Для того чтобы обеспечить хорошую размерную точность, округлость и прямолинейность обработки микроотверстий, важнейшим условием является использование станка с высокой точностью подачи и хорошей стабильностью. В частности, следует отметить, что комбинированные погрешности шпинделя, приспособления и инструмента должны быть в значительной степени подавлены.
Станок, подходящий для обработки отверстий малого диаметра, оснащен специальной сверлильной насадкой, которая может выполнять высокоточную обработку отверстий малого диаметра. Устройство имеет направляющую, регулируемую в горизонтальном и вертикальном направлениях, что удобно для соосности с главным шпинделем. Шпиндель и сверло Оси выпрямляются с помощью специального инструмента, который позволяет регулировать обе оси при вращении на низкой скорости. По сравнению с общим методом обработки, при котором вращается только сверло, метод одновременного вращения шпинделя и оси сверла позволяет получить более высокую соосность.
Существует примерно два типа форм хвостовика для микросверл: один — небольшой прямой хвостовик, а другой — толстый стержневой прямой хвостовик. Материалом инструмента по-прежнему в основном является кобальтовая быстрорежущая сталь. В последние годы в большом количестве появились сверла с покрытием и твердосплавные сверла. В частности, мелкозернистый карбид значительно улучшил свою износостойкость и прочность. В настоящее время разработан сверхмелкозернистый карбид WC с размером частиц менее 0,5 мкм, прочностью на изгиб 500 кг/мм2 и твердостью 92,5HRA. Он используется для изготовления микросверл, и производительность резания очень идеальна.
Перед сверлением запасное сверло следует тщательно проверить под микроскопом. Использование сверла с низкой точностью заточки не только снизит точность обработанного отверстия, но и в тяжелых случаях может привести к поломке сверла.
Что касается точности размера сверла, то при обработке таких материалов, как нержавеющая сталь или железо-никелево-кобальтовый сплав, погрешность высоты режущей кромки должна составлять около 0,001-0,02 мм. Это может предотвратить износ кромки и продлить срок службы инструмента.
Обрабатываемые детали должны иметь высокую соосность, вертикальность и хорошую шероховатость поверхности, особенно на входе и выходе сверла. Если точность плохая, износ режущей кромки увеличится и даже приведет к поломке сверла. Входную поверхность желательно отшлифовать или отполировать, чтобы повысить точность обработки отверстия. Кроме того, угол при вершине сверла центрального сверла должен соответствовать углу при вершине сверла используемого сверла.
Толщина сердцевины микросверла относительно большая, а режущая кромка относительно маленькая. Предположим, что она обрабатывается в соответствии с общим расчетом окружной скорости. В этом случае не только потеряется динамическое равновесие сверла, снизится точность обработанного отверстия, но и сверло легко сломается. Поэтому при обработке микроотверстий необходимо учитывать такие факторы, как диаметр и глубина отверстия, а также определять соответствующие условия обработки для различных материалов заготовки. Если используемый инструмент представляет собой сверло из кобальтовой быстрорежущей стали, скорость его вращения должна составлять 1000-1500 м/мин. Если это твердосплавное сверло, центробежная сила во время высокоскоростного вращения вызывает меньшую вибрацию на кончике лезвия из-за высокого продольного модуля упругости. Поэтому можно использовать высокоскоростную резку.
Площадь поперечного сечения микросверла мала, и чем меньше диаметр, тем ниже жесткость сверла. Поэтому выбранная система зажима должна поддерживать высокую жесткость зажима и точность биения при высокоскоростном вращении, а выбранный обрабатывающий центр также должен иметь высокоточные характеристики позиционирования. В обычных условиях, когда отношение L/D обработки отверстий малого диаметра достигает более 3 раз, глубина резания должна определяться как 20%-30% диаметра сверла.
Для смазочно-охлаждающей жидкости, используемой для обработки отверстий малого диаметра, особое внимание следует уделять ее смазывающим свойствам. Смазочно-охлаждающая жидкость с хорошей смазывающей способностью легко прилипает к канавке сверла и легче достигает обрабатываемой детали через канавку сверла, что может уменьшить трение, уменьшить износ инструмента, а также облегчить удаление стружки. Если можно использовать распылительное устройство, это будет более полезно для удаления стружки и повышения эффективности обработки.
