Nóż pierścieniowy

Frez pierścieniowy z końcówką z węglika wolframu (TCT) i ze stali szybkotnącej (HSS) (znany również jako „wiertło rdzeniowe” lub „otwornica”)

Frez pierścieniowy (zwany także wiertłem rdzeniowym , wiertłem rdzeniowym , przeciągaczem , wiertłem trepanacyjnym, otwornicą lub frezem kubkowym ) jest formą wiertła rdzeniowego używanego do tworzenia otworów w metalu. Pierścieniowy frez, nazwany na cześć kształtu pierścienia , tnie tylko rowek na obrzeżach otworu i pozostawia solidny rdzeń lub ślimak w środku.

Frez pierścieniowy jest droższą i wydajniejszą alternatywą dla wierteł spiralnych i standardowych otwornic . Frez pierścieniowy jest podobny do otwornicy, ale różni się geometrią i materiałem. Dwa najpopularniejsze typy to stal szybkotnąca (HSS) i końcówki z węglika wolframu (TCT).

Podobnie jak piła do otworów, ale w przeciwieństwie do wiertła spiralnego, frez pierścieniowy tnie tylko obrzeże otworu, pozostawiając okrągły „ślimak” pośrodku.

Frezy pierścieniowe najlepiej stosować z wiertarką lub wiertarką magnetyczną , zarówno ze względu na ich stabilność przy wysokich siłach momentu obrotowego wytwarzanych przez takie wiertło, jak i niższe obroty w porównaniu z innymi typami wierteł.

Historia

Nóż pierścieniowy został opatentowany w 1973 r. Typ ze stali szybkotnącej został opatentowany w 1983 r., A końcówka z węglika wolframu w 1985 r.

Cechy

Idealny otwór o średnicy 14 mm wykonany frezem pierścieniowym TCT

Oszczędność czasu

Jako frez pierścieniowy tnie tylko po obwodzie otworu, który ma być wykonany., który tnie i usuwa cały materiał otworu. Frezy pierścieniowe są uważane za 3 do 4 razy szybsze niż konwencjonalne wiertła. Ponadto, używając wiertła krętego lub otwornicy do metalu, należy wykonać operacje wiercenia wstępnego i stopniowego w przypadku otworów o większej średnicy, podczas gdy frez pierścieniowy nie wymaga wiercenia wstępnego ani wiercenia stopniowego. Jest to jednorazowa operacja wiercenia.

Frezy pierścieniowe mają mniej zębów i mniejsze zużycie, dlatego frezem pierścieniowym można wykonywać otwory z większą lub większą prędkością skrawania i szybszym posuwem wiertarki.

Oszczędzanie energii

Ponieważ frezy pierścieniowe nie muszą wiercić/przecinać całego przedmiotu obrabianego, wymagają mniejszego nacisku, a tym samym mniej energii do przewiercenia materiału.

System chłodzenia

Chłodzenie frezów pierścieniowych jest wewnętrzne. Wewnętrzne smarowanie odbywa się przez otwór za pomocą kołka prowadzącego. Wewnętrzne smarowanie sprawia, że ​​frez pierścieniowy jest szybszy i wydajniejszy podczas wiercenia głębokich otworów.

Stosowanie

Ponieważ frezy pierścieniowe wymagają bardzo niskich obrotów (od min. 50 obr./min), frezy te są często używane z lekkimi wiertarkami lub przenośnymi wiertarkami z podstawą magnetyczną.

Wiertło rdzeniowe TCT o średnicy 150 mm i długości 55 mm

Rozmiary

Frezy pierścieniowe są dostępne w różnych rozmiarach. Frezy pierścieniowe są dostępne w średnicach od 12 mm (1/2'') do 200 mm (7 7/8'') i większych. Powszechnie dostępne są głębokości 30 mm, 55 mm, 75 i 110 mm. Frezy pierścieniowe zaczynają się od średnicy 12 mm do średnicy 150 mm i więcej w razie potrzeby. W zależności od wymagań można uzyskać różne głębokości skrawania (długości) frezów pierścieniowych.

Ponowne ostrzenie

Nóż pierścieniowy HSS można łatwo naostrzyć na szlifierce i ponownie użyć do wiercenia. Ponowne ostrzenie można wykonać, dopóki żądana długość cięcia nie będzie dostępna na pierścieniowym ostrzu tnącym.

typy

Wiertło rdzeniowe HSS z powłoką Hard Coating zapewnia większą odporność na ciepło i dłuższą żywotność.

