Випробування дрилів з новою геометрією
Компанія Nastroje CZ, s.r.o. вклала свій багаторічний досвід у розробку нових типів спіральних шліфованих свердел з прямим хвостовиком відповідно до власної лінії розробки CZ. Метою компанії є розробка і виробництво комплексного асортименту свердел для різних груп оброблюваних матеріалів, геометрія яких гарантуватиме не тільки високу геометричну точність просвердлених отворів, але і досягнення тривалого терміну служби і довговічності свердел, а отже і продуктивності праці.
Чи можна ще щось змінити в геометрії стандартних свердел по металу? Звичайно, це так. На початку травня 2007 року, після майже 12 місяців інтенсивних розробок і випробувань не тільки в випробувальному приміщенні, але і на заводах кінцевих споживачів, компанія Nastroje CZ, s.r.o. випустила два нових типи свердел по металу з власної лінії розробки CZ під позначеннями CZ002 і CZ004.
Свердла CZ002
Свердла CZ002 замінюють найбільш поширені в усьому світі і отже найбільш використовувані свердла, позначені відповідно до міжнародної норми DIN 338 RN HSS або вітчизняної норми PN 2913. Унікальність свердел CZ002 полягає не в тому, що для їх виготовлення використовуються різні матеріали (це стандартна сталь CSN19830 або DIN W.Nr.1.3343), але в новій, абсолютно революційній геометрії всього інструменту. Носик свердла CZ002 завдяки оптимально підібраній геометрії значно підвищує стабільність свердла навіть при свердлінні на високих швидкостях різання і в той же час гарантує високу розмірну та геометричну точність просвердлених отворів. Дуже тонкий стрижень, який є постійним на певній довжині передньої частини свердла CZ002, значно зменшує величину необхідної осьової сили для свердління та наступного нагрівання зі збереженням великої жорсткості свердла завдяки багаторазовому збільшенню товщини сердечника в напрямку до носової частини свердла CZ002. При цьому революційна геометрія сердечника свердла CZ002 дає можливість його переточування з багаторазовим збереженням однакової геометрії носової частини. Свердла CZ002 призначені не тільки для свердління сталі до жорсткості 900 МПа, але і для кольорових металів, таких як алюміній і його сплави, латунь і мідь.
Свердла CZ004
Свердла CZ004 розроблені спеціально для свердління отворів в міцних сталях, стійких до корозії, і вони відрізняються від свердел CZ002 не тільки модифікацією геометрії носової частини, але і використанням для їх виробництва багатолегованих матеріалів, які містять особливо 5% кобальту (сталь DIN W.Nr.1,3243, M35) або 3% ванадію (сталь DIN W.Nr.1, 3355, ТН ЗЕД 6-5-3). Свердло CZ004 замінює свердла, вироблені відповідно до міжнародної норми DIN338 RTI HSSCo5 і DIN 338 RN HSSCo5 або за вітчизняною нормою PN2907. Ці свердла були в минулому і досі називаються універсальними для свердління нержавіючих і високоміцних сталей. Його широкий стрижень на носику полегшений спеціальним поперечним рельєфом типу С відповідно до норми DIN 1412. Коли відрегульований таким чином ніс потрапляє в матеріал, це погано централізує свердло, матеріал розкладається і «танцює», тим самим особливо страждає точність геометрії просвердленого отвору. Вторинні губи, створені поперечним рельєфом, мають тенденцію до швидкого затуплення, що призводить до необхідності докладати значну осьову силу для подальшого продовження свердління. Результатом є велике накопичення тепла, що призводить до швидкого зносу ріжучих кромок свердла і тим самим його перезаточування з багаторазовим збереженням тієї ж геометрії його носика. Свердла CZ002 призначені не тільки для свердління сталі до жорсткості 900 МПа, але і для кольорових металів, таких як алюміній і його сплави, латунь і мідь,звичайно до його дуже короткого терміну служби. Більш того, через особливу геометрії рельєфу носа дуже складно практично, враховуючи стандартне обладнання компаній, багаторазово переточувати свердло з необхідною точністю.
Переваги нової геометрії
Нова геометрія металевих свердел CZ002 і CZ004 мінімізує вищеописані недоліки. Результатом буріння є точний, тонко оброблений отвір без необхідності попереднього буріння, при значно більш високих умовах різання і значно більшому терміні служби в порівнянні з вищезазначеними свердловинами. Не менш важливим є той факт, що бури CZ002 і CZ004 можна переточувати з багаторазовим досягненням однієї і тієї ж геометричної точності. Свердла CZ004 призначені для буріння особливо нержавіючих, швидкорізальних і жорстких високолегованих сталей з міцністю до 1200 МПа. Переваги, які приносить нова геометрія свердел CZ002 і CZ004, підтверджує нагорода 14-ї Міжнародної виставки машинобудування в Нітрі (Словаччина), де свердла були удостоєні нагороди за нове покоління свердел.Про зміну нової геометрії бурів CZ002 і CZ004 свідчить також факт, що в Чеській Республіці для цієї геометрії свердел було видано Свідоцтво про реєстрацію корисного проекту, яке подано під номером документа 17537 і під файлом марки PUV 2007-18528. Заявка на європейський патент подана під номером EP07005754. Свердла CZ002 і CZ004 в даний час створюють програму виробництва підшипників компанії Nastroje CZ, s.r.o., і є на складі в діаметрах від 0,30 до 16,00.
Компанія NÁSTROJE CZ, s.r.o., налагодила професійну співпрацю з технологічним університетом у 2007 році, конкретно з Інженерно-технологічним інститутом на механіко-машинобудівному факультеті, де його нові бури CZ002 пройшли тривалі випробування.
Інформація про новий тип металобурів CZ002 була опублікована в 9-му примірнику MM Industry Spectrum в 2007 році, де до цього часу їх представила майже невідома компанія NÁSTROJE CZ, s.r.o., з Кийова. Ці свердла вже є на ринку і зберігаються на складі в розмірах від 0,30мм до 16,00 мм.
Pict.no.: 1 Схема вимірювання за допомогою використання п'єзоелектричної системи Kistler
Випробування бурового силового навантаження
В даний час був завершений один етап випробувань. Були проведені короткочасні випробування силового навантаження бурових снарядів CZ002. При цьому було проведено порівняння бурів CZ002 з бурами, виробленими за вітчизняною нормою PN 2913 і міжнародною нормою DIN 338 RN HSS виробництва двох провідних чеських виробників, які замінюють ці бури. Метою цих випробувань було порівняння ріжучих особливостей свердла за допомогою короткочасних випробувань їх силового навантаження, вираженої за допомогою сили подачі і ріжучого моменту. Перелік випробуваних зразків і умови проведення ріжучого випробування вказані в таблицях. Для вимірювання сили подачі і ріжучого моменту використовувався п'єзоелектричний кремнієвий динамометр Kistler 9257B, оснащений підсилювачами заряду Kistler 9011A, повністю керованими ПК. (Таблиця № 1).
Випробувані види свердла пройшли в короткочасному зрізі випробування і досягнуті результати можна порівняти з референтним ріжучим інструментом з маркуванням А. Вирізаний тест збрехав в записі сили подачі і ріжучого моменту при свердлінні спочатку на потім через кожен наступний 10-й отвір із загальної кількості 122 отворів кожним випробуваним інструментом. Вибір ріжучих кодицій був результатом рекомендації виробника для референтного ріжучого інструменту і ці умови були протягом усього часу випробувальної константи. Згідно з вимогами узгодження, буріння кожної свердловини здійснювалося без переривання до глибини 3xD = 18мм.
Таблиця №2: результати випробувань.
Результати
Шляхом будь-якого дослідження силового навантаження було з'ясовано, що найнижчий середній показник потужності подачі при свердлінні всіх отворів показав свердло з маркуванням A,drill CZ002 (мал:2). Найнижчий середній показник ріжучого моменту при свердлінні всіх отворів, показав також свердло з маркуванням А, тобто знову CZ002 (мал.: 3). Отвори, вирізані дрилем з маркуванням А, показали істотно вищу геометричну точність і значно меншу шорсткість оброблюваної поверхні в порівнянні з отворами, прорізаними свердлами з маркуванням B і C, що свідчить про його велику стабільність і дуже хорошу утилізацію чіпів...
Pict.no.: 4 Тести проводив доцент doc. Ing. Miroslav Piska, Csc.
Виходячи з викладених результатів, можна сказати, що бури CZ002 значно перевищували до теперішнього часу використовувані бурові снаряди PN 2913 і DIN 338 RN HSS не тільки за контрольованими значеннями, але і за геометричною точністю і за якістю поверхні просвердлених отворів.
Ing. Еміль Нечесанек