Aktualności

Seria: Dlaczego wiertła zawodzą | Artykuł 14
Słowa kluczowe: bicie wiertła, TIR, okrągłość otworu, otwór o zbyt dużej średnicy, prostoliniowość wiertła, bicie promieniowe, duże ugięcie wiertła, kontrola wierteł HSS, bicie uchwytu a bicie szlifowania, dokładność otworu

W poprzednim artykule z tej serii omówiono, co tak naprawdę kontroluje szlifowanie w przypadku wiertła szlifowanego na całej długości – średnicę zewnętrzną, zbieżność grzbietu, zbieżność rdzenia i symetrię między rowkami wiórowymi. Jeden z fragmentów tamtego artykułu wskazywał na to: dokładność szlifowania średnicy zewnętrznej i łysinki przekłada się bezpośrednio na bicie promieniowe wiertła po jego zamocowaniu. Niniejszy artykuł porusza ten temat. Bicie to moment, w którym precyzja szlifowania albo utrzymuje się w trakcie wiercenia, albo nie – i jest to najważniejszy czynnik odróżniający otwór okrągły od otworu przewymiarowanego i nieokrągłego.

Wybieg, w prostych słowach

Pozbądź się terminologii, a bicie sprowadzi się do jednego pytania: czy wiertło jest proste? Wiertło, którego geometryczna linia środkowa biegnie prostopadle do osi obrotu, będzie zataczać ten sam promień w każdym punkcie obrotu. Wiertło lekko wygięte lub zeszlifowane względem własnego środka nie – chwieje się, tak jak niewyważone koło. To chwianie, mierzone czujnikiem zegarowym, to w branży TIR: całkowite wskazane bicie.

Warto wyraźnie oddzielić to zjawisko od chodzenia wiertła, o którym mówiliśmy w artykule 8. Chodzenie wiertła ma miejsce w momencie pierwszego kontaktu wiertła z powierzchnią – jest to problem związany z krawędzią ścinającą i symetrią krawędzi wiertła, i zatrzymuje się w momencie, gdy krawędzie wiertła stykają się ze ścianką otworu. Bicie wiertła jest inne: gdy wiertło jest zamocowane i obraca się, występuje przez cały proces skrawania, od pierwszego kontaktu do końcowej głębokości. Chodzenie wiertła to problem punktu wyjścia. Bicie wiertła to problem całego skrawania i dlatego jego skutki ujawniają się inaczej – nie w położeniu otworu, ale w jego rozmiarze, okrągłości i stanie ścianki.

Dwa miejsca, z których pochodzi finisz

Kiedy kupujący zauważa problem z biciem, przyczyną jest prawie zawsze jedna z dwóch rzeczy, a rozróżnienie ich jest ważne, ponieważ sposób rozwiązania jest zupełnie inny.

•Strona bitowa (produkcja):Jeśli samo wiertło nie jest proste – z powodu naprężeń szczątkowych uwolnionych po obróbce cieplnej lub szlifowania bez utrzymywania właściwego środka – średnica zewnętrzna jest od początku mimośrodowa. Żadne staranne mocowanie nie skoryguje wiertła, które było już niecentryczne, gdy wychodziło z tarczy szlifierskiej. Jest to problem produkcyjny i jest kontrolowany na etapie szlifowania i kontroli.

•Strona konfiguracji (aplikacja):Zużyty uchwyt lub tuleja zaciskowa, wióry lub olej uwięziony w szczękach, nadmierne wysunięcie lub bicie samego wrzeciona – wszystko to może powodować chybotanie nawet w przypadku idealnie prostego wiertła. Jest to usterka związana z zastosowaniem, a nie wada wiertła.

Dlaczego długie wiertła wymagają większej uwagi

Długość wzmacnia istniejący błąd prostoliniowości. To samo niewielkie odchylenie kątowe, które jest ledwo mierzalne na krótkim wiertle, powoduje znacznie większe wychylenie na końcu długiego – z tego samego powodu długi pręt chwieje się bardziej na końcu niż krótki przy tym samym wygięciu. To również dlatego długie wiertła są trudniejsze do utrzymania podczas szlifowania na wprost: bez odpowiedniego podparcia w trakcie procesu są bardziej podatne na lekkie wygięcie, którego wiertło o standardowej długości nigdy by nie wykazało. Kupujący pracujący z wiertłami o bardzo długiej długości lub długości samolotu słusznie pytają dostawcę bezpośrednio, jak wygląda kontrola bicia dla tego zakresu długości, zamiast zakładać, że jest ona zgodna ze specyfikacją długości standardowej.

Jaki jest koszt wybiegu dla kupującego

Ponieważ bicie występuje na całej długości przekroju, jego skutki mają charakter systemowy, a nie ograniczony do jednego wymiaru:

•Zbyt duże otwory.Rzeczywista średnica wiercenia wiertła jest większa od jego nominalnego rozmiaru, a szczelina poszerza się wraz ze wzrostem bicia.
•Otwory nieokrągłe.Wiertło, które nie pracuje prosto, nie może wyciąć okrągłego otworu – to nie jest kwestia prawdopodobieństwa, a bezpośrednia konsekwencja mechaniczna niecentralnego ustawienia narzędzia. Błąd okrągłości śledzi bicie prawie jeden do jednego.
•Nierównomierne zużycie brzegów.Strona marginesu przenosząca większe obciążenie zużywa się szybciej niż druga, a ponieważ zużycie jest niesymetryczne, łatwo je przeoczyć podczas szybkiej kontroli wizualnej.
•Bardziej szorstkie ścianki otworów.Typowymi objawami są ślady wirowania powstałe w wyniku cofania się materiału oraz grubsze wykończenie, szczególnie przy wzniesieniach wybiegowych.
•Krótsza żywotność narzędzia.Żywotność narzędzia spada nieproporcjonalnie wraz ze wzrostem bicia — niewielkie zmniejszenie bicia skutkuje nieproporcjonalnie dużym wzrostem liczby otworów, które wiertło może wyciąć, zanim będzie wymagało ostrzenia lub wymiany.

Te konsekwencje nawiązują bezpośrednio do poprzedniego artykułu. Wiertło zeszlifowane do tolerancji h8 na papierze może nadal nie zmieścić się w tym zakresie tolerancji w gotowym otworze, jeśli bicie nie zostanie kontrolowane — co ma bezpośrednie znaczenie dla naddatków na rozwiercanie, pasowań interferencyjnych i wszelkich dalszych operacji opartych na stałym rozmiarze otworu wstępnego.

Jak kupujący mogą stwierdzić, gdzie leży problem

Wskaźnik zegarowy przymocowany do wiertła podaje bezpośrednio wartość TIR — wiertła o mniejszej średnicy są bardziej wrażliwe na daną wartość bicia niż wiertła o większej średnicy, więc dopuszczalny zakres ulega zawężeniu wraz ze spadkiem średnicy.

Oprócz pomiaru, prosty test substytucyjny zazwyczaj izoluje przyczynę:
•Zamień wiertło na inne, a problem zniknie:Problem leży w samym wiertle — albo w jego prostocie, albo w sposobie, w jaki został oszlifowany.
•Wymień maszynę lub wymień uchwyt, a problem zniknie:Problem leży w ustawieniu — stanie uchwytu, bicie wrzeciona lub wysunięcie — a nie w wiertarce.
•Żadna zamiana nie rozwiązuje tego problemu:Warto sprawdzić długość wystającego elementu, parametry podawania i sztywność uchwytu przedmiotu obrabianego, zanim założymy, że wina leży po stronie wiertła lub maszyny.

Jest to odzwierciedleniem podejścia diagnostycznego z Artykułu 8: wiedza o tym, gdzie leży przyczyna, decyduje o tym, czy właściwym kolejnym krokiem będzie rozmowa z dostawcą, czy też wprowadzenie zmian na hali produkcyjnej.

Co to oznacza przy porównywaniu dostawców

Tolerancja szlifowania i kontrola bicia to dwa różne zagadnienia i warto zapytać o nie osobno. Zanim porównasz oferty:
•Czy bicie sprawdza się po szlifowaniu, a jeśli tak, to na jakiej podstawie — tylko w przypadku pierwszego elementu, czy na bieżąco, poprzez pobieranie próbek z całej partii?
•Czy istnieje osobna norma bicia dla wierteł długich i bardzo długich, biorąc pod uwagę, jak duża długość zwiększa błąd prostoliniowości?
•Czy dostawca może udostępnić informacje na temat tego, co faktycznie wykryła kontrola — nie tylko tolerancję podaną w specyfikacji, ale także informację o tym, na jakim etapie procesu została ona zweryfikowana?

Na naszej linii produkcyjnej wiertła szlifowane przechodzą kontrolę pierwszego egzemplarza, potwierdzającą średnicę zewnętrzną i bicie na początku każdej partii, po czym przeprowadzane są wyrywkowe kontrole w trakcie produkcji — ta sama procedura została opisana w poprzednim artykule, dotyczy ona jednak w szczególności prostoliniowości i bicia promieniowego, a nie tylko średnicy.

O tej serii
Dlaczego wiertła zawodzą to seria artykułów technicznych napisana przez nasz zespół produkcyjny. Każdy artykuł koncentruje się na jednym konkretnym czynniku wpływającym na wydajność wierteł – od surowca po opakowanie. Cel jest prosty: pomóc kupującym zrozumieć, co tak naprawdę kupują i jakie pytania zadać.