Корончатые сверла, кольцевые фрезы

Корончатые сверла, кольцевые фрезы

Для чего нужны и почему так выгодны корончатые сверла

Корончатые сверла (по другому называются - кольцевые фрезы) 3Keego ™ – это настоящий прорыв в технологии кольцевого сверления. Используя такой метод обработки металла, вы сможете получить отверстия больших диаметров и глубин. Кольцевое сверление – быстрый, эффективный, точный и практически бесшумный метод выполнения отверстий. Корончатые сверла по металлу позволяют сделать отверстия за считанные секунды, там где классическим требуются минуты. Как показывает опыт, кольцевое фрезерование требует в 4-12 раза меньше энергии или, соответственно, мощности привода, по сравнению с классическим сверлением.

Корончатые сверла или, опять же, кольцевые фрезы по металлу предназначаются, в первую очередь, для сверления сквозных отверстий. Специальная конструкция корончатого сверла по металлу не требует использования мощного промышленного привода. Используя для обработки металла кольцевые фрезы, вы получите такие показатели шероховатости, которых невозможно достичь обычным способом. Корончатые сверла можно использовать совместно с различным оборудованием: сверлильным, фрезерным, токарным. Допускается применение при многоинструментальной обработке.

Корончатое сверло по металлу имеет незначительную площадь соприкосновения с заготовкой и объем удаляемого материала. Таким образом, затраты на переработку металла в стружку гораздо меньше, чем у сплошного сверла, а если результат один – зачем делать больше работы.

Как осуществляется центровка корончатого сверла?

Для выполнения позиционирования фрезы над центром сверления применяется выталкивающий штифт, который не только выполняет функцию пилота, но и перекрывает подачу СОЖ (смазывающе - охлаждающей жидкости) между операциями сверления. По завершении сверления выталкивающий штифт автоматически удаляет остатки металла (керн) из сверла.

Зубья кольцевых фрез имеют равноудаленное положение от центра фрезы, поэтому режимы сверления оптимальны, в отличие от спиральных сверл, в центре которых есть мертвая зона, где скорость режущей кромки будет близка к нулю.

Какой материал корончатого сверла выбрать?

Существуют корончатые сверла из быстрорежущей стали и с твердосплавными зубьями. Какое лучше? Если диаметр сверления не более 30-35 мм и прочность стали не очень высока, то лучше взять корончатое сверло из быстрорежущей стали. Оно дешевле и эластичнее - меньше риск поломки зуба. Если диаметр отверстий больше или сталь высокой прочности (качественная конструкционная, котельная сталь), то возьмите корончатое сверло с твердосплавными зубьями - его ресурс будет выше вдвое, а цена, при диаметре более 35 мм - даже ниже, чем у корончатого сверла из быстрорежущей стали.

Корончатые сверла или корончатые фрезы?

Но как же все таки называть этот инструмент: корончатое сверло, кольцевая фреза или корончатая фреза? Это до сих пор не устоявшееся название, которое вошло в технический язык в начале нулевых годов. Можно только радоваться, что из обихода вышли такие термины, как "трепанационные сверла" и "шайбочные сверла". Кстати, в советских справочниках по металлорежущему инструменту 60-70х годов, можно найти чертежи полого сверла. Тоже неплохое название. Мы будем считать, что корончатое сверло = кольцевой фрезе и даже корончатой фрезе.

При использовании корончатых сверл, независимо от того, из какого они материала, необходимо применять СОЖ.

Ресурс корончатых сверл

Вообще, данные о ресурсе своей продукции компании-производители дают неохотно. Но 3Keego в этом отношении - исключение. 

Основной причиной, по которой дилеры и изготовители инструмента и корончатых сверл в частности, скрывают данные о ресурсе, можно назвать невозможность соблюсти параметры испытаний в реальных условиях. Но, это не значит, что фирмы не тестируют свои изделия при разработке и выпуске готовой продукции. Главное, на что смотрят при проведении ресурсных тестов, это отношение количества просверленных отверстий "своего" сверла и ближайшего конкурента.

Данные полученные при испытаниях корончатых сверл на фабрике 3Keego показывают превышение ресурса над всеми представленными на Российском рынке конкурентами. Сравнительные показатели по данным испытаний проведенных в Тайване находятся на уровне 143-152% по отношению к немецким и английским корончатым сверлам. Это не говоря уже о китайских, поступающих под различными брендами.

Мы решили провести свои испытания, потому что такая большая разница выглядит не правдоподобно. На нашем производственном участке мы выделили площадку, отрезали два куска десятимиллиметрового стального листа марки 3 и выделили для тестов корончатые сверла из быстрорежущей стали. Мы решили сравнить корончатое сверло Karnasch Silver Line диаметром 25 мм и длиной 50 мм с корончатым сверлом 3Keego HSS-M2, серия 2SHC такой же длины и диаметра. 

Предварительно, мы получали данные с заводов металлоконструкций. В частности, еще в 2009 году, завод Венталл / Руукки сообщал собранную их инженерами информацию о ресурсе корончатых сверл KARNASCH. По нашим прогнозам, мы должны были получить 300 отверстий корончатым сверлом Карнаш и 450 отверстий корончатым сверлом 3Keego. Данные тестов, выложенные на сайте 3Keego, сообщают, что быстрорежущим корончатым сверлом 2SHC было просверлено 1260 отверстий в стали толщиной 12,5 мм. Почувствуйте разницу! 

Условия тестирования для сверл двух марок мы выдержали равными: один и тот же станок, одна и та же скорость вращения коронки, тот же ток через обмотку, что подтверждает, косвенным образом, примерно равное усилие на сверло, одна и та же марка и концентрация СОЖ. Конечно лист стали был один и тот же, только с разных сторон.

 

Тестирование продолжалось больше недели. Рабочий был аккуратный. После каждого отверстия сметал стружку и протирал заготовку от СОЖ. За это время было просверлено 2500 отверстий сверлом Karnasch Silver Line и 3880 отверстий. 

Разница в ресурсе у тайваньского образца составила 55%!

Главный вывод, вы можете сэкономить существенно, если будете использовать хотя и более дорогие, но значительно более качественные корончатые сверла.

Корончатые сверла с твердосплавными зубьями

Твердосплавное корончатое сверло Серия "HC110"

Особенности

• Это твердосплавное корончатое сверло может сверлить сплошные материалы толщиной до 110 мм
• Глубина сверления не сплошных материалов на 10-15 мм больше.
• Оснащается твердосплавными несменными зубьями высокой твердости со специальной формой режущих кромок.
• Дизайн зубьев обеспечивает мягкое начальное врезание и низкое энергопотребление и нагрузку на привод в процессе работы
• Зубья могут быть многократно переточены
• Корончатое сверло этой серии работает на более высоких скоростях и при больших значениях подач, чем аналоги
• Конструкция хвостовика подходит для использования этого корончатого сверла в станках на магнитном основании фирм Nitto, Хайтек инструмент, Rotabroach, Euroboor, Alfra.
• Твердосплавное корончатое сверло Серия "HC35"

Особенности

• Это твердосплавное корончатое сверло может сверлить сплошные материалы толщиной до 35 мм
• Глубина сверления не сплошных материалов на 10-15 мм больше.
• Оснащается твердосплавными несменными зубьями высокой твердости со специальной формой режущих кромок.
• Дизайн зубьев обеспечивает мягкое начальное врезание и низкое энергопотребление и нагрузку на привод в процессе работы
• Зубья могут быть многократно переточены
• Корончатое сверло этой серии работает на более высоких скоростях и при больших значениях подач, чем аналоги
• Конструкция хвостовика подходит для использования этого корончатого сверла в станках на магнитном основании фирм Nitto, Хайтек инструмент, Rotabroach, Euroboor, Alfra.
• Твердосплавное корончатое сверло Серия "HC50"

Особенности

• Это твердосплавное корончатое сверло может сверлить сплошные материалы толщиной до 50 (60) мм
• Глубина сверления не сплошных материалов на 10-15 мм больше.
• Оснащается твердосплавными несменными зубьями высокой твердости со специальной формой режущих кромок.
• Дизайн зубьев обеспечивает мягкое начальное врезание и низкое энергопотребление и нагрузку на привод в процессе работы
• Зубья могут быть многократно переточены
• Корончатое сверло этой серии работает на более высоких скоростях и при больших значениях подач, чем аналоги
• Конструкция хвостовика подходит для использования этого корончатого сверла в станках на магнитном основании фирм Nitto, Хайтек инструмент, Rotabroach, Euroboor, Alfra.

