Témata
Zdroj: Iscar

Čelní frézování s velmi dobrou drsností povrchu

V kovoobráběcím průmyslu bylo dosažení dobré drsnosti obrobených ploch vždy jedním z hlavních směrů vývoje řezných nástrojů. Zejména to platí pro nástroje s vyměnitelnými destičkami. I přesto, že drsnost povrchu obrobku se v posledních letech výrazně zlepšila, konstruktéři nástrojů se domnívají, že je stále co zlepšovat. Kvalitu povrchu obrobků mohou výrazně vylepšit inteligentní aplikace posledních generací moderních nástrojů.

Reklama

U nástrojů s vyměnitelnými destičkami jsou klíčovými faktory, určujícími kvalitu obrobeného povrchu, geometrie destičky a přesnost tělesa nástroje. Obě vlastnosti úzce souvisejí s použitými vyměnitelnými destičkami.

Nejvíce záleží na přesných destičkách

Technologie práškové metalurgie umožnila výrobu karbidových destiček složitých tvarů s optimální řeznou geometrií a vysokou rozměrovou přesností. Není divu, že takový technologický pokrok ve výrobě destiček vedl k výraznému zlepšení drsnosti povrchu obrobku při čelním frézování. Ačkoliv byly nástroje s vyměnitelnými destičkami úspěšně použity pro obrábění vysoce odolných materiálů a výrobci tak mohli v mnoha případech upustit od přebrušování povrchu, kovoobráběcí průmysl začal požadovat ještě vyšší stupeň drsnosti při frézovacích operacích.

Obr. 1. Fréza S890 FSZ D050-06-22-R08 z řady Neodo se čtvercovými oboustrannými hrubovacími destičkami s integrovaným hladicím břitem. (Zdroj: Iscar)

Fréza s vyměnitelnými destičkami má vždy více zubů. Více zubů znamená vyšší produktivitu. O tom není pochyb. Ovšem co se týče drsnosti povrchu, velký počet zubů může způsobovat problém. I velmi malý rozdíl v axiálním přesazení destiček v tělese vede k nepravidelnému úběru materiálu jednotlivými zuby a přispívá ke chvění nástroje, což ve výsledku může negativně ovlivňovat kvalitu povrchu.

Přesnost destiček lze nepochybně zvýšit jejich broušením. Broušení navíc poskytuje ostrou řeznou hranu, která je velmi důležitá pro snadné vnikání břitu do materiálu a také pro udržení břitu v řezu. Tím se efektivně předchází nežádoucímu jevu, kterým je plastická deformace materiálu (neboli zpevňování materiálu) při malých hloubkách řezu. Pro dosažení vysoce přesného ostří je v ideálním případě nutné brousit destičku nejen po jejím obvodu (na hřbetu), ale také na čele.

Přesnost jednotlivých zubů v tělese frézy neovlivňuje jen samotná destička, ale také lůžko, které má vlastní rozměrové a tvarové tolerance. To znamená, že i v případě, máme-li ideálně přesné destičky s minimálním axiálním přesazením, nemůžeme nikdy dosáhnout povrchu, jakého je dosaženo při přebroušení. Jediný způsob, jak tento problém překonat, je použít hladicí frézu s jednou vyměnitelnou destičkou. Hladicí frézy jsou proto velmi oblíbené při různých dokončovacích frézovacích aplikacích a poskytují až zrcadlový povrch. Produktivita je však v tomto případě, ve srovnání s vícezubými frézami, bohužel velmi nízká.

Jak tedy takto složitou situaci vyřešit a najít přijatelnou rovnováhu mezi kvalitou povrchu a produktivitou? Výrobci řezných nástrojů nabízejí různá řešení.

Reklama
Reklama

Destičky s hladicím břitem

Integrovaná hladicí geometrie na části řezného břitu je dnes již běžným prvkem různých typů frézovacích destiček. Délka hladicího břitu by měla být větší než posuv na otáčku. I když část hladicího břitu je obvykle nazývána „ploškou“, má někdy poměrně složitou geometrii, která kompenzuje negativní vliv opotřebení. Destička je v lůžku upnuta tak, aby byl hladicí břit orientován rovnoběžně s opracovaným povrchem. Ten je tedy tvořen destičkou, která z nástroje nejvíce vyčnívá. Destičky s integrovaným hladicím břitem nyní umožňují, že velmi uspokojivé drsnosti povrchu se dosahuje mnohem snadněji. A proto dnes mohou mít i hrubovací frézovací destičky integrovaný hladicí břit (viz obr. č. 1).

Obr. 3. Čelní fréza Tangfin HTF-R-LN10 pro tangenciálně upnuté destičky HTP LN 1006, používaná při superdokončování. (Zdroj: Iscar)

Čelní frézy z řady Dove-iq-mill od společnosti Iscar jsou osazeny oboustrannými čtvercovými destičkami (IQ845 SYHU) s dlouhým hladicím břitem. Tyto nástroje jsou určeny pro hrubování a polohrubování s finální drsností povrchu, která je obvykle charakteristická pro polohrubovací až dokončovací operace. Frézy z řady Dove-iq-mill tak naplnily očekávání svých konstruktérů a použití těchto nástrojů v praxi vedlo ke zrušení nutnosti provádět dokončovací operace. Frézy IQ845 jsou schopné dosahovat drsnosti povrchu Ra 0,4 µm (při obrábění oceli a litiny).

Délka hladicího břitu se zvyšuje u nástrojů s vyšším počtem zubů (nástroje velkých průměrů) a u jemnozubých fréz. V takových případech lze dobré drsnosti povrchu dosáhnout za použití speciálně konstruovaného ostří (s výrazně delším hladicím břitem ve srovnání se standardními destičkami) nebo dvou hladicích destiček (pro nástroje velkých průměrů). Dobrým příkladem takového řešení je hladicí destička ONHU (s písmenem W na konci označení), která se upíná do stejného lůžka tělesa jako standardní destičky, ale přesahuje z něj o několik desetin milimetru v axiálním směru.

Obr. 2. Oboustranná osmiboká hladicí destička ONHU pro čelní frézy z řady Helido800. (Zdroj: Iscar)

Velmi dobrých výsledků lze dosáhnout použitím fréz s vyměnitelnými kazetami, které využívají různé mechanismy k nastavení polohy ostří destičky v rámci velmi přísných limitů (pouze několik mikronů). Nicméně tyto seřiditelné nástroje mají i svou stinnou stránku. Seřizování je totiž takřka mravenčí práce, která vyžaduje čas.

Ideálním řešením by byl nástroj, který by po upnutí destičky neměl žádné požadavky na seřízení a nastavení polohy břitu, chceme-li dosáhnout vysoké kvality povrchu. Proto zlepšení přesnosti a pokročilá geometrie jsou hlavním cílem při modernizaci a vývoji nových frézovacích nástrojů pro obrábění ploch tak říkajíc „načisto“.

Reklama

Originální řešení

Výrobci řezných nástrojů zároveň nabízejí nejrůznější jedinečná řešení, která přitahují pozornost svou originalitou. Příkladem jsou frézy Tangfin, vyrobené společností Iscar (viz obr. č. 3): mají tangenciálně upnuté destičky s integrovaným širokým hladicím břitem a vyznačují se stupňovitě uloženými destičkami v tělese, a to jak v axiálním, tak i radiálním směru. Každý zub odebere část z celkové hloubky záběru a takto se docílí extra jemného povrchu s drsností Ra až 0,1 μm.

Pro zajištění vysoké kvality povrchu při frézování relativně malých ploch vyvinula firma Iscar vyměnitelné monolitní karbidové hlavice o průměru 12–50 mm a rozšířila tak svoji stávající nástrojovou řadu Multi-Master a T-Face (viz obr. č. 4). Hlavice SD FM jsou broušené, a tedy velmi přesné, mají ostré řezné hrany a umožňují použít větší počet zubů v porovnání s nástroji s vyměnitelnými destičkami stejného průměru. Kombinace těchto vlastností zaručuje vysoce výkonné a velmi přesné frézování.

Obr. 4. Vyměnitelná celokarbidová čelní frézovací hlavice SD FM z řady T-Face. (Zdroj: Iscar)

Pokročilé technologie pro výrobu vysoce přesných obrobků a také 3D tisk vedou ke snižování přídavku na obrobcích. Dále se zvyšují nároky na kvalitu povrchu. Dokážou tedy výrobci řezných nástrojů najít rychlou, jednoduchou a účinnou odpověď na nové požadavky z výroby? To ukáže blízká budoucnost.

Související články
Výroba elektromobilů vyžaduje
nová řešení

Podle odhadů odborníků by během 21. století měly elektromobily nahradit vozidla s konvenčním spalovacím motorem. Na elektrifikaci automobilového průmyslu je nutno pružně reagovat. Společnost Iscar se přizpůsobuje tomuto trendu a nabízí jedinečná a špičková řešení řezných nástrojů k obrábění komponentů pro výrobu elektrických vozidel. Nejdůležitější aspekty této problematiky a vybraná řešení nám v rozhovoru popsal Martin Horváth, marketingový manažer firmy.

Alternativa k aditivním technologiím

Kdo rychle potřebuje nějaký prototyp, tomu doporučuje výrobce strojů Röders z německého Soltau místo výroby s následným leštěním vyfrézovat model z celého bloku hliníku. "To jde mnohem rychleji," říká vedoucí prodeje Dr.-Ing. Oliver Gossel. Jak lze tímto způsobem vyrobit držák na mobil za 30 minut - a to dokonce s vysoce lesklým povrchem - demonstruje Röders na svém stroji RXP601 s použitím 6 mm diamantové frézy od firmy Horn.

Nástroje ve znamení podnikové mantry

Tento článek si klade za cíl představit zajímavé nástroje, z nichž některé se dokážou sami ohlásit k údržbě, některé se dokážou třeba i samostatně nastavit. Vše je inspirováno dnešní podnikovou mantrou jednoduché obsluhy, procesní spolehlivosti a úspory vedlejších časů a tím i nákladů.

Související články
Současný vývoj v oblasti řezných nástrojů

Vývojové trendy v segmentu obráběcích řezných nástrojů jsou navázány na progresi ve strojírenské výrobě a reagují na aktuální potřeby průmyslu. Výzkum a vývoj již dlouhodobě soustřeďuje svou pozornost na vývoj řezných materiálů, systémů povlakování, konstrukce moderních nástrojů využívajících princip minimálního mazání a chlazení MQL, koncepty inovativních upínacích soustav. V současnosti jsou rozvíjeny technologie pro inteligentní výrobu s aplikací předností Průmyslu 4.0, včetně automatizace výrobního procesu, sběru dat o zařízeních, procesech a vyráběných dílcích. Na veletrhu EMO Hannover 2019 byly společnostmi představeny chytré technologie a řešení inteligentního řízení procesu obrábění. Digitalizace a konektivita jsou nyní důležitější než kdykoliv předtím.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Vítejte v továrně budoucnosti

Závod na výrobu nástrojů, který provozuje společnost Sandvik Coromant ve švédském městě Gimo, byl Světovým ekonomickým fórem zařazen mezi vyspělá zařízení Průmyslu 4.0.

Nová buňka

Schwäbische Werkzeugmaschinen, expert v podnětných, obrobkově zaměřených výrobních systémech, rozšiřuje své portfolio třetí výrobní buňkou systému „Instaluj a pracuj“.

Úspora vedlejších časů

V současné době se firmy v České republice potýkají s nedostatkem pracovníků. Obzvláště citelná je tato situace v oblasti strojírenství, kde jsou na pracovníky kladeny vyšší požadavky na vzdělánV současné době se firmy v České republice potýkají s nedostatkem pracovníků. Obzvláště citelná je tato situace v oblasti strojírenství, kde jsou na pracovníky kladeny vyšší požadavky na vzdělání a praxi v oboru. Nelze ani očekávat, že se situace sama zlepší nebo nás zachrání zahraniční pracovníci. í a praxi v oboru. Nelze ani očekávat, že se situace sama zlepší nebo nás zachrání zahraniční pracovníci.

Nový pohled na moderní CAM programování v praxi

Při své dennodenní praxi se odborníci firmy Grumant u svých zákazníků opakovaně setkávají s tím, že jsou programy připravovány přímo na strojích. Důsledkem toho jsou ztráty strojní kapacity a dále dochází ke ztrátě kontroly nad výrobním procesem z hlediska použitých strategií a řezných podmínek. Ani tam, kde se již používá CAM programování, nemusí být vyhráno. O tom, jak revolučně vidí CAM programování ve firmě Grumant, pojednává tento článek.

Progres v navyšování podílu na trhu

Skupina Plansee Group dosáhla v hospodářském roce 2017/18 konsolidovaného obratu 1,3 miliardy euro, což znamenalo nárůst o 11 % ve srovnání s předchozím obdobím. V rámci bilanční tiskové konference konané v Reutte o tom informovali členové představenstva Bernhard Schretter a Karlheinz Wex.

Věnujte pozornost vedlejším časům při obrábění

Firma Grumant se již 25 let zabývá prodejem nástrojů a strojů pro třískové obrábění. Zároveň je již známo to, že klade silný důraz na podporu svých zákazníků. 25 let zkušeností jejích techniků ukazuje, že řada zákazníků se soustředí hlavně na kontrolu a optimalizaci strojního času a přehlíží ztráty časů vedlejších. A právě zkrácení vedlejších časů je klíčem k razantnímu zvýšení produktivity, zisku a překvapivě i cesta jak odlehčit problému nedostatku kvalifikovaných obráběčů.

Modernizovaná obráběcí centra SW

Výsledky vývoje automatizačních a robotických prostředků pro technologie obrábění umožnily vývoj nových progresivních obráběcích center jako příspěvek ke zvýšení efektivnosti a univerzálnosti výrobních procesů.

Multifunkční bruska aneb tři v jednom pro Koreu

Období sériové výroby, ve kterém TOS Hostivař nebo TOS Čelákovice dodávaly tisíce obráběcích strojů, je dávno minulostí. Tuto úlohu v oblasti univerzálních strojů převzaly do jisté míry asijské firmy, kterým lze, co do kvantity, a tedy i ceny, jen těžko konkurovat.

Dvacet let broušení vstřikovacích šneků

Na konci roku 2017 oslavila firma Slovácké strojírny, závod TOS Čelákovice, dvacetileté výročí spolupráce s jedním z evropských lídrů mezi výrobci vstřikovacích lisů, firmou Engel Austria.

Zvyšování energetické efektivity obráběcích strojů

Koncem roku 2016 byl zahájen projekt zaměřený na zvyšování energetické efektivity obráběcích strojů tradičního českého výrobce – Kovosvit MAS. Ve spolupráci s výzkumným centrem pro strojírenskou výrobní techniku a technologii – RCMT – byly započaty práce na vývojovém projektu, který si klade za cíl přistoupit komplexně k problematice energetické efektivity strojů.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit