Platformă de cunoştinţe

Modul în care geometria unui burghiu afectează viața sculei și toleranța alezajelor

Geometria burghiului înseamnă numărul și poziția tăişelor a burghiului, a canalelor de aşchii și a unghiurilor utilizate. 

După felul alezajului de prelucrat se poate distinge:

Burghiu elicoidal

Un alezaj în plin va fi prelucrat cu un burghiu elicoidal. Astfel va fi realizat un corp de alezaj cilindric prin aşchierea materialului. Pentru domeniul de găurire de până la 20 mm şi o adâncime de până la 100 mm, burghiul elicoidal este scula utilizată cel mai des. 

Tarozi

La filetare prima dată este făcută un alezaj plin, după acesta va fi prelucrat filetul cu tarod. Această operaţie poate fi făcută manual sau cu maşină. Filetul interior creat este standardizat, pentru ca să se potrivească cu filetul exterior respectiv.

Burghiu în trepte

Burghiul în trepte realizează un alezaj treptat, pentru a permite pătrunderea în material a unei conexiuni (de ex. cap de şurub). Prelucrarea ulterioară, cum ar fi alezarea sau şanfrenarea, de obicei nu este necesară.

Geometria unui burghiu elicoidal

Diferite geometrii afectează precizia dimensională a alezajului și durata de viață a sculei.

Pentru a înțelege ce aspect al geometriei burghiului influențează factorii ca viața sculei sau toleranțele de găurire, se poate privi în detaliu geometria burghiului elicoidal ca exemplu. Chiar și burghiele care nu au muchii tăietoare, ci plăcuţe amovibile sunt supuse aceleiași provocări de a adapta în mod optim evacuarea așchiilor, viteza de aşchiere și avansul.

  1. Unghiul la vârf
  2. Muchii aşchietoare principale
  3. Suprafaţa principală de degajare
  4. Muchie aşchietore secundară
  5. Canal de aşchii
  6. Teşire de ghidare
  7. Unghiul de degajare

Diametrul burghiului elicoidal

Diametrul burghiului elicoidal se micsoareză în zona canalelor de aşchii începând din vârful burghiului până la coadă. Micșorarea are o mărime de 0,02 până la 0,08 mm pe 100 mm în lungul canalelor de evacuare şi reduce frecarea în alezaj. În afara de aceasta uşurează evacuarea aşchiilor.

Unghiul la vârf – Centrarea burghiului elicoidal

Unghiul la vârf se găseşte în capătul burghiului elicoidal. Unghiul se măsoară între cele două muchii așchietoare din vârf.

Cu cât este mai mic unghiul la vârf, cu atât mai uşoară este centrarea în material. Astfel pericolul de alunecare este mai mic şi pe suprafeţe curbate. Pentru prelucrarea materialelor cu așchii scurte, cu conductivitate termică slabă, sunt selectate unghiuri la vârf mici, care permit apoi muchiilor aschietoare principale lungi să disipeze bine căldura prin sculă. Cu toate acestea, dacă unghiul la vârf este prea mic, aşchiile pot înfunda alezajul sau canalul de evacuare. Un unghi mic de vârf crește, de asemenea, uzura tăişelor.

Pentru materialele cu conductivitate de căldură bună sau cu așchii lungi, este selectat un unghi mare la vârf, deoarece are ca rezultat o evacuare bună a așchiilor și o forță de aşchiere redusă. Cu toate acestea, un unghi la vârf mare duce la devierea burghiului și la un alezaj mai mare.

Majoritatea burghielor elicoidale au un unghi la vârf de 118 grade. 90 de grade sunt folosite pentru materialele plastice dure, uzante, 130 de grade pentru materialele moi și tenace și 140 de grade pentru metalele ușoare cu așchii lungi.

Muchiile de așchiere principale ale burghiului elicoidal – responsabil pentru performanţa de aşchiere

La burghiul elicoidal sunt întotdeauna două tăişe principale care sunt conectate printr-o muchie de tăiere transversală. Tăişele principale preiau procesul de găurire propriu-zis. Tăişele principale lungi au, în general, o rată mai mare de îndepărtare a aşchiilor comparativ cu tăişele principale scurte. 