Область применения

• Сверление стального листа
• Сверление стального профиля
• Сверление стальных труб
• Сверление листа, профиля и труб из цветных металлов
• Сверление труб из нержавеющей стали
• Сверление перекрывающихся отверстий

Тип хвостовика

• Nitto One touch*

*Стандартно поставляется с этим хвостовиком, остальные типы хвостовиков производятся по заказу

Твердосплавное корончатое сверло Серия "HC75"

Стоимость по запросу!!!

Особенности

• Это твердосплавное корончатое сверло может сверлить сплошные материалы толщиной до 75 мм
• Глубина сверления не сплошных материалов на 10-15 мм больше.
• Оснащается твердосплавными несменными зубьями высокой твердости со специальной формой режущих кромок.
• Дизайн зубьев обеспечивает мягкое начальное врезание и низкое энергопотребление и нагрузку на привод в процессе работы
• Зубья могут быть многократно переточены
• Корончатое сверло этой серии работает на более высоких скоростях и при больших значениях подач, чем аналоги
• Конструкция хвостовика подходит для использования этого корончатого сверла в станках на магнитном основании фирм Nitto, Хайтек инструмент, Rotabroach, Euroboor, Alfra.

Область применения

• Сверление стального листа
• Сверление стального профиля
• Сверление стальных труб
• Сверление листа, профиля и труб из цветных металлов
• Сверление труб из нержавеющей стали
• Сверление перекрывающихся отверстий

Тип хвостовика

• Nitto One touch*

*Стандартно поставляется с этим хвостовиком, остальные типы хвостовиков производятся по заказу

Твердосплавное корончатое сверло Серия "HC85"

 Стоимость по запросу!!!!

Особенности

• Это твердосплавное корончатое сверло может сверлить сплошные материалы толщиной до 85 мм
• Глубина сверления не сплошных материалов на 10-15 мм больше.
• Оснащается твердосплавными несменными зубьями высокой твердости со специальной формой режущих кромок.
• Дизайн зубьев обеспечивает мягкое начальное врезание и низкое энергопотребление и нагрузку на привод в процессе работы
• Зубья могут быть многократно переточены
• Корончатое сверло этой серии работает на более высоких скоростях и при больших значениях подач, чем аналоги
• Конструкция хвостовика подходит для использования этого корончатого сверла в станках на магнитном основании фирм Nitto, Хайтек инструмент, Rotabroach, Euroboor, Alfra.

Область применения

• Сверление стального листа
• Сверление стального профиля
• Сверление стальных труб
• Сверление листа, профиля и труб из цветных металлов
• Сверление труб из нержавеющей стали
• Сверление перекрывающихся отверстий

Тип хвостовика

• Nitto One touch*

*Стандартно поставляется с этим хвостовиком, остальные типы хвостовиков производятся по заказу

Твердосплавное корончатое сверло Серия "HCL110"

Стоимость по запросу!!!

Особенности

• Это корончатое сверло может сверлить сплошные материалы толщиной до  110 мм
• Усиленный хвостовик для передачи значительного крутящего момента при сверлении отверстий большого диаметра
• Глубина сверления не сплошных материалов на 10-15 мм больше.
• Оснащаются твердосплавными несменными зубьями высокой твердости со специальной формой режущих кромок.
• Дизайн зубьев обеспечивает мягкое начальное врезание и низкое энергопотребление и нагрузку на привод в процессе работы
• Зубья могут быть многократно переточены
• Корончатые сверла этой серии работают на более высоких скоростях и при больших значениях подач, чем аналоги
• Конструкция хвостовика NITTO 32 подходит для использования этих корончатых сверл в станках на магнитном основании   фирм Nitto, Хайтек инструмент, Rotabroach, Euroboor,Magtron.