Rodzaje wierteł rdzeniowych są podzielone na kategorie według materiału użytego do ich produkcji: Przede wszystkim wiertło rdzeniowe do metalu jest wykonane ze stali szybkotnącej i końcówek z węglika wolframu. Tak więc komercyjnie wiertła rdzeniowe to wiertła rdzeniowe HSS i wiertła rdzeniowe TCT.

Stal szybkotnąca (HSS)

Wiertła rdzeniowe HSS są wykonane ze stali szybkotnącej . Są to najpopularniejsze wiertła rdzeniowe lub wiertła pierścieniowe na rynku. Wiertła rdzeniowe HSS są tańsze dla mniejszych średnic tj. 40 mm. Wiertło rdzeniowe HSS, w przeciwieństwie do wierteł rdzeniowych HM, posiada możliwość ponownego ostrzenia. Wiertła rdzeniowe HSS ponownie ostrzone i używane do uzyskania pożądanej długości. Wiertła rdzeniowe HSS mają dłuższą żywotność, wysoką odporność na ciepło: wiertła rdzeniowe HSS charakteryzują się tym, że wiercenie tymi wiertłami rdzeniowymi można wykonywać bez użycia nadmiernej siły.

Standard

Wiertła rdzeniowe HSS Standard wykonane są ze stali M2 . Te wiertła rdzeniowe są jednymi z najpopularniejszych wierteł rdzeniowych w krajach zachodnich ze względu na ich koszt i zalety ponownego ostrzenia. Standardowe wiertła rdzeniowe HSS służą do wiercenia miękkiej i konstrukcyjnej , aluminium , stali nierdzewnej o niższym BHN itp.

Kobalt

HSS Cobalt to wiertła rdzeniowe wykonane ze stali M42 . Te wiertła rdzeniowe zawierają 8% kobaltu w HSS. Te wiertła rdzeniowe są twardsze niż standardowe wiertła rdzeniowe HSS, co zapewnia lepszą wydajność wiercenia w twardszych materiałach. Wysoki procent kobaltu w HSS sprawia, że ​​jest szybszy, mocniejszy i trwalszy. Wiertła rdzeniowe HSS z kobaltem są używane do wiercenia w materiałach takich jak stal konstrukcyjna , stal nierdzewna , żeliwo itp.

Twarda powłoka

Wiertła rdzeniowe HSS z powłoką Hard Coating to wiertła rdzeniowe z powłoką, zazwyczaj z powłoką TiN . Dzięki temu wiertła rdzeniowe są bardziej odporne na ciepło, mają dłuższą żywotność i równomierne odprowadzanie wiórów. Te wiertła rdzeniowe zyskują obecnie dużą popularność w porównaniu ze standardowymi wiertłami rdzeniowymi HSS. Te wiertła rdzeniowe są używane do stali konstrukcyjnej , stali nierdzewnej itp.

Z końcówką z węglika wolframu (TCT)

Wiertła rdzeniowe z końcówkami z węglika wolframu (TCT) mają końcówki z węglika wolframu , bardzo twardego materiału odpowiedniego do przecinania twardszych materiałów. Wiertła rdzeniowe HSS są droższe niż wiertła rdzeniowe HSS, ale są szybsze i wydajniejsze przy wykonywaniu większych otworów. Wiertła rdzeniowe HM są tańsze dla większych średnic tj. powyżej 41 mm. Złamanie końcówki jest bardziej prawdopodobne niż w przypadku wierteł rdzeniowych HSS, a wierteł TCT nie można ponownie ostrzyć.

Standard

Standardowe wiertło rdzeniowe TCT ma końcówki z węglika wolframu. Te typy wierteł rdzeniowych są obecnie dostępne w szerokim zakresie średnic, do 150 mm. Są to powszechnie stosowane wiertła rdzeniowe na magnetycznych wiertarkach rdzeniowych. Te wiertła rdzeniowe są powszechnie używane do wiercenia materiałów takich jak tory kolejowe , stal konstrukcyjna , stal nierdzewna , żeliwo itp.

