Обработка малых отверстий (диаметром менее 3 мм) — критически важный, но сложный этап в металлообработке. Основные трудности связаны с:

Высокими требованиями к точности: даже минимальное отклонение ведет к браку.
Перегревом инструмента: из-за ограниченного отвода тепла в зоне резания.
Сложностью удаления стружки: риск заклинивания и поломки инструмента.
Хрупкостью микросверел: уязвимость к изгибающим нагрузкам.

Эти особенности требуют специализированных инструментов и грамотного подхода к их эксплуатации.

Особенности инструментов для сверления малых отверстий

Инструменты для микроотверстий отличаются от стандартных аналогов:

Материалы:

Твердые сплавы (карбид вольфрама) — для работы с закаленными сталями и титаном.
Быстрорежущая сталь (HSS-Co) — для алюминия, меди и мягких сплавов.

Геометрия:

Узкие спиральные канавки для улучшенного отвода стружки.
Оптимизированные углы заточки (118–140°) для снижения вибраций.

Покрытия:

TiN (нитрид титана) — повышает износостойкость.
Алмазное напыление — для абразивных материалов.

Жесткость конструкции: Укороченная рабочая часть снижает риск излома.

Виды микросверел и их применение

Спиральные микросверла

Классическая форма с двумя режущими кромками.
Применение: Отверстия диаметром 0.1–3 мм в стали, алюминии, пластиках.

Центровочные сверла

Короткое твердосплавное острие для формирования начального углубления.
Применение: Подготовка отверстий под последующее сверление.

Глубокие сверла (Gun Drill)

Однокромочная конструкция с каналом для подачи СОЖ.
Применение: Отверстия глубиной до 20×D в жаропрочных сплавах.

Кольцевые фрезы

Полая сердцевина для снижения усилия резания.
Применение: Отверстия диаметром до 30 мм с высокой точностью.

Технические параметры инструментов

Диаметр: От 0.05 мм (ультрамикросверла) до 3 мм.
Длина: Стандартная (3–5×D) и удлиненная (до 10×D) для глубоких отверстий.
Скорость резания: Зависит от материала:
- Алюминий: 20–30 м/мин.
- Нержавеющая сталь: 5–10 м/мин.
Подача: 0.005–0.02 мм/об для предотвращения поломки.
Толщина покрытия: 1–5 мкм (например, TiAlN).

Советы по эксплуатации микросверел

1. Охлаждение и смазка:

Используйте СОЖ (эмульсии или масла) для отвода тепла и стружки.
Для глухих отверстий — капельная подача жидкости.

2. Фиксация инструмента:

Цанговые патроны с точностью зажима до 1–3 мкм.
Минимизация биения (допуск ≤ 0.01 мм).

3. Режимы резания:

Рассчитывайте обороты по формуле: n = (V × 1000) / (π × D), где V — скорость резания, D — диаметр.
Избегайте ручной подачи — применяйте CNC-станки.

4. Контроль износа:

Регулярно проверяйте режущие кромки под микроскопом.
Заменяйте сверло при снижении качества поверхности или появлении заусенцев.

5. Исключение боковых нагрузок:

Не допускайте перекоса инструмента при вводе в материал.
Для отверстий глубиной >5×D используйте отвод сверла для очистки канавок сверла от стружки.

Современные микросверла сочетают инновационные материалы и прецизионную геометрию, позволяя решать сложные задачи в микрообработке. Однако их эффективность зависит от соблюдения правил эксплуатации: точной настройки оборудования, выбора режимов и контроля состояния инструмента. Инвестиции в качественный инструмент и обучение операторов окупаются повышением точности и снижением брака.