Спецификация

Диаметр, мм	Артикул
71	HCL110710
72	HCL110720
73	HCL110730
74	HCL110740
75	HCL110750
76	HCL110760
77	HCL110770
78	HCL110780
79	HCL110790
80	HCL110810
81	HCL110820
82	HCL110830
83	HCL110840
84	HCL110850
85	HCL110860
86	HCL110870
87	HCL110880
88	HCL110890
89	HCL110900
90	HCL110900
91	HCL110910
91	HCL110920
93	HCL110930
94	HCL110940
95	HCL110950
96	HCL110960
97	HCL110970
98	HCL110980
99	HCL110990
100	HCL1101000

• Прочие размеры возможны на заказ

Область применения

• Сверление стального листа
• Сверление стального профиля
• Сверление стальных труб
• Сверление листа, профиля и труб из цветных металлов
• Сверление труб из нержавеющей стали
• Сверление перекрывающихся отверстий

Тип хвостовика

• Nitto One touch*

 *Стандартно поставляется с этим хвостовиком, остальные типы хвостовиков производятся по заказу

КОНСТРУКЦИЯ КОРОНЧАТЫХ СВЕРЛ С ТВЕРДОСПЛАВНЫМИ ЗУБЬЯМИ

Корпус корончатого сверла с твердосплавными зубьями изготавливается из инструментальной стали, закаливается до твердости HRC43-48. В качестве режущих элементов выступают несменные, или, как их еще называют, напайные твердосплавные пластины. Твердость зубьев корончатого сверла достигает 62-65 единиц по шкале Роквелла. Твердосплавные пластины припаиваются специальным твердым припоем. Режущие кромки шлифуются в размер на многоосевом обрабатывающем центре. Хвостовик твердосплавного сверла имеет калиброванное отверстие для выталкивающего штифта. Как правило, диаметр отверстия для выталкивателя в твердосплавном сверле равен 8,00 мм, диаметр штифта-выталкивателя для таких сверл – 7,98 мм. При этом, сверла минимальных диаметров (12-14 мм), имеют меньший диаметр отверстия под штифт. Это связано с ограничением по минимальной ширине зуба.

Для мягкого сверления и лучшего распределения нагрузки по режущим кромкам, зубья твердосплавных корончатых сверл поочередно затачиваются под разной конфигурацией. Этот прием называется у производителей по-разному. 2-Cut или 3-Cut geometry, «тройная заточка», X-CUT и так далее. Получается, что каждый второй или каждый третий зуб на корончатом сверле затачивается одинаково и число зубьев на сверле, соответственно кратно двум или трем. Каждая пара или тройка одинаковых зубьев уравновешивает нагрузку. Поэтому, важно, что при поломке одного зуба, бывает целесообразно выбить противоположный зуб на корончатом сверле, чтобы обеспечить балансировку инструмента и улучшить режимы работы для «живых» зубьев.

ПРОИЗВОДСТВО КОРОНЧАТЫХ СВЕРЛ

Твердосплавные корончатые сверла высокого качества производятся лишь на небольшом количестве предприятий во всем мире... Основные производители твердосплавных корончатых сверл расположены в Китае, Тайване и Японии. Прежде всего, это связано со сложностями технологии. Кроме механической и термической обработки, для производства корончатых сверл с твердосплавными зубьями необходимо наличие автоматизированного оборудования для индукционной пайки.

ПРЕИМУЩЕСТВА ТВЕРДОСПЛАВНЫХ ЗУБЬЕВ

Благодаря высокой твердости режущих кромок и стойкости к тепловым нагрузкам, корончатые сверла с твердосплавными напайками отлично зарекомендовали себя при сверлении легированных сталей, в том числе высококачественных конструкционных, износостойких и морозостойких сталей, нержавеющих и жаропрочных сталей. Наилучшие показатели по сверлению рельсов именно у твердосплавных сверл.

