Moderní nástroje zvyšují produktivitu vrtání
Proces vrtání, přestože vypadá na první pohled jednoduše, klade poměrně vysoké nároky na řezný nástroj. Břity šroubovitého vrtáku odebírají materiál při proměnné řezné rychlosti (v ose blízké nule); u klasické konstrukce třísky odchází drážkami z místa řezu proti proudu chladicí kapaliny, což snižuje účinnost jejího působení. Zvyšující se požadavky na operace vrtání, např. vrtání tvrdých materiálů nebo extrémně dlouhých otvorů, podmínky funkce nástrojů ještě zhoršují. Proto výrobci neustále usilují o zvyšování kvality vrtacích nástrojů, aby z hlediska funkčních vlastností i přesnosti splňovaly požadavky současné výroby. Konkrétní výsledky těchto snah představují následující příklady nových vrtacích nástrojů.
B222HP pro vrtání s použitím chladicí kapaliny nebo
bez jejího použití
Monolitní vrtáky ze slinutého karbidu Kennametal B222HP jsou určeny pro aplikace s chlazením i za sucha. Jsou doporučovány pro vrtání otvorů o délce až 5xD v oceli i litině. Patentovaná geometrie špičky Kennametal HP umožňuje použití vysokých řezných rychlostí i posuvů. Výrobce uvádí možnost zvýšení produktivity o více než 30 %, zvýšení produkce a snížení výrobních nákladů. Vrtáky jsou opatřeny vícevrstvým povlakem na bázi TiAlN, ozn. KC7315, jehož jemný povrch omezuje vytváření nárůstku na břitech a přispívá k plynulému odvodu třísek. Konstrukční a technologické provedení zaručuje vysokou a stálou trvanlivost v širokém spektru využití. Vysoké rychlosti úběru materiálu a schopnost vrtat za sucha mohou významně ovlivnit náklady na řezné kapaliny a následné čistění součástí. Předností novinky je univerzální využitelnost, což lze uplatnit při optimalizaci zásob nástrojů a výrobních nákladů. Vrtáky B222HP s povlakem KC7315 jsou připraveny v rozmezí průměrů 3,0 až 19,05 mm s válcovou stopkou typu A. Nová řada vrtáků doplňuje nástroje v krátkém provedení B221HP.
vrták Titex Alpha Point s vyměnitelnou břitovou destičkou pro vrtání do hloubky 7xD
Modulární šroubovitý vrták Titex Alpha Point, inovovaný nástrojový systém se snadno vyměnitelnou břitovou destičkou, nabízí vysokou rychlost úběru a výbornou kvalitu povrchu otvoru bez přebrušování. Povlakovaná destička ze slinutého karbidu s jmenovitým rozměrem odpovídajícím průměru vrtaného otvoru je vsazena do vybrání v čele tělesa nástroje. Destička s vybroušenou kompletní řeznou špičkou, dodávaná ve více než 100 velikostech, je v tělese upínána jedním radiálním šroubem. Tělesa vrtáků, délkově upravená pro vrtání otvorů o délce 3x, 5x a 7xD, jsou opatřena tvrdým niklovým povlakem a kanálky pro vnitřní chlazení. Vrtáky s válcovou stopkou (ISO 9766) jsou určeny pro vrtání ocelí, včetně korozivzdorných, neželezných materiálů i litiny, v rozsahu průměrů 12 až 32 mm. Předností nástroje je možnost do jednoho tělesa upínat několik různých destiček, výměna je jednoduchá a lze ji provádět při upnutí vrtáku ve vřetenu. Tvrdý povlak na tělese zvyšuje jeho životnost a zajišťuje plynulý odvod třísek. O širokých aplikačních možnostech rozhoduje kvalita řezné části - dva typy povlaků, optimální geometrie a stabilní systém upnutí břitové destičky.
o délce 3xD, 5xD a 8xD
Podobné řešení výměnné řezné části se již dříve objevilo u šroubovitých vrtáků Kennametal KenTIP. V tomto případě je výměnná celá špička nástroje, která má vybroušenu speciální geometrii břitů ozn. HP. Výrobce reaguje na úspěšné uplatnění nástroje v praxi dalším rozšířením rozměrové řady, takže je nyní nabízen v průměrech od 8,00 mm do 20,99 mm. Vysokou trvanlivost nástroje zajišťuje již zmíněný povlak KC7315, doporučovaný pro vrtání ocelí i litiny řeznými podmínkami až o 50 % vyššími, než používají srovnatelné nástroje konkurence. Bezpečný upínací systém hlavic KenTIP (bez šroubu) a geometrie drážek umožní vrtat vysokými posuvy, dříve dosažitelnými jen monolitními nástroji. Současná nabídka vrtáků KenTIP, s vnitřním vedením chladicího média, umožňuje vrtání až do hloubky 8xD. K úběru a formování třísek dochází na povrchu hlavice, což výrazně zvyšuje životnost tělesa nástroje.
