Dobór obrotów i posuwu decyduje o tym, czy wiertło HSS wykona czysty otwór, czy zacznie się przegrzewać, tępić i łamać. Poniżej zebrałem praktyczną tabelę dla najczęściej obrabianych metali, wzory do obliczania obrotów oraz przykłady dla CNC i wiertarki kolumnowej. Pokazuję też, kiedy zejść z parametrów i jak rozpoznać, że problemem nie jest samo wiertło.
Najważniejsze liczby do bezpiecznego startu
- Prędkość skrawania dla stali konstrukcyjnej z wiertłem HSS wynosi zwykle 20-30 m/min.
- W stali nierdzewnej zacznij od 8-15 m/min i stosuj skuteczne chłodzenie.
- Obroty wylicza się ze wzoru n = 1000 × Vc / π × D, gdzie D oznacza średnicę wiertła.
- Posuw podaje się najczęściej w mm/obr, a w CNC można przeliczyć go na mm/min.
- Dla otworów głębszych niż około 3 × średnica wiertła trzeba regularnie wycofywać narzędzie w celu usunięcia wiórów.
Jak czytać tabelę parametrów wiercenia HSS
W tabelach dla wierteł HSS pojawiają się trzy podstawowe wartości. Prędkość skrawania Vc określa szybkość pracy krawędzi tnącej po obwodzie wiertła i podaje się ją w metrach na minutę. Prędkość obrotowa n oznacza liczbę obrotów wrzeciona na minutę, a posuw f mówi, ile milimetrów narzędzie zagłębia się podczas jednego obrotu.
To ważne rozróżnienie, ponieważ ta sama prędkość skrawania daje zupełnie inne obroty dla wiertła o średnicy 4 mm i 20 mm. Obroty obliczam według wzoru n = (1000 × Vc) / (π × D). Wynik zawsze zaokrąglam w dół do najbliższej wartości dostępnej na maszynie.
Podane niżej liczby traktuję jako zakresy startowe dla standardowych wierteł krętych HSS, zwykle z kątem wierzchołkowym 118°. Dokładny parametr zależy jeszcze od gatunku stali, sztywności obrabiarki, długości wiertła, jakości ostrzenia i sposobu chłodzenia.
Prędkość skrawania dla najczęściej obrabianych metali
Najpierw dobieram materiał obrabiany, a dopiero później średnicę wiertła i obroty. W przypadku zwykłej produkcji jednostkowej bezpieczniej rozpocząć od dolnej części zakresu, obserwować wiór i temperaturę, a następnie stopniowo zwiększać parametry.
| Materiał | Prędkość skrawania Vc | Chłodzenie | Praktyczna uwaga |
|---|---|---|---|
| Stal konstrukcyjna S235, stal niskowęglowa | 20-30 m/min | Emulsja lub olej | Dobry materiał do nauki i ustawiania parametrów |
| Stal średniowęglowa, np. C45 | 18-25 m/min | Emulsja lub olej | Przy większych średnicach warto obniżyć Vc |
| Stal stopowa | 12-20 m/min | Emulsja | Wymaga sztywnego mocowania i ostrego wiertła |
| Stal nierdzewna | 8-15 m/min | Olej do skrawania lub mocna emulsja | Nie wolno dopuścić do tarcia tępym ostrzem |
| Żeliwo szare | 15-25 m/min | Najczęściej na sucho lub z minimalnym chłodzeniem | Trzeba usuwać pył i kontrolować zużycie krawędzi |
| Aluminium i jego stopy | 50-80 m/min | Emulsja, nafta lub środek do aluminium | Ostre wiertło ogranicza zaklejanie rowków wiórowych |
| Mosiądz | 30-50 m/min | Na sucho lub lekka emulsja | Posuw powinien być stabilny, bez „miziania” narzędzia |
| Brąz | 20-35 m/min | Emulsja lub olej | Parametry zależą od konkretnego gatunku |
Wiertło HSS-Co, czyli wykonane ze stali szybkotnącej z dodatkiem kobaltu, lepiej znosi temperaturę i trudniejsze stale. Nie oznacza to jednak, że można automatycznie zwiększyć obroty o określony procent. Pierwszeństwo ma karta katalogowa konkretnego narzędzia, a przy jej braku rozsądny jest ostrożny start i kontrola wióra.
Posuw zależy od średnicy wiertła
Wraz ze wzrostem średnicy rośnie przestrzeń potrzebna na odprowadzenie wióra i siła skrawania, dlatego posuw na obrót może być większy. Dla małych wierteł najczęstszym błędem jest zbyt mocny docisk, a dla dużych zbyt mały posuw, który powoduje ocieranie zamiast skrawania.
| Średnica wiertła | Posuw f dla stali konstrukcyjnej | Posuw orientacyjny dla aluminium |
|---|---|---|
| 1-3 mm | 0,02-0,05 mm/obr | 0,03-0,08 mm/obr |
| 3-6 mm | 0,05-0,10 mm/obr | 0,08-0,15 mm/obr |
| 6-10 mm | 0,08-0,16 mm/obr | 0,12-0,25 mm/obr |
| 10-16 mm | 0,12-0,25 mm/obr | 0,18-0,35 mm/obr |
| 16-25 mm | 0,18-0,35 mm/obr | 0,25-0,45 mm/obr |
| 25-40 mm | 0,25-0,45 mm/obr | 0,35-0,60 mm/obr |
To nadal nie jest wartość uniwersalna. Przy mało sztywnej wiertarce, długim wysięgu albo cienkiej blasze zmniejszam posuw nawet o 20-50%. W maszynie CNC posuw liniowy obliczam ze wzoru Vf = f × n, gdzie Vf jest posuwem w mm/min.
Przykładowe ustawienia dla CNC i wiertarki kolumnowej
Wiertło 8 mm w stali S235
Przyjmuję Vc = 25 m/min. Obliczenie daje około 995 obr./min, więc na maszynie ustawiłbym 900-950 obr./min. Dla posuwu 0,12 mm/obr. otrzymujemy około 110-115 mm/min.
Wiertło 10 mm w aluminium
Dla Vc = 60 m/min wychodzi około 1900 obr./min. Posuw 0,15 mm/obr. daje około 285 mm/min. W aluminium szczególnie pilnuję ostrości krawędzi i używam środka, który ogranicza przyklejanie materiału do rowków.
Przeczytaj również: Budowa frezarki CNC i konwencjonalnej - co naprawdę ma znaczenie?
Wiertło 6 mm w stali nierdzewnej
Przy Vc = 10 m/min otrzymujemy około 530 obr./min. Posuw 0,06 mm/obr. oznacza około 32 mm/min. W tym przypadku nie zatrzymuję wiertła w otworze i nie pracuję zbyt lekkim dociskiem, ponieważ nierdzewka szybko się umacnia przez zgniot.
Przy wierceniu ręcznym nie da się utrzymać tak dokładnego posuwu jak w CNC. Wtedy ważniejszy od samej liczby jest stały, zdecydowany nacisk i niedopuszczanie do długiego ślizgania ostrza po dnie otworu.
Co korygować, gdy wiercenie nie przebiega prawidłowo
Objawy podczas obróbki często mówią więcej niż sama tabela. Nie próbuję rozwiązać każdego problemu przez zmniejszenie obrotów, bo czasem przyczyną jest zbyt mały posuw, niewłaściwe mocowanie albo tępe wiertło.
- Wiertło szybko się grzeje - zmniejsz Vc, popraw chłodzenie i sprawdź, czy ostrza mają jednakową długość.
- Powstaje długi, niebezpieczny wiór - zwiększ stabilnie posuw lub stosuj krótkie wycofania narzędzia do łamania i usuwania wióra.
- Wiertło piszczy i trze - posuw może być zbyt mały, narzędzie może być tępe albo przedmiot jest słabo zamocowany.
- Otwór wychodzi większy niż nominalny - sprawdź bicie uchwytu, stan wiertła i sztywność mocowania.
- Wiertło łamie się przy wejściu - zmniejsz posuw na początku, wykonaj nakiełek i unikaj gwałtownego zagłębiania.
- Stal nierdzewna zmienia kolor - temperatura jest zbyt wysoka; przerwij pracę, schłodź narzędzie i obniż prędkość skrawania.
Przy otworach głębokich stosuję wiercenie przerywane. Dla głębokości większej niż około 3 × D regularnie wycofuję wiertło, szczególnie w stali i nierdzewce. Wiertła HSS nie lubią pracy bez odprowadzania wiórów, nawet gdy obroty i posuw na papierze wyglądają poprawnie.
Nie ignoruję też mocowania. Luźny detal, długi wysięg wiertła lub zużyty uchwyt potrafią zniszczyć efekt przy prawidłowo dobranych parametrach. Czasem poprawa sztywności daje więcej niż korekta obrotów o kilkanaście procent.
Jak ustawić parametry bez niepotrzebnego ryzyka
Najbezpieczniej zacząć od dolnej połowy zakresu Vc, dobrać posuw według średnicy i wykonać krótki przejazd próbny. Oceniam kształt wióra, temperaturę, dźwięk oraz jakość ścianki otworu, a dopiero potem podnoszę parametry.
Tabela jest dobrym punktem wyjścia, lecz nie zastępuje danych producenta wiertła. Gdy obrabiam drogi detal, stal nierdzewną albo otwór głęboki, wybieram dane katalogowe konkretnego HSS lub HSS-Co, zapewniam sztywne mocowanie i planuję skuteczne chłodzenie. Najlepszy parametr to nie ten najwyższy, lecz ten, który daje stabilny wiór, rozsądną trwałość narzędzia i powtarzalny otwór.