Кроме явного преимущества при сверлении нержавейки, твердосплавные корончатые сверла имеют преимущества в ресурсе и производительности при сверлении обычных сталей. Разные факторы влияют на конечный результат, но соотношение ресурса корончатых сверл из быстрорежущей стали к одинаковым с ними по диаметру и длине твердосплавным сверлам колеблется в диапазоне 1:1,3 и 1:2. То есть, твердосплавным корончатым сверлом можно просверлить до 2 раз больше отверстий, чем сверлом из быстрорежущей стали.

Поскольку корпус ТС сверла изготавливается из менее дорогой инструментальной стали, чем корпус HSS-сверла, а основная масса сверл большого диаметра приходится на корпус, то ТС сверла для отверстий большого диаметра существенно дешевле, чем из быстрорежущей стали.

Производительность твердосплавных сверл также отличается в лучшую сторону. Особенно заметно это на диаметрах более 35 мм. Для быстрорежущих сверл приходится устанавливать более медленную частоту вращения. Эти ограничения для корончатых сверл «быстрорезов» привели к тому, что производители почти не изготавливают HSS-сверла диаметром более 50 мм.

НЕДОСТАТКИ 

Самым главным недостатком корончатых сверл с твердосплавными зубьями можно назвать хрупкость самих вставок. При поломке одного зуба, практически сразу же выходят из строя все следующие за ним. Не следует доводить сверла до предельного износа. При малейшем выкрашивании кромок, остановите сверление и отдайте сверло в заточку. Существуют простые правила, соблюдение которых позволяет избежать раскрашивания зубьев.

Вторым недостатком можно назвать относительно высокую цену корончатых сверл небольшого диаметра. Относительно корончатых сверл из быстрорежущей стали диаметрами от 12 до 30 мм, цена твердосплавных корончатых сверл несколько выше, а после прохождения рубежа в 33-35 мм она наоборот становится ниже, чем у сверл быстрорезов.

РЕКОМЕНДОВАННЫЕ РЕЖИМЫ РАБОТЫ ДЛЯ TCT-СВЕРЛ

Корончатые сверла с твердосплавными зубьями

Кольцевые фрезы из быстрорежущей стали

Кольцевая фреза из быстрорежущей стали Серия "SHC55TiAlN"

Особенности

• Эта кольцевая фреза из быстрорежущей стали может сверлить материалы толщиной до 55 мм 
• Глубина сверления не сплошных материалов на 5-15 мм больше.
• Выполнена из быстрорежущей стали марки М2
• Износостойкое покрытие TiAlN обеспечивает повышенный ресурс при работе в тяжелых условиях: отсутствие или нехватка СОЖ, сверление материалов, вызывающих образование наклепа и т.п.
• Дизайн зубьев обеспечивает мягкое начальное врезание, низкое энергопотребление и нагрузку на привод в процессе работы
• Зубья могут быть многократно переточены
• Кольцевые фрезы этой серии дают высокое качество поверхности и точность отверстий
• Конструкция хвостовика подходит для использования этих кольцевых фрез в станках на магнитном основании   фирм Nitto, Хайтек инструмент, Rotabroach, Euroboor, Alfra.

• Прочие размеры возможны на заказ
• Сверла с покрытием TiN и без покрытия имеют аналогичные размеры

Область применения

• Сверление стального листа
• Сверление стального профиля
• Сверление стальных труб
• Сверление листа, профиля и труб из цветных металлов
• Сверление перекрывающихся отверстий

Тип хвостовика

• Weldon 19*
• Nitto One touch
• Fein Quick In

*Стандартно поставляется с этим хвостовиком, остальные типы хвостовиков производятся по заказу

КОНСТРУКЦИЯ КОЛЬЦЕВЫХ ФРЕЗ ИЗ БЫСТРОРЕЖУЩЕЙ СТАЛИ

Кольцевая фреза (или корончатое сверло) из быстрорежущей стали изготавливается целиком из одной заготовки. Полость фрезы и хвостовик вытачиваются, стружкоотводящие канавки фрезеруются, а потом прошлифовываются. Корпус кольцевой фрезы подвергается сложному процессу термообработки, при котором твердость режущих кромок достигает 55-62 единиц по шкале Роквелла, а хвостовик  и удаленная от режущих кромок часть корпуса 44-46 единиц. Для производства корончатых сверл из быстрорежущей стали используют различные ее виды, в основном применяя сталь типа М2, аналогичную отечественной марке Р6М5 или Р18. Для корончатых сверл способных сверлить нержавеющую сталь берут кобальтовую сталь М35 или М42. Качественные китайские кольцевые фрезы делают из аналогов стали М2, которые называются HSSE или HSS XE.