se sražením čela 450 pro řezání závitů
Skupinu standardních nástrojů nově doplnily stupňovité vrtáky Kennametal B731 HP a B732 HP. Tyto nástroje byly speciálně vyvinuty pro kompletní přípravu k řezání metrických závitů, tzn. vrtání a srážení čela 450. Provedení jedním nástrojem sníží náklady na nástroje a zkrátí výrobní čas. Mimořádně vysokou výkonnost představených vrtáků zajišťuje řezná geometrie špičky HP a povlak KC7315 na bázi TiAlN. Snížení výrobních nákladů až o 40 % je výsledkem vrtání až dvojnásobnou řeznou rychlostí v porovnání s konkurencí. Optimální úběr a odvod třísek se projevuje opakovatelnou vysokou přesností otvorů a příznivě ovlivňuje trvanlivost závitovacích nástrojů. Nové vrtáky jsou připraveny v průměrech od 4,2 mm do 14,0 mm, s válcovou stopkou typu A. Vrtáky B731 HP jsou určeny pro délky otvorů do 2xD, vrtáky B732 HP pro délky do 3xD.
– 2,9 mm, s vnitřním chlazením a vrtanou délkou až
12xD
S cílem nabídnout řezné nástroje s nejvyšší přesností - s uplatněním norem ISO 9001 a VDA 6.4 - byly do praxe zavedeny šroubovité vrtáky (i stopkové frézy a závitníky) Gűhring SuperLine s ozn. SL nástroje. V současné době výrobce rozšiřuje tuto standardní nabídku o program speciálních nástrojů SL Plus. Předností nástrojů SL Plus má být mimořádně výhodný poměr ceny k výkonu a velmi krátké dodací lhůty. Jedná se o speciální vrtáky ze slinutého karbidu, s širokými možnostmi výběru řezné geometrie (z 80 % nejužívanějších provedení), druhů povlaků i způsobu chlazení, včetně vnitřního. Jednotlivé typy nástrojů RT (tvar F a U), RTG a N obsáhnou všechny obráběné materiály. Charakteristickou vlastností představených vrtáků je velmi přesné provedení - funkční průměr v toleranci m7 (zahlubovací části h7), přesnost stopky h6. To jim zajišťuje mimořádné samostředicí vlastnosti, přesnost polohy (min. úchylka polohy) a rozměru (až IT7) vrtaných otvorů.
Technologickou a výkonnostní špičku mezi vrtáky malých průměrů představují šroubovité vrtáky Titex Alpha 4 Plus Micro. Skupinu tvoří mikrovrtáky o průměru 0,75 - 2,9 mm, s vnitřními kanálky pro chladicí kapalinu. Monolitní nástroje z jemnozrnného slinutého karbidu K 30 F, se standardní stopkou O 3 mm, mají funkční část povlakovanou na bázi TiNAl (ozn. TML). Optimalizovaný profil drážek i řezná geometrie (úhel špičky 1400) zajišťují vysokou produktivitu a spolehlivost vrtání. Třecí vlastnosti povlaku příznivě ovlivní namáhání nástroje v řezu a usnadní odvod třísek. Plynulá tvorba a odvod třísek umožní dosáhnout výborné jakosti povrchu otvorů. Vysoká kvalita řezného materiálu a povlaku se uplatní při vrtání ocelí (i korozivzdorných), litiny, slitin niklu, hliníku a mědi. Uvedené mikrovrtáky výrobce nabízí v provedení pro vrtanou hloubku 8xD (rozsah O 0,75 - 2,9 mm) a 12xD (O 1,0 - 2,9 mm). Řezné vlastnosti vrtáků Micro dokumentují výsledky vrtání otvorů O 2 mm, l = 12 mm, v mater. 42CrMo4V (1080 N.mm-2), prováděném na obráběcím centru řeznou rychlostí 62,5 m.min-1 a posuvem 0,02 mm.ot-1 ; při chlazení emulzí odpovídalo trvanlivosti nástroje vyvrtání 680 otvorů (celková délka 8,16 m).