Muchia transversală a burghiului - cu cât este mai scurtă, cu atât e mai bine

Muchia transversală se află în mijlocul vârfului burghiului și nu are efect de aşchiere. Acesta exercită doar presiune și frecare asupra piesei de prelucrat și este practic un obstacol în calea procesului găurire. Procesele adecvate de rectificare pot reduce lungimea tăişului transversal. Această așa-numită ascuțire sau rectificare transversală are ca rezultat o reducere semnificativă a forțelor de frecare și, astfel, o reducere a forței necesare de avans. În același timp, vârful burghiului este mai bine centrat în piesa de prelucrat. 

Profilul canalului (canal spiralat) al burghiului - responsabil pentru durata de viață a sculei

Burghiul elicoidal are două canele spiralate opuse care permit îndepărtarea așchilor și alimentarea lichidului lubrifiant de răcire. De obicei, sunt rectificate, frezate sau laminate în semifabricat. Profilele largi de canale sunt mai plate și permit diametre mai mari ale miezului burghiului.

Evacuarea slabă a aşchiilor înseamnă o încălzire mai mare, care la rândul său poate duce la înroşire și, în cele din urmă, la ruperea burghiului.
Blocarea serioasă a așchiilor poate provoca mișcări radiale ale burghiului și poate afecta calitatea găurii, durata de viață a sculei și fiabilitatea burghiului și, de asemenea, poate duce la ruperea burghiului sau a plăcuţei. Cu cât profilul canelurii este mai larg, cu atât mai bine funcționează evacuarea așchiilor.

Miezul – stabilitatea burghiului elicoidal

Grosimea miezului este măsura decisivă pentru stabilitatea burghiului. Burghiele cu un diametru mare (gros) de miez au o stabilitate mai mare și, prin urmare, sunt potrivite pentru cupluri mai mari și materiale mai dure. 

Teşirile de ghidare și tăişele secundare ale burghiului elicoidal – responsabile de concentricitate și calitatea peretelui alezajului

  1. Tăiş aşchietor principal
  2. Suprafaţa de degajare
  3. Tăiş aşchietor secundar

Teşirile de ghidare sunt create prin subrectificarea de-a lungul canalelor de aşchii. În funcție de diametrul burghiului, acestea au o lățime de 0,1 până la 5 mm și ajută la ghidarea burghiului în alezaj. Calitatea peretelui alezajului depinde în mod crucial de starea acestuia. 

Tăişul secundar formează trecerea de la teşirea de ghidare la canalul de aşchii. El eliberează și taie așchii care s-au blocat pe material.

Lungimea teşirilor de ghidare și a tăişelor secundare depinde în mare măsură de unghiul spiralei.

Unghiul spiralei (unghiul elicei) burghiului - determină utilizarea bazat pe material

Unghiul spiralei, cunoscut și sub numele de unghiul elicei, este format între direcția canalului și axa burghiului. Determină mărimea unghiului de aşezare pe tăişele principale și, astfel, procesul de formare a așchiilor.

Unghiul mai mare al spiralei asigură îndepărtarea eficientă a materialelor moi, cu așchii lungi. Unghiul mai mic al spiralei asigură îndepărtarea eficientă a materialelor dure, cu așchii scurte.

Burghiile elicoidale care au un unghi de spirală foarte mică (10 ° - 19 °) au o spirală lungă. În schimb, burghiele elicoidale cu unghi mare de spirală (27 ° - 45 °) au o spirală scurtă comprimată. Burghiele cu spirală normală au un unghi de spirală de 19 ° - 40 °. 

Care burghiu pentru care material - 3 tipuri

Manualul DIN pentru burghie și şanfrenoare definește conform DIN 1836 împărțirea grupurilor de aplicații în cele trei tipuri N, H și W

  1. Tip N: Spirală standard pentru materiale duritate normală, cum ar fi oțelurile de uz general, metale neferoase și fonte. Nu este potrivit pentru materiale moi
  2. Tip H: Spirală alungită pentru materiale dure, cu aşchii scurte, fragile și tenace, cum ar fi oțelul, plasticul dur, plexiglasul sau materialele laminate
  3. Tip W: Pentru materiale moi, cu aşchii lungi și tenace, cum ar fi aluminiu, cupru sau materiale plastice moi.

Viteza de aşchiere și uzură

Cu condiții de aşchiere selectate corect, uzura este uniformă peste tot. Poate apărea o uzură neuniformă dacă viteza de aşchiere este prea mare, avansul este prea mare sau materialul este prea dur. Burghiul trebuie apoi reascuţit pe faţa de degajare până când uzura de pe tăişul principal, tăişul transversal și teşirea de ghidare a fost complet îndepărtată. Dacă uzura teşirii de ghidare nu este îndepărtată, burghiul se va bloca.