Внутри кольцевой фрезы есть цилиндрическая полость, диаметр которой у режущих кромок несколько меньше, чем в глубине. Этот прием позволяет снизить трение между стенкой фрезы и боковой поверхностью керна, образовывающегося при сверлении. Если затачивать кольцевую фрезу многократно и таким образом срезать это обнижение диаметра отверстия, то возникает риск заклинивания фрезы. Сужение диаметра отверстия организуется примерно на глубину не более 12-15 мм от начала сверла, то есть, затачивать корончатое сверло больше чем на эту величину от первоначального размера не имеет смысла.

Хвостовик отверстия кольцевой фрезы из быстрорежущей стали оборудован отверстием для выталкивающего штифта (пилота). Диаметр штифта для сверл быстрорезов обычно 6,34 мм. Отверстие калибровано, чтобы обеспечить точное прицеливание и надежную экстракцию керна после отсверливания. Некоторые производители сверл низкого качества не могут обеспечить повторяемость отверстий в хвостовике и прибегают к такому решению, как комплектация каждого корончатого сверла отдельным пилотом. Это конечно не от хорошей жизни. Как правило, для обеспечения требований минимальной толщины стенки, штифты у кольцевых фрез диаметром 12-14 мм тоньше, до 4 мм диаметром.

Поскольку пластичность режущих кромок у кольцевых фрез из стали M2 выше, чем у твердосплавных сверл, на них не применяется тройная заточка. Значит, зубья затачиваются либо по одному шаблону, либо применяется двойная заточка, при которой каждый второй зуб имеет одинаковую форму.

ПРОИЗВОДСТВО КОЛЬЦЕВЫХ ФРЕЗ

Во всем мире относительно много производителей кольцевых фрез из быстрорежущей стали. Самым сложным оборудованием для их производства являются вакуумные печи для термообработки и нанесения износостойких покрытий, а также многоосевые шлифовальные обрабатывающие центры.

ПРЕИМУЩЕСТВО КОЛЬЦЕВЫХ ФРЕЗ БЫСТРОРЕЗОВ

Как уже было сказано, главным преимуществом быстрорежущих кольцевых фрез является большая пластичность корпуса и, главное режущих кромок. Пластичность корпуса понятие относительное, это подтвердят пользователи, которые видели обломки корпусов поломанных фрез. Ломаются кольцевые фрезы в основном от неправильного обращения и этого легко избежать, если придерживаться правил.

Другое преимущество проистекает из технологии производства. Проще выточить фрезу из заготовки целиком, чем припаивать зубья к ее корпусу. При небольшом объеме внутренней полости, отходов ценной быстрорежущей стали не много, поэтому себестоимость кольцевых фрез диаметром до 33 мм невысока.

Кольцевые фрезы из быстрорежущей стали хорошо поддаются заточке. Для этого существуют не сложные в освоении заточные станки. Заточка одного сверла на таком станке производится за 15-20 минут.

НЕДОСТАТКИ

Главный недостаток, как обычно, есть продолжение достоинств. Низкая, по сравнению с твердым сплавом, твердость и невысокая термостойкость, делают кольцевые фрезы из быстрорежущей стали неустойчивыми при сверлении легированных сталей и особенно жаростойких хромоникелевых сталей. Ниже ресурс, ниже рекомендованные скорости резания. Соответственно ниже производительность.

РЕКОМЕНДОВАННАЯ ЧАСТОТА ВРАЩЕНИЯ ДЛЯ HSS-КОЛЬЦЕВЫХ ФРЕЗ