Twarda powłoka

Wiertła rdzeniowe HM z powłoką Hard Coating to wiertła rdzeniowe z powłoką, zazwyczaj z powłoką TiN . Dzięki temu wiertła rdzeniowe są bardziej odporne na ciepło, dłuższa żywotność narzędzia i równomierne odprowadzanie wiórów, co jest zaletą wiertła rdzeniowego HSS. Największą zaletą wierteł rdzeniowych z twardym pokryciem jest to, że te frezy bardzo dobrze nadają się do cięcia większych średnic w twardym materiale. Te wiertła rdzeniowe są powszechnie używane do wiercenia w materiałach, takich jak materiał skorodowany lub zwietrzały, stal konstrukcyjna i nierdzewna.

Trzonki

Weldona

Frezy pierścieniowe „Weldon shank” mają 2 spłaszczenia i jest to tradycyjna metoda przyjęta przez wielu popularnych producentów wierteł magnetycznych . Frezy pierścieniowe z chwytem Weldon mocuje się w uchwycie poprzez dokręcenie wkrętów dociskowych w dwóch płaskich obszarach.

uniwersalny

Frezy pierścieniowe z chwytem uniwersalnym mają jeden rowek płaski i trzy rowki do szybkiego łączenia. Jest to również popularna metoda szybkiego stosowania frezów pierścieniowych w wiertarkach magnetycznych, bez wysiłku związanego z dokręcaniem wkrętów dociskowych. w większości „frezy z chwytem uniwersalnym” mogą być używane w maszynach z chwytem Weldon, podczas gdy frezy pierścieniowe z chwytem Weldon nie mogą być używane w maszynach „one-touch” bez pomocy dodatkowego adaptera. podczas używania „frez z chwytem uniwersalnym” w „ Weldon Shank” obszar dokręcania (obszar płaski) jest tylko jeden, co również nie jest w 100% wystarczające do dokręcenia obu śrub.

Wiercenie rur i rur

Frezy pierścieniowe mogą być również używane do wykonywania otworów w rurach i rurkach. Frezy pierścieniowe pomagają wykonywać otwory w rurach bez wgłębień i gratowania.

Aby łatwo wykonać otwór w rurze lub rurze, należy użyć noża pierścieniowego z wiertarką z podstawą magnetyczną i urządzeniem do zaciskania rur. Urządzenie do zaciskania rur jest metalowym urządzeniem, które jest mocowane na rurze za pomocą regulowanego łańcuszka. Po zamocowaniu urządzenia wiertarkę magnetyczną umieszcza się na urządzeniu, które zostaje dociśnięte do urządzenia poprzez włączenie magnesu.

Przy pomocy odpowiednich obrotów wiertarek magnetycznych wiertarka pierścieniowa wykonuje idealny otwór w rurze.

Zasadniczo do wykonywania otworów w rurach stosuje się frez pierścieniowy HSS, ponieważ frezy pierścieniowe TCT mają większe szanse na wyłamanie zębów tnących ze względu na zakrzywione powierzchnie rur i rur.

Ponieważ pierścieniowe frezy są wydrążone, nie ma odporności na martwą strefę. Cięcie odbywa się tylko na obwodzie otworu, który ma być wykonany. Frezy pierścieniowe rozkładają obciążenie równomiernie na obwodzie otworu za pomocą wielu krawędzi skrawających, dzięki czemu wymagany nacisk i energia są również znacznie mniejsze w porównaniu.

Porównanie wierteł rdzeniowych HSS i TCT

Wiertła rdzeniowe HSS w różnych rozmiarach

Wiertła rdzeniowe TCT w różnych rozmiarach

Koszt

Wiertła rdzeniowe HSS są tańsze niż wiertła rdzeniowe HSS dla mniejszych średnic do 40 mm, natomiast wiertła rdzeniowe HSS są tańsze niż wiertła rdzeniowe HSS dla średnic powyżej 41 mm.

Ponowne ostrzenie

Gdy nóż HSS straci swoją ostrość, można go ponownie zeszlifować na szlifierce i ponownie użyć. Podobnie ponowne ostrzenie wierteł rdzeniowych HM jest możliwe, ale zajmuje więcej czasu.

Wada

Prawdopodobieństwo wystąpienia defektów w wiertłach rdzeniowych TCT jest większe, ponieważ końcówki z węglika wolframu są przyklejone do wiertła rdzeniowego, a gdy wiertło rdzeniowe spadnie lub zderzy się z materiałem, prawdopodobieństwo złamania końcówki jest większe. Z drugiej strony frezy HSS są mniej podatne na awarie, ponieważ są w całości wykonane z jednego materiału.

