Nya spetsar ger nya möjligheter
Borrar med utbytbara spetsar är en relativt ny verktygsutveckling. De har gett ett antal fördelar för ett stort antal håltyper och därmed etablerat något av ett nischläge för sig själva. I allmänhet omfattar dessa borrar ett mellanområde som definieras av en kombination av håldiameter och toleransintervall. Men för att vara ett konkurrenskraftigt alternativ inom bearbetning i dagsläget måste det utbytbara spetskonceptet ta ett steg framåt för att bättre tillgodose ännu högre krav.
Det finns en stor mängd håltyper, med diameter mellan 12 och 30 mm och håldjup på 3 till 5 gånger diametern, som under en längre tid har haft en hög potential för förbättringar. Detta särskilt med avseende på prestanda men också på säkerhet, verktygslivslängd och hålkvalitet. Typiska hål är gängtapphål, hål för brotschning, hål i plattor för värmeväxlare, mer precisa tillverkningshål och, i allmänhet, något djupare hål. Dessa hål har gemensamt att de oftast begränsas av det mellanliggande toleransområdet IT9 till 10, vilket kräver god borrprecision.
Gränser
Förväntningarna på ett verktyg för detta breda men precisa användningsområde är höga. När det gäller tekniken för borrar med utbytbara spetsar, har det funnits både praktiska och duglighetsrelaterade gränser med avseende på storlek och utformning i detta användningsområde: minsta och största storlek för acceptabla spetskoncept, verktygshantering, och eventuell bearbetningsprestanda. För det rätta mellanliggande området när det gäller håldiameter, håltoleranser, håldjup, hålkvalitet samt användningsområde är det en utmärkt lösning.
Till att börja med måste borren med utbytbar spets garantera hål inom toleransområdet i fråga och en ytfinish på Ra 2,5 mikrometer beroende på tillämpningen. Håldjupförmåga kan i vissa fall behöva mer djupförmåga samt tillgång till kortare och mellanliggande längder. Det måste också finnas alternativ för större stabilitet samt steg- och fasförmåga. Viktigt i dag är att det måste finnas en potential för högre penetrationshastigheter samt längre och mer konsekvent livslängd av verktygsspetsarna. När det gäller effektivitet måste spetsar kunna bytas på ett lätt, snabbt och säkert sätt i maskinen.
Utformning
Det utbytbara spetskonceptet har funnits i några år och uppnått olika grader av framgång beroende på utformningen. Inom konceptet utbytbarhet som sådant finns ett antal potentiella svagheter som måste övervinnas för att en ny generation ska bli mer framgångsrik. De viktigaste områdena som behöver förbättras är högre styrka och stabilitet av gränssnittet, och möjligheten till högre skärdata. Användarvänlighet under bruk och spetsbyte har visat sig vara prioritetspunkter, liksom effektiviteten i spånevakuering, hålkvalitet och borrens tillförlitlighet i produktionen.
Varför använda borrar med utbytbara spetsar när det finns andra beprövade borrkoncept och när det finns potentiella nackdelar?
Nåväl, det finns en rad fördelar med denna borrtyp – särskilt med den nya generationens modell:
• En lägre kostnad per hål kan uppnås som sett genom någon av följande parametrar: mindre maskintid, snabbare genomströmning, längre verktygslivslängd och bättre maskinutnyttjande.
• Produktiviteten förbättras genom minskad spetsbytestid och bättre driftsäkerhet genom hur borrspetsarna byts. Här är en ny utformning av gränssnittet den viktigaste faktorn.
• Tillförlitligheten av borren under bearbetning är definitivt en potentiell faktor för produktivitetsförbättring. Detta påverkas av borrens förmåga att klara av de olika krav som olika hålegenskaper, uppsättning och material medför.
• Säkerheten är ett resultat av verktygets utformning, eftersom detta påverkar risken att göra delar som måste skrotas, onödiga maskinstillestånd och trasiga verktyg.
• Eliminering av verktygsrekonditionering vilket betyder slipning, ytbehandling, hantering, administration och lagring. Man får lägre verktygskostnader trots användningen av engångsborrspetsar.
• Det breda borrsortimentet ger en utökad och mer precis uppnåelse av de krav som ska mötas och optimeras genom bruk för ett ändamål eller som en allroundlösning.
• Man kan vara väl förberedd för efterföljande åtgärder så att de sista momenten kan bättre uppnå eller förbättra kvalitetskraven.
Ekonomi
Den nya generationen av borrar med utbytbara spetsar som nu har införts har utvecklats för att ge förbättrad bearbetningsekonomi till detta växande och mellanliggande område inom håltillverkning. Den nya borren utgör en integrerad del av ett program som positionerar den som ett fördelaktigt alternativ till de moderna solida hårdmetall- och vändskärsborrarna.
Borrkonceptet som nu har utvecklats syftar till att ge förbättrade medel för det användningsområde som hittills dominerats av nu förlegade borrkoncept med utbytbara spetsar, olika spiralborrar, spadborrar, etc. Idag har en förbättrad kombination av penetrationshastighet, tillförlitlighet och verktygshantering gjorts tillgänglig som inkluderar en ny tuff, mikro-grain, PVD-belagd hårdmetallskärskvalitet. En viktig fördel med det nya konceptet är att det kan anpassas inte bara för att passa men framför allt för att optimera applikationer. Detta är möjligt med den nya tekniken av ett säkert gränssnitt med hög precision mellan borr och spets, den unika spånkanaldesignen, den avancerade utvecklingen samt de tillgängliga alternativen i diametersortimentet och steg, längd och skaft.
Detta nya koncept av borrar med utbytbara spetsar har utvecklats för att vara lämpligt i ett brett spektrum av applikationer, hålvolymer, håltyper, verktygsmaskiner, spindelhastighetsområden samt uppsättningar. Det kan ses som en lösning där maskinförmågan är av en så låg nivå att vändskärsborrar inte i tillräcklig utsträckning kan utnyttjas. Det kan dock även ses som den ideala lösningen för att dra nytta av de möjligheter som erbjuds av stora eller mer kraftfulla maskiner. Utvecklingskriteriet för borren var att den måste fungera tillfredsställande redan från början, ha en mjukare bearbetningsrörelse, vara mycket lätt att applicera och att spetsarna skulle lätt kunna bytas i maskinen – i alla användningsområden.
En ny utbytbar borr idag måste också vara mångsidig i att den inte är begränsad till bara enkla hål utan kan även utföra paketborrning, borra genom tvärhål, göra konkava och konvexa inträden och utträden samt penetrera arbetsstycken med vinklade ytor. Slutligen måste borren hantera höga skärdata vilket gör den lämplig för användning på ett mycket brett tillämpningsområde.