Серия статей: Почему сверла выходят из строя | Статья 16
Ключевые слова: неправильная частота вращения сверла, скорость вращения сверла, частота вращения сверла из быстрорежущей стали, скорость резания при сверлении, скорость и подача сверла, диаметр и частота вращения сверла, скорость сверления нержавеющей стали, подача за оборот, износ сверла, поломка сверла, упрочнение нержавеющей стали, причины выхода сверл из строя
Сверло может выйти из строя на ранней стадии, если его скорость вращения не соответствует диаметру заготовки, её форме и подаче. Оптимальная настройка частоты вращения должна быть согласована со всеми тремя параметрами. Простое увеличение или уменьшение скорости вращения станка не гарантирует получения более качественного отверстия.
В этой статье рассматриваются спиральные сверла из быстрорежущей стали (HSS), используемые для обработки металла. HSS означает быстрорежущую сталь. Приведенные ниже справочные значения объясняют взаимосвязь; выберите производственные настройки из данных для конкретного сверла и материала.
1. Прежде чем выбирать обороты в минуту, разберитесь в вопросе скорости.
| Срок | Что это значит |
| Скорость вращения шпинделя n в об/мин | Сколько оборотов совершает дрель в минуту? |
| Скорость резания Vc в м/мин | Скорость режущей кромки на наружном диаметре сверла. |
| Диаметр D в мм | Используйте диаметр режущей части, а не уменьшенный диаметр хвостовика. |
При одинаковой частоте вращения сверло большего диаметра имеет более высокую скорость резания по внешней кромке. При 1000 об/мин сверло диаметром 10 мм работает примерно в 3,3 раза быстрее, чем сверло диаметром 3 мм. Это расчетные значения, а не рекомендуемые настройки.
Рисунок 1. Одинаковые обороты в минуту, разные скорости резания. Расчет произведен по формуле Vc = πDn / 1000.
2. Чрезмерная скорость может сократить срок службы бура.
Сверло может сначала заточить лезвие, а потом сломаться. Чрезмерная скорость и недостаточная подача могут сократить срок службы инструмента. Чрезмерная скорость также может повредить внешние углы. Подача охлаждающей жидкости и выбор сверла тоже имеют значение.
Изношенная кромка может потребовать большего усилия для продолжения резки. Продолжение работы без проверки кромки и процесса может превратить проблему износа в проблему поломки. Зафиксируйте, как дрель вышла из строя и где началось повреждение, прежде чем принимать решение о замене.
3. Медленнее — не всегда лучше.
Как чрезмерная, так и недостаточная скорость вращения сверла могут способствовать поломке. Не следует автоматически использовать очень низкие обороты для сверления небольших отверстий в нержавеющей стали.
Также существует проблема с подачей. На станке, где подача измеряется в мм/мин, снижение частоты вращения увеличивает расстояние, пройденное за один оборот, если не изменить и настройку подачи. Пример решения задачи приведен ниже.тотНиже приведено объяснение, почему это важно.
Изменение скорости не может исправить ослабление заготовки, повреждение кромки или забитую стружкой канавку. Эти состояния требуют отдельной проверки.
4. Нержавеющая сталь требует эффективной резки.
Аустенитные нержавеющие стали, такие как 304 и 316, могут упрочняться при сверлении. Упрочнение означает повышение прочности за счет пластической деформации. Его не следует описывать просто как повышение твердости стали под воздействием тепла.
Поддерживайте необходимую подачу и избегайте задержек или трения во время контакта сверла с материалом. Стружка также должна легко выходить из отверстия. Для этого требуется острое лезвие, правильная подача и эффективное удаление стружки. Это не означает применение неограниченной силы.
Если сверло продолжает вращаться на одном месте, не продвигаясь вперед и не удаляя материал, проверьте условия резания и состояние кромки. Повторное трение может затруднить следующий рез. Не следует увеличивать давление, не выяснив причину.
Что это означает на практике
Рассматривайте обороты в минуту как один из этапов процесса сверления. Проверьте скорость вместе с подачей, подачей охлаждающей жидкости и удалением стружки. Правильно изготовленное сверло все равно должно работать в соответствующих условиях; проблема, связанная с применением, также не исключает производственного дефекта.
5. Справочник по быстрорежущей стали (HSS) для нержавеющей стали.
Общий рекомендуемый диапазон скорости резания быстрорежущей стали (HSS) для нержавеющей стали составляет от 30 до 50 поверхностных футов в минуту, что эквивалентно от 9,144 до 15,24 м/мин. В таблице ниже этот диапазон переведен в об/мин. Используйте ее, чтобы понять, как диаметр влияет на скорость, а затем проверьте настройки для конкретного сверла и обрабатываемого материала.
| Диаметр сверла | При скорости 9,144 м/мин | При скорости 15,24 м/мин |
| 3 мм | 970 об/мин | 1617 об/мин |
| 6 мм | 485 об/мин | 809 об/мин |
| 10 мм | 291 об/мин | 485 об/мин |
| 13 мм | 224 об/мин | 373 об/мин |
Таблица 1. Расчетные обороты в минуту, округленные до ближайшего целого числа оборотов в минуту. Перевод: 1 фут = 0,3048 м.