8, 10
Vrtání dlouhých otvorů zejména menších průměrů vyžaduje speciální nástroje a kontrolované řezné podmínky. Na dlouholetou úspěšnou tradici nástrojů pro hluboké vrtání navazuje nový standardní dělový vrták Gűhring ZB 80. Funkční část nástroje tvoří vrtací hlava ze slinutého karbidu K15 o jmenovitém průměru 8, 10 a 12 mm (toler. h5), která je spojena s tělesem nástroje. Dvoubřitý vrták ZB 80 je určen pro vrtání litiny, slitin hliníku a neželezných kovů, tedy materiálů, které při řezání vytváří krátkou i dlouhou třísku. Geometrie břitů a utvářečů třísek, jejich dělení a vnitřní vedení chladicí kapaliny vytváří optimální podmínky pro vrtání otvorů o délce až 30xD! Hlavní výhodou dvoubřitých vrtáků ZB 80 je vrtání intenzivními řeznými podmínkami, zejména většími posuvy v porovnání s jednobřitými vrtáky. Nabídka zdůrazňuje i ekonomické přednosti novinky: výhodný poměr cena/výkon, příznivá cena i při malé objednávce a dodání nástrojů do 24 hodin. Vzhledem k velké štíhlosti vrtáků ZB 80 (celková délka 330 - 450 mm) si jejich optimální nasazení vyžaduje dodržení doporučení výrobce, např. předvrtání vodicího otvoru v tol. h8 do hloubky cca 1,5xD, respektování závislosti řezné rychlosti na vrtané délce apod.
8, 10
Vyšší kvalitu vrtání otvorů až do hloubky 30xD mají zajistit nové šroubovité vrtáky a Titex XD Technology (eXtreme Deep). Dvoubřitý vrták (ozn. XD) klasického tvaru je vybaven čtyřmi vodicími ploškami na tělese, drážkami se speciální geometrií, dvěma šroubovitými chladicími kanálky a válcovou stopkou. Nástroje jsou vyrobeny z mikrozrnného slinutého karbidu K 30 F, s povlakem TFT (XD8 a XD12) nebo TFP, oba na bázi TiAlN. Kvalita řezného materiálu a speciální geometrie špičky (1400) zajišťují maximální výkon hlubokého plynulého vrtání. Vrtáky jsou určeny pro obrábění ocelí (včetně korozivzdorných), litiny, neželezných kovů (slitin hliníku, hořčíku a mědi) a slitin titanu. Využití vysokých řezných rychlostí a posuvů zajistí zvýšení produktivity vrtání až o více než 600 % v porovnání s konvenčními nástroji. Hlavní předností novinky je spolehlivost hlubokého vrtání (8xD až 30xD) bez přerušování řezu pro výplach třísek(!). Vrtáky jsou využitelné na konvenčních obráběcích centrech, nevyžadují tedy ani speciální stroj nebo chlazení. Výrobce připravil nástroje XD v sedmi provedeních: základní typ XD8 v rozmezí průměrů 3 až 20 mm; s rostoucí délkou vrtáků se zmenšuje rozsah průměrů - XD30 s O 4 - 8,5 mm. I vrtání technologií XD má svá omezení, která je třeba respektovat: např. u dlouhých vrtáků (od XD16 výše) se nesmí překročit max. otáčky 500 ot.min-1, aby nedošlo k poškození nástroje. Produktivitu XD technologie ukazuje praktický příklad: při vrtání otvorů O 5 mm, hlubokých 120 mm (24xD) v mater. C38N2 (920 N.mm-2) na obráběcím centru, při vc = 80 m.min-1, f = 0,1 mm.ot-1 a mazání olejem, odpovídalo trvanlivosti nástroje vyvrtání 665 otvorů o celkové délce 79,8 m.
vrtáky s jednou drážkou a jmenovitým průměrem
1,0 až 6,0 mm a 12 mm.
Výrobci nástrojů věnují vedle zdokonalování jejich funkčních vlastností stálou pozornost i jejich optimálnímu technickému a ekonomickému nasazení v provozu. Do této oblasti patří nejen doporučení řezných podmínek, ale i příprava různých pomůcek a přístrojů pro seřizování, kontrolu, ostření, údržbu nástrojů apod. Ukázkou jednoho z výsledků této činnosti je nové univerzální zařízení Gűhring TVB 216 pro přeostřování dělových vrtáků s jednou drážkou, v rozmezí průměrů (0,8) 1,0 až 6,0 mm, o maximální délce 350 mm. TVB 216 sestává ze seřizovacího přípravku a ostřicího přípravku, které jsou jednoduše ovladatelné. V seřizovacím přípravku je vrták s využitím jednoduché optiky polohově ustaven a upnut v univerzálním držáku (s dodanými vodicími pouzdry a adaptéry). Vrták v držáku se vkládá do ostřicího přípravku, jehož tři otočné osy umožní nastavení požadované řezné geometrie. Přesnost a kvalitu ostření vrtáku v držáku lze poté zkontrolovat pomocí přiložené lupy a případně je možné jednotlivé úhly opravit. Uvážíme-li, že výrobce nabízí k ostření vrtáků i vlastní osvědčené brousicí kotouče, je přínos jednoduchého zařízení TVB 216 pro uživatele jednoznačný.
