Сверла со сменными головками
Сверла со сменными головками
Сверла со сменными головками — это высокотехнологичный режущий инструмент, разработанный для повышения эффективности, точности и экономичности в производственных процессах сверления. Главная особенность такого инструмента заключается в его модульной конструкции: основное тело сверла (корпус) выполнено из стали и служит многократной базой, а режущая часть представлена сменной твердосплавной головкой, которая закрепляется на корпусе с помощью механических соединений, чаще всего винтовых.
Конструкция и принцип работы
Сверло состоит из двух ключевых компонентов:
- Корпус – выполнен из легированной стали, часто с внутренними каналами для подачи СОЖ. Корпус подбирается один раз и может служить длительное время, вместе с тем при смене головок происходит износ установочных поверхностей, и корпус периодически необходимо заменять (ориентируясь на рекомендации изготовителей инструмента).
- Сменная головка – изготавливается из твердого сплава с износостойким покрытием. Головка имеет точную геометрию, формирующую режущие кромки и канавки для эвакуации стружки.
Закрепление происходит по принципу механической посадки: хвостовик головки имеет коническую или цилиндрическую посадку, обеспечивающую надежную фиксацию, точность биения и легкость замены.
Преимущества применения
Такие сверла активно используются в современном машиностроении, где важны высокие стандарты качества и производительности. Основные преимущества включают:
- Экономичность: при затуплении не требуется замена всего инструмента — достаточно сменить головку. Это особенно выгодно при больших диаметрах сверления, где цельные твердосплавные инструменты очень дороги.
- Гибкость: один корпус может использоваться с головками разных диаметров и геометрий, что позволяет быстро переналаживать производство.
- Повышенная точность: стабильное центрирование и минимальное биение обеспечивают хорошую геометрию отверстия и высокое качество поверхности.
- Быстрая замена: смена головки возможна прямо в шпинделе станка без дополнительной настройки инструмента, что уменьшает время простоя.
- Оптимизация хранения и логистики: необходимо меньше позиций на складе, поскольку сменные части занимают меньше места.
Материалы обработки
Сменные головки доступны в широком ассортименте исполнений, предназначенных для обработки:
- конструкционных и легированных сталей;
- нержавеющих и жаропрочных сталей;
- чугуна (серого, ковкого, высокопрочного);
- цветных металлов (алюминий, латунь, медь);
- титана и его сплавов;
- закалённых материалов (в отдельных случаях).
Покрытия и геометрии
Для увеличения стойкости и снижения трения используются современные покрытия:
- TiN (нитрид титана) – базовое износостойкое покрытие;
- TiAlN / AlTiN – для высокоскоростной обработки и термостойкости;
- TiCN – для работы с нержавеющей сталью и чугуном;
- DLC – при работе с цветными металлами и пластиками;
- CrN / ZrN – в сложных условиях с переменными нагрузками.
Геометрия головок подбирается в зависимости от задачи: угол заточки, форма канавки и наличие фасок обеспечивают оптимальную эвакуацию стружки, снижение вибраций и увеличение ресурса инструмента.
Охлаждение и подача СОЖ
Современные корпуса сверл предусматривают внутреннюю подачу СОЖ напрямую к режущей зоне, что значительно повышает стойкость инструмента и качество поверхности. Используются:
- эмульсии (в стандартных условиях);
- масла (при высокой нагрузке или финишной обработке);
- MQL (минимальное количество смазки) – особенно в серийном производстве;
- сухая обработка – в случае использования покрытий с высоким коэффициентом скольжения.
Ограничения и условия использования
Несмотря на массу достоинств, инструмент требует соблюдения определённых условий:
- точное центрирование и жёсткое крепление на шпинделе;
- использование станков с ЧПУ или высокоточной сверлильной оснастки;
- исключение применения на маломощных или устаревших сверлильных станках.
Нельзя применять такие сверла в условиях, где возможен значительный перекос оси сверления или недостаточная жёсткость системы. Также такие сверла не работают при засверливании под углом
Диапазон диаметров и глубина сверления
Стандартный диапазон диаметров — от 12 мм до 40 мм, у некоторых производителей — до 60 мм. Глубина сверления обычно составляет 3×D, 5×D и 7×D, при этом используются корпуса разной длины под одинаковую головку. Благодаря высокой жёсткости и стабильности геометрии такие сверла дают высокое качество отверстия даже при большой глубине.