Рисунок 2. При увеличении диаметра для одинакового диапазона скоростей резания требуется снижение частоты вращения. Заштрихованная полоса представляет собой расчетный эталонный диапазон, а не проверенную безопасную рабочую зону.
Это широкий диапазон значений для быстрорежущей стали (HSS). Он не предусматривает специальных настроек для каждой марки нержавеющей стали, твердости, покрытия или сверла из кобальтовой быстрорежущей стали. Эти значения не являются рекомендациями для продукции Jiacheng M35 или M42.
В первую очередь используйте данные производителя сверла. Проверьте марку и состояние материала, глубину отверстия, охлаждающую жидкость и возможности станка. Не копируйте таблицу скоростей твердосплавных сверл на сверло из быстрорежущей стали.
6. Совпадение частоты вращения с подачей.
Подача за один оборот fn — это расстояние, на которое сверло продвигается за один оборот, в мм/об. Скорость подачи Vf — это расстояние, на которое сверло продвигается за одну минуту, в мм/мин. Их соотношение следующее:
Vf= fnxn
Предположим, что станок поддерживает скорость подачи на уровне 60 мм/мин. Изменение только частоты вращения приводит к следующим значениям. Это арифметический пример, а не рекомендация по сверлению.
| Скорость вращения шпинделя | Скорость подачи | Подача за оборот |
| 1200 об/мин | 60 мм/мин | 0,05 мм/об |
| 600 об/мин | 60 мм/мин | 0,10 мм/об |
| 300 об/мин | 60 мм/мин | 0,20 мм/об |
Таблица 2. Расчеты выполнены по формуле fn = Vf / n. Во всех трех рядах используется одинаковая скорость подачи.
Рисунок 3. При фиксированной подаче 60 мм/мин уменьшение частоты вращения вдвое удваивает подачу за один оборот. Длина прутка показывает осевое перемещение за один оборот, а не силу резания.
Снижение скорости вращения с 600 до 300 об/мин удваивает опережение за один оборот. Если это новое значение слишком велико для дрели и настройки, все равно может произойти перегрузка. Увеличение скорости вращения при сохранении постоянной скорости вращения в мм/мин имеет противоположный эффект и уменьшает опережение за один оборот.
Проверьте, как станок управляет подачей. При установке подачи в мм/об контроллер обычно изменяет скорость в мм/мин в зависимости от частоты вращения, чтобы поддерживать выбранное опережение за оборот. Перед настройкой параметров подтвердите активный режим и поведение станка.
В дрели с ручной подачей давление не является калиброванной настройкой подачи. Приведенные выше расчетные значения нельзя напрямую перевести в рекомендуемое усилие, прилагаемое вручную.
7. Прежде чем винить обороты двигателя, проверьте условия его работы.
Один симптом может иметь несколько причин. Используйте следующие проверки для проведения расследования; таблица сама по себе не позволяет диагностировать неисправность дрели.
| Выявленная проблема | Проверки должны включать |
| Короткий срок службы инструмента | Скорость, подача, выбор сверла и охлаждающая жидкость достигают заданной точки. |
| Поврежденные внешние углы | Чрезмерная скорость вращения, охлаждающая жидкость и затвердевшие участки на обрабатываемой детали. |
| Внезапная поломка | Засорение стружкой, чрезмерная подача, износ кромки и ненадежное зажимание. |
| Слишком большое отверстие | Центрирование точки, состояние шпинделя и перемещение заготовки. |
Для покупателей и дистрибьюторов необходимо зафиксировать марку и состояние материала, модель и диаметр сверла, глубину отверстия, оборудование, рабочие обороты, способ подачи и охлаждающую жидкость. Добавьте четкие фотографии режущей кромки, стружки и поврежденного участка. Это предоставит поставщику полезные доказательства для объективного сравнения.
Поставщики по-прежнему несут ответственность за материалы, термообработку, геометрию и однородность партии. Четкие инструкции по применению помогают клиентам преобразовать высокое качество продукции в воспроизводимые результаты бурения.
Об этом сериале
«Почему сверла выходят из строя» — это серия технических статей, написанных нашей производственной командой. Каждая статья посвящена одному конкретному фактору, влияющему на производительность сверл — от сырья до упаковки. Цель проста: помочь покупателям понять, что они на самом деле покупают, и какие вопросы следует задавать.
Примечания к расчетам
Все значения точек на графике и оборотов в минуту являются расчетными, а не измеренными результатами производительности. В уравнениях используются значения D в мм, Vc в м/мин, n в об/мин, fn в мм/об и Vf в мм/мин.
Дата публикации: 03.11.2026