Kleštinová upínací pouzdra
Zvýšení upínacích sil až o 100 % v porovnání se standardním provedením podobných pouzder mají zajistit nová upínací pouzdra Centro - P, představená společností WNT Mastertool. Upínací pouzdra jsou připravena v kombinaci s několika provedeními kleštin, typů stopek (válcových DIN 69893 i kuželových - MAS-BT, HSK) a délek. Kompletní program tak nabízí možnost univerzálního využití při frézování, vrtání, přesném vystružování, zahlubování apod. Předností je vysoká přesnost systému, vyjádřená obvodovým házením do 3 µm (měřeno na upnutém nástroji na délce 3D) a přesností opakovatelného upnutí nepřesahující 5 µm. Konstrukce upnutí kleštinou zaručuje rovnoměrné rozložení upínací síly a dostatečný osový prostor, který umožní upnutí nástroje s optimální délkou vyložení. Upínací pouzdra Cento - P jsou upravena pro vnitřní přívod chladicí kapaliny. Prakticky výhodné je využití upínacích kleštin s těsnicím kroužkem, který obousměrně zabrání pronikání nečistot. Všechny trny s upínacími pouzdry jsou předem vyváženy (G 6,3). Výrobce novinku doporučuje pro zvýšení produktivity především výroby nástrojů, forem a zápustek z tvrdých materiálů.
a technologické provedení pouzder Centro
– P firmy WNT Mastertool má být zárukou jejich
maximální funkční spolehlivosti.
Modulární vyvrtávací systém Cri - Bore
Výrobce Criterion Machine Works rozšířil v praxi osvědčený modulární vyvrtávací systém Cri - Bore o tři nové typy nástrojů - CB1, CB1.25 pro vyvrtávání průměrů od 26,6 mm až 40,6 mm a LCB1.5 pro obrábění otvorů o průměru až 307 mm. Kompletní vyvrtávací systém tak zajistí rozsah obráběných průměrů od 26,6 mm do 307 mm. Vyvrtávací nástroje CB1 a CB1.25 jsou připraveny pro obrábění vysokými řeznými rychlostmi (až n = 10 000 ot.min-1). Oba typy jsou vybaveny seřizovacím mechanismem s přímým odečítáním stupnice s dělením 2,5 µm a vnitřním vedením chladicí kapaliny vřetenem stroje. Nástroje jsou osazeny vyměnitelnými břitovými destičkami trojúhelníkového nebo kosočtvercového (800) tvaru. Typ LCB1.5 je nabízen v metrickém nebo palcovém provedení. Je určen pro vyvrtávání otvorů o průměru od 127 mm až do 307 mm nebo pro soustružení průměrů 20 mm až 224 mm. I LCB1.5 má seřizovací mechanismus s přímým odečítáním, který umožní seřízení průměru s přesností 0,02 mm nebo 2 µm. Všechny nově zaváděné nástroje jsou standardně připraveny pro vnitřní chlazení.
Machine Works pro rozsah obrábění průměru
26,6 – 307 mm
Funkční přednosti vrtáků s vyměnitelnou řeznou hlavou
Nové vrtáky s vyměnitelnou řeznou hlavou firmy Mapal spojují nejvyšší požadavky na kvalitu vrtaného otvoru a minimální dobu vrtání s úsporami nákladů na řezný materiál - progresivní slinuté karbidy. Přesné spojení hlavy s tělesem nástroje s využitím vrubů zajišťuje mimořádnou tuhost děleného nástroje a optimální přenos krouticího momentu. Radiální upínací systém umožňuje snadnou manipulaci. K dalším výhodám konstrukce patří intenzivní chlazení kapalinou přiváděnou přímo na břity v řezu, speciální geometrie břitů se čtyřmi zpevňujícími fazetami a flexibilní využití držáků v rozsahu průměrů 1 mm. Vrtáky s vyměnitelnou řeznou hlavou jsou připraveny ve velikostech průměrů od 15 do 30 mm, pro vrtání otvorů o délce 3xD a 5xD v oceli a litině. Přesnost při výměně řezné části a úchylka souososti je menší než 10 µm.
patří přesné a pevné spojení hlavy s tělesem nástroje,
zajišující bezchybný přenos krouticího momentu.
Ing. Zdeněk Novák
