้านล่างนี้เป็นตารางอ้างอิงสำหรับการเจาะเหล็กกล้าเครื่องมือ (H13, D2) ที่ 48-52 HRC โดยใช้ดอกสว่านคาร์ไบด์ความเที่ยงตรงสูงแบบเคลือบ โปรดทราบว่าความแข็งแกร่งของการตั้งค่าถือว่าเหมาะสมที่สุด

การแก้ไขปัญหารูปแบบการสึกหรอทั่วไป

แม้จะมีเครื่องมือระดับพรีเมียม ปัญหาก็ยังเกิดขึ้นได้ การระบุรูปแบบการสึกหรอของดอกสว่านที่ใช้แล้วเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการวินิจฉัยข้อผิดพลาดของกระบวนการ ผู้ปฏิบัติงานควรตรวจสอบขอบตัดและระยะขอบภายใต้การขยายเป็นประจำ

• การบิ่นมุมด้านนอก: มักจะบ่งบอกถึงการเบี่ยงเบนหนีศูนย์หรือความเร็วตัดมากเกินไปซึ่งสูงเกินไปสำหรับความแข็งของวัสดุ ตรวจสอบที่จับเครื่องมือ T.I.R. และลดรอบต่อนาที
• การสึกหรอของขอบสิ่ว: บ่งชี้ว่าอัตราการป้อนต่ำเกินไป ทำให้เครื่องมือเสียดสีแทนที่จะตัด หรือความสูงตรงกลางของเครื่องจักรไม่ตรงแนว เพิ่มอัตราการป้อนเล็กน้อย
• ขอบในตัว (BUE): พบได้ทั่วไปในวัสดุที่อ่อนนุ่ม สิ่งนี้บ่งชี้ว่าความเข้มข้นของน้ำหล่อเย็นต่ำเกินไปหรือสารเคลือบไม่เหมาะสมกับวัสดุ (เช่น AlTiN ที่เกาะติดกับอะลูมิเนียม)
• การสึกหรอของขอบ: การสึกหรอที่มากเกินไปบริเวณขอบมักชี้ไปที่การหดตัวของรู (วัสดุปิดตัวลงในดอกสว่าน) หรือการหล่อลื่นของสารหล่อเย็นไม่เพียงพอ

การลงทุนใน ดอกสว่านคาร์ไบด์ความเที่ยงตรงสูง ให้ผลตอบแทนจากการลงทุนที่สำคัญโดยการลดรอบเวลาและขจัดกระบวนการตกแต่งขั้นสุดท้าย อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพการทำงานขึ้นอยู่กับระบบที่เข้มงวด พารามิเตอร์ที่ถูกต้อง และการจัดการอายุการใช้งานเครื่องมือเชิงรุก