Prędkość

Frezy TCT służą do łatwego cięcia twardszych materiałów. Szczególnie do wiercenia otworów o większej średnicy w twardych materiałach wiertła rdzeniowe HM mogą być stosowane z dużym powodzeniem. Dla porównania, wiertła rdzeniowe HSS są częściej używane do wiercenia w miękkich materiałach i do otworów o małych średnicach.

Twardość

Zęby wierteł rdzeniowych TCT są twardsze niż HSS, co umożliwia cięcie trudniejszych materiałów.

Wady frezów pierścieniowych

Największą wadą wiertła rdzeniowego lub wiertła pierścieniowego jest to, że nie można nim wywiercić otworów nieprzelotowych . Wiertło rdzeniowe, ze względu na swoją wydrążoną geometrię, może wykonywać tylko otwory przelotowe. Koszt wiertła rdzeniowego jest wysoki w porównaniu z wiertłem krętym, ale koszt jednego otworu wykonanego wiertłem rdzeniowym jest niższy w porównaniu z wiertłem krętym, ponieważ jedno wiertło rdzeniowe wykonuje od 5 do 10 razy więcej otworów niż wiertło kręte.

Frezy pierścieniowe są bardziej kruche niż wiertło o tej samej średnicy i dlatego mogą łatwiej pękać. Są również trudniejsze do usunięcia, jeśli utkną, ponieważ mają większą powierzchnię styku z obrabianym przedmiotem niż zwykłe wiertło.

Smary chłodzące

Używanie smaru lub chłodziwa z dowolnym typem frezu pierścieniowego jest koniecznością. Właściwe smarowanie i chłodziwo zapewniają dłuższą żywotność frezów pierścieniowych. Bardzo ważne jest, aby wiedzieć, że frezy pierścieniowe TCT wymagają chłodziwa, a nie smaru, a frezy pierścieniowe HSS wymagają oleju chłodząco-smarującego, a nie chłodziwa.

Wiercenie od góry z płynnymi smarami doprowadzi do uszkodzenia silnika maszyny z powodu przedostania się smaru do silnika. Dzięki temu wysokowydajna pasta tnąca do wiercenia nad głową lub w pozycji poziomej. Ta pasta tnąca nadaje się zarówno do wierteł rdzeniowych HSS i TCT, jak i do narzędzi do gwintowania/gwintowników.

Kołek wypychacza

Kołek wypychacza (zwany także kołkiem prowadzącym) ma trzy główne funkcje:

• Centrowanie — kołek wypychacza jest dokładnie ustawiony w stosunku do znacznika środkowego stempla. Włącz magnes, a maszyna i nóż pierścieniowy znajdą się w pozycji wiercenia.
• Smarowanie — olej chłodząco-smarujący do automatycznego smarowania wewnętrznego jest dostarczany przez kołek wypychacza.
• Wypychanie - Sprężynowy kołek wypychacza wypycha rdzeń z otworu wykonanego przez frez pierścieniowy.

Prędkość cięcia

Wiertarki magnetyczne są wyposażone w przekładnie prędkości, a niektóre maszyny są również wyposażone w płynną regulację prędkości. W zależności od średnicy frezu pierścieniowego i rodzaju frezu pierścieniowego należy ustawić prędkość wiertarki magnetycznej.

Wzór na obliczenie prędkości to:

${\ Displaystyle n = {\ Frac {v \, x \, 1000} {d \, x \, \ pi}} = min ^ {- 1}}$

d = średnica pierścieniowego noża w mm.

v = prędkość skrawania frezów pierścieniowych.

Frezy pierścieniowe HSS vs TCT

Kompromisy między frezami pierścieniowymi HSS i TCT obejmują:

• Koszt - frezy pierścieniowe HSS są tańsze niż TCT dla mniejszych średnic do 40 mm, podczas gdy TCT są tańsze dla średnic powyżej 41 mm.
• Ponowne ostrzenie — frez pierścieniowy HSS można ponownie naostrzyć, podczas gdy ponowne ostrzenie TCT jest możliwe, ale trudniejsze ze względu na geometrię wymaganą dla węglików spiekanych. Jeśli węglik nie zostanie odpowiednio zmielony, może łatwo pęknąć.
• Pękanie — frezy HSS są wykonane z jednego kawałka stali, natomiast frezy TCT mają przylutowane zęby, które łatwiej pękają lub pękają.
• Szybkość — frezy TCT są szybsze, szczególnie w przypadku otworów o większej średnicy
• Twardość — frezy TCT mogą wiercić w twardszych materiałach dzięki końcówkom z węglików